Yüksek Giriş Empedansı ve Seçilebilir Kazançlı Aktif Prob Yapımı
Osiloskoplar ve multimetreler gibi ölçüm cihazlarının giriş direncini ve hassasiyetini artırmak için yüksek giriş empedansı AC ve DC aktif prob gereklidir. Burada tek bir operasyonel amplifikatör (op-amp) ve seçilebilir kazançtan oluşan böyle bir çözüm sunulmaktadır. Aktif prob test ve deney sırasında test ekipmanının girişlerini korur. Prob kolayca diğer ekipmanlara bağlanabilir ve diğer ekipmanlara bağlanabilir.
Devre ve çalışma
Yüksek giriş empedansı ve seçilebilir kazancı olan basit AC ve DC aktif probun devre şeması Şekil 1’de gösterilmektedir. TL071 (IC1) op-amp ve birkaç başka bileşen etrafında inşa edilmiştir.
1: Aktif probun devre şeması
Devre, kararlı +1 ve düşük giriş akımı kazancı (JFET girişleri) olan tek bir op-amp için tasarlanmıştır. En az 600 ohm yükü sürdürebilir. Burada OPA132, OPA134, TLE2071 ve TLE2081 gibi op-amp’ler kullanılabilir. MCP601’i de kullanabilirsiniz, ancak güç kaynağı ± 3V olmalıdır. Aslında, klasik TL061, TL071, TL081, LF356, LF357 vb.Dahil olmak üzere JFET girişleri ile dirençler, kapasitörler ve ilgili güç kaynakları da dahil olmak üzere küçük değişiklikler ile çok çeşitli op-amp’ler kullanabilirsiniz.
Anahtar S1, DC giriş sinyalleri için kapalıdır ve yalnızca AC giriş sinyalleriyle çalışmak istediğinizde açıktır.
Basit ve kompakt hale getirmek için prob, op-amp’in ofsetini ayarlamak için çok düzeltici bir potansiyometre veya herhangi bir ek bileşen kullanmaz. Ofseti dahil etmek büyük bir sorun değildir; probun çıkışında yapılabilir. Genellikle, düşük gürültülü bir güç kaynağı kullanırsanız ve ortam sıcaklığı çok fazla değişmezse ofset çok fazla değişmez.
Giriş direnci
Probun giriş direnci, R2, R4, R5 ve R7 dirençleri kullanılarak 40 mega-ohm’a ayarlanır. Bu tür yüksek giriş empedansı, probu yüksek iç dirençli ve düşük çıkış sinyal seviyelerine sahip sinyal kaynaklarını incelemek için uygun hale getirir.
Kazanç seçimi
Probun düzgün çalışması için herhangi bir ayarlamaya gerek yoktur. Probu kullanmadan önce S1’in (AC veya DC girişi) konumunu ve kazancını ayarlayın (S2’den S5’e anahtarlardan birini kapatın). Aktif probun kazancı, tabloda açıklandığı gibi S2 ila S5 arasındaki dört anahtarla ayarlanır. Bant genişliği kullanılan gerçek op-ampere bağlıdır.
E96 serisinden R3, R6, R8 – R10 dirençlerinin seçilmesi tercih edilir. Kazançları gereksinime göre uygun herhangi bir değere değiştirebilirsiniz.
Güç kaynakları
Bu devre iki güç kaynağı gerektirir: pim 7’de pozitif terminal ve IC1’in pim 4’ünde negatif terminal. Kullanılan op-ampere bağlı olarak, 2x 3V, 2x 3.3V, 2x 4.5V, 2x 5V, 2x 9V (iki 6F22 pil) vb. Güç kaynaklarını kullanabilirsiniz.
Ayrıca, op-amp’e bağlı olarak, aktif prob düşük güç kaynağı akımına sahip olabilir (örneğin, MCP601 veya benzeri bir op-amp), bu nedenle pil değiştirilmeden yüzlerce saat çalışacaktır. Op-amp ve çıkış sinyalinin gerekli genliğine bağlı olarak, güç kaynakları MCP601 için ± 3V, OPA132 ve OPA134 için ± 18V olabilir.
Güç kaynakları, AC şebekesinden veya DC / DC dönüştürücülerden çalışan harici güç kaynaklarının neden olduğu gürültüyü azaltmak için LC filtreleriyle filtrelenir.
İnşaat ve test
Aktif probun bir PCB düzeni Şekil 2’de ve bileşen düzeni Şekil 3’te gösterilmiştir. Devreyi PCB’ye monte edin. AC / DC girişini CON1 üzerinden bağlayın, böylece çıkış CON2’de kullanılabilir.
Şekil 2: Aktif probun gerçek boyutlu PCB yerleşimi3: PCB için bileşen yerleşimi
PCB ve Bileşen Düzeni PDF’lerini indirin: buraya tıklayın
İhtiyacınıza göre çift güç kaynağını bağlayın. Alternatif olarak, çift güç kaynağı olarak iki adet 9V pil (6F22) kullanabilirsiniz.
Devre, seçilebilir kazançlı evrensel bir yüksek empedanslı tampon olarak kullanılabilir. Probu kullanırken dikkatli olunmalıdır, çünkü probun yüksek giriş direnci çok fazla elektromanyetik gürültü yakalayabilir.
EFY notu
Devre ve PCB, TL071 op-amp veya eşdeğeri op-amp için tasarlanmıştır. Başka bir op-amp kullanılıyorsa, buna göre değiştirin.
https://drive.google.com/file/d/127aP7esZfMgWLX81xliejcMuoStfqCwI/view?usp=sharing