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Corrente di uscita negli operazionali

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[1] Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteDeltaElectronics » 13 mar 2019, 13:41

Solo una domanda: dove leggo la (max.) corrente di uscita di un operazionale ?
Ad esempio, nel U741, a quale parametro del ds devo fare riferimento ?
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf
Chiedo perché non sono riuscito a trovare nulla, come 'output current'.
Grazie
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[2] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto Utenteelfo » 13 mar 2019, 14:15

----------------
VOM Maximum peak output voltage swing
RL = 10 kΩ 25°C ±12 ±14 V
RL ≥ 10 kΩ Full range ±12
RL = 2 kΩ 25°C ±10
RL ≥ 2 kΩ Full range ±10
---------------
IOS Short-circuit output current 25°C ±25 ±40 mA

Dalla max tensione di uscita su carico noto ricavi la corrente max
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[3] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteDeltaElectronics » 14 mar 2019, 21:20

elfo ha scritto:----------------
Dalla max tensione di uscita su carico noto ricavi la corrente max

Mettetemi pure un voto negativo (lo merito ampiamente)... ma non ho proprio nessuna idea di come fare.
Io avrei peso come riferimento la Icc; ma evidentemente non è così.
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[4] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 14 mar 2019, 22:00

DeltaElectronics ha scritto:Io avrei peso come riferimento la Icc; ma evidentemente non è così.


Il valore della corrente di cortocircuito è il massimo valore di corrente che l'operazionale può fornire in uscita ma, ovviamente, per avere in uscita un segnale utile di tensione non puoi farlo lavorare a quel valore di corrente, devi accontentarti di un valore più piccolo.

Quello che capita se richiedi corrente all'uscita è che il campo di escursione della tensione di uscita, che a vuoto è massimo, si riduce.

Il grafico di fig. 4 ti fa vedere la dipendenza del valore della massima escursione della tensione di uscita dal valore della resistenza di carico, quindi anche dal valore della corrente che il carico assorbe dall'uscita.

Come vedi non c'è un valore preciso di resistenza minima, quindi di corrente massima, oltre il quale non si può andare ma c'è un campo di valori utilizzabili compatibilmente con la massima escursione del valore della tensione di uscita che occorre per rispettare le specifiche del progetto.

Un valore tipico di resistenza di carico utilizzato spesso per il uA741 è 2 kohm che, con una tensione di alimentazione di +-15V, riduce l'escursione della tensione di uscita, che a vuoto è di circa +-14V, a circa +-13V (vedi grafico fig. 4).

In queste condizioni la massima corrente che l'operazionale fornisce ai limiti dell'escursione della tensione di uscita è di +-13/2000 = +-6.5mA.

Per quale motivo poni questa domanda? Se spieghi cosa vuoi realizzare con il uA741 possiamo provare a dare una risposta più mirata.
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[5] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteDeltaElectronics » 16 mar 2019, 4:48

BrunoValente ha scritto:
DeltaElectronics ha scritto:
Per quale motivo poni questa domanda? Se spieghi cosa vuoi realizzare con il uA741 possiamo provare a dare una risposta più mirata.

Lo spiego subito:
Ero partito, assieme ad un mio amico, con l'idea di voler misurare l'ampiezza dell'alternata in uscita ad un secondario di un trasformatore, in funzione della frequenza della sinusoide in ingresso.
Poiché abbiamo usato, come prova, un trasofrmatore 230V - 12V, abbiamo innanzi tutto, invertito primario con secondario, e abbiamo collegato il secondario ad un generatore di funzione... il problema principale è dovuto al fatto che il generatore, eroga una sinusoide con una ampiezza max. 5Vpp.
Abbiamo quindi deciso di usare una sinusoide con 2Vpp, e abbiamo notato, al nostro secondario un'ampiezza di circa 12 Vp (non ricordo precisamente il valore della misura); decisamente inferiore al valore di 19V che ci saremmo aspettati.
Abbiamo fatto altre misure, aumentando la frequenza (se potrebbe interessare, magari potrei anche pubblicare un articoletto), misurandone le varie attenuazioni e gli sfasamenti.
Ora la nostra curiosità era quella di dare, non 1Vp, ma 12Vp; abbiamo quindi pensato di amplificare la sinusoide collegandola ad un op-amp (U741) in configurazione non invertente con guadagno 12; come in figura.

Tutto bene, nel senso che la sinusoide di uscita veniva amplficata del valore corretto, ma collegandola al trasformatore, l'U741 è letteralmente scoppiato.
Abbiamo pensato ciò sia stato dovuto all'elevata corrente necessaria ad eccitare la bobina (anche se il trasformatore è di soli 2 VA); ragione per la quale ho pensato alla seguente modifica:

I due collettori BJT sono connessi ad un generatore DC da banco che mi genera un apposito riferimento positivo e negativo (la massa è al riferimento intermedio) tramite i quali alimento anche l''OP AMP.
Ho notato però che entrambi i BJT hanno un guadagno B troppo basso (circa 100, misurati con un tester) e mi chiedevo se l'U741 avesse una corrente max. di uscita necessaria per non far saturare i due BJT.
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[6] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 16 mar 2019, 8:56

entrambi i BJT hanno un guadagno B troppo basso (circa 100, misurati con un tester) e mi chiedevo se l'U741 avesse una corrente max. di uscita necessaria per non far saturare i due BJT.


Un B di 100 è normale in transistor di media? potenza.

Un poco di calcoli elementari:
Se 2 VA a 12 V : I = 2/12 = 0,17 A corrente efficace del trasformatore a pieno carico
0,17 x 1,41 = 0,24 A corrente massima
0,24 A / 100 beta = 2,4 mA pare una corrente erogabile dal 741, con la tensinoe in uscita
prossima (a meno di 3 o 3 V) alla tensione di alimentazione (+/- 15 V ?).
Hai un oscilloscopio per verifcare che la forma d'onda rimane sinusoidale?

Poi, se il trasformatore è a vuoto assorbe quasi nulla.
Rimane la corrente magnetizzante, che è inizialmente inversamente proporzionale alla frequenza.
Poi crescono le perdite per isteresi e correnti parassite.

A tutti i lettori: ho svolto calcoli troppo semplificati e invalidabili ?


post scriptum:
per arrivare a 12 Veff: 12 * 1,41 = 17 V
dovresti alimentare l'operazionale almeno a +/- 20 V, e forse suopera la massima tensinione ammessa.

Con una alimentazione di +/- 15 V dovresti accontentarti di avvicinarti ai 9 volt efficaci.
9 Veff x 1,41 = 12,7 V max
0,7 V cadono nella base del transistor
la tensione di uscita dell'operazionale sarà almeno 2 V al di sotto di quella di alimentazione
15 - 0,7 - 2 = 12,3 V


O_/
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[7] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto Utenteelfo » 16 mar 2019, 11:51

DeltaElectronics ha scritto:la sinusoide di uscita veniva amplficata del valore corretto, ma collegandola al trasformatore, l'U741 è letteralmente scoppiato.

Sicuro, sicuro che sia quella la causa? :D

Da: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf

Duration of output short circuit(5) Unlimited

(5) The output may be shorted to ground or either power supply.
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[8] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 16 mar 2019, 14:40

DeltaElectronics ha scritto:Poiché abbiamo usato, come prova, un trasofrmatore 230V - 12V, abbiamo innanzi tutto, invertito primario con secondario...
Abbiamo quindi deciso di usare una sinusoide con 2Vpp, e abbiamo notato, al nostro secondario un'ampiezza di circa 12 Vp (non ricordo precisamente il valore della misura); decisamente inferiore al valore di 19V che ci saremmo aspettati.

Mi sa che stai sbagliando i conti: il rapporto V primario/V secondario è circa 19, quindi con 2V al secondario ti saresti dovuto aspettare 38V al primario, non 19V.

Forse il trasformatore è un 230/24
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[9] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteDeltaElectronics » 16 mar 2019, 18:24

BrunoValente ha scritto:
DeltaElectronics ha scritto:Mi sa che stai sbagliando i conti: il rapporto V primario/V secondario è circa 19, quindi con 2V al secondario ti saresti dovuto aspettare 38V al primario, non 19V.

Forse il trasformatore è un 230/24

No, hai letto male: Vpp cioè la tensione che oscilla da 1 a -1
Ovviamemte verificato con l'oscilloscopio.
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[10] Re: Corrente di uscita negli operazionali

Messaggioda Foto UtenteDeltaElectronics » 16 mar 2019, 18:27

elfo ha scritto:
DeltaElectronics ha scritto:la sinusoide di uscita veniva amplficata del valore corretto, ma collegandola al trasformatore, l'U741 è letteralmente scoppiato.

Sicuro, sicuro che sia quella la causa? :D

Da: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf

Duration of output short circuit(5) Unlimited

(5) The output may be shorted to ground or either power supply.

@elfo: non riesco a seguirti.... non c'è un corto, poiché ho applicato alla bobina del mio primario una tensione sinusoidale, non continua.
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