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circuito pilotaggio galvanometro

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] circuito pilotaggio galvanometro

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 16 ott 2020, 20:36

Apro questa discussione derivata dalla discussione Traslatore di tensione .
Per me è un passatempo, propongo questa configurazione con componenti disponibili da almeno 25 anni, come forse l'avrei progettata vari lustri fa.

Dovrebbe funzionare, non sono certo che sia il meglio, la propongo per ricevere osservazioni, proposte di migliorie e indicazioni sui valori dei componenti. Se poi qualcuno la inserisce in un simulatore e verifica il funzionamento contribuisce al progetto.
In un successivo post riporterò i valori dei componenti che propèongo.

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[2] Re: circuito pilotaggio galvanometro

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 16 ott 2020, 23:56

Dimensionamento componenti:

Quando Vu = +3 V, Iu = 0,5 A, supponiamo transistor con beta = 50.
Ibase = 0.5/50 = 10 mA
Vbe = 0,7 sotto carico; Vbase = 3 V + 0,7 = 3,7 V
R5 = (12-3,7)/10 mA = 8,3/10 = 830 ohm, scegliamo R5 = 680 ohm un poco più bassa.
con -3V la I = (12-(-3))/680 + 10 = 28 mA
Speriamo che l'operazionale riesca a "sinkare" (tirare giù) una corrente di 28 mA.
Se no, occorre introdurre uno stadio a transistor come generatore di corrente al posto di R5.
Oppure torvare transisto con beta > 50 e rifare i calcoli.

Imponiamo Vb1b2 = 0,6+0,6 = 1,2 V circa 1,5V, caduta diodo 0,7 V
P3 = (1,5-0,7)/10 mA = 0,8/20 = 0,08 kohm, scegliamo P3 = 100 ohm, poi si può regolare riducendolo.

R6 e R7 limitano la corrente in caso di cortocircuito del carico e la dissipazione nei transistor
Voglio che con Vu= 3 V la Vce sia 6 V
R6 = (12-6)/0,5 = 12 ohm R7= R6; potenza 6 x 0,5 = 3 W potenza dissipata

Correzione:
Voglio che con Vu= 3 V la Vce sia 3 V e quindi su R6 cadano 6 V
R6 = (12 -3 -3)/0,5 = 12 ohm R7= R6; potenza 6 x 0,5 = 3 W potenza dissipata
E' meglio fare dissipare di più il transistor o il resistore di protezione?
Nel caso di cortocrcuito del carico, la corrente viene limitata a 12 V/12 ohm = 1A dissipazione 12 W. Il resistore la potrà dissipare al massimo per qualche secondo.
Pongo R1 = R2 = 47 kohm, alta ma non troppo
P1 = circa 1/10 di R1 P1 = 4,7 kohm
Il partitore divide per due.
L'amplificatore non invertente deve guadagnare 2
Impongo R3 = 10 kohm,
quindi R4 = 4,7k P1 = 10 kohm, in modo che a metà corsa (4,7k) il guadagno sia 2

Il problema è dimensionare C1 che deve rendere il tutto stabile con il carico induttivo.
Dipende dalla banda passante , supponiamo 100 Hz, metto un valore a naso: 100 uF ?

E' corretto ? Osservazioni ?

O_/
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[3] Re: circuito pilotaggio galvanometro

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 17 ott 2020, 0:02

I carichi induttivi con sorgenti a bassa impedenza (uscita di emettitore) e retroazione parallela di solito non danno problemi. Se si vuole togliere la parte induttiva si deve mettere una rete RC serie, detta rete di Zobel in cui R C=LL/RL e R=RL cosi` la resistenza vista dall'amplificatore e` puramente resistiva.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[4] Re: circuito pilotaggio galvanometro

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 17 ott 2020, 9:10

Il circuito precedente dovrebbe funzionare, ma utilizza male l'operazionale.
L'uscita dell'operazionale assorbe sempre corrente, non si sfrutta la sua capacità di erogare corrente.
Quindi in certe condizioni assorbe una corrente elevata che potrebbe non essere in grado di assorbire.
Con la modifica al circuito indicata nello schema seguente, assorbe di meno, ma eroga anche corrente.
Dimensionamento:
Imponiamo R8 = 220 ohm.
Con Vu = 0, imponiamo che la tensione ai capi di R8 ( VR8 ) sia 0,6 V al pelo della conduzione di TR1.
I = 0,6 / 220 = 2,7 mA
quindi R5 = (12 - 0,6)/2,7 = 4,2 kohm, scegliamo R5 = 3,9 k oppure 4,7 k ?
Con Vu = 3 V, la corrente nella base sarà 10 mA,
ai capi di R8 cadranno circa 10 mA x 220 = 2,2 V,
quindi la tensione di uscita dell'operazionale sarà 2,2 V maggiore della Vb che al massimo vale 3+0,6 = 3,6 V ; 3,6+2.2 = 5,8 V tensione di uscita che è in grado di raggiungere in quanto alimentato a +12 V.
L'altro transistor è simmetrico quindi R9 = R8 e R10 = R5.

si dovrebbe esaminare la influenza della temperatura sulla variazione della Vbe.

carichi induttivi con sorgenti a bassa impedenza (uscita di emettitore) e retroazione parallela di solito non danno problemi
Se non si prevedono problemi, allora prepariamoci a togliere C1.

Come operazionale, supponiamo di adoperare un LM358.

Se per TR1 e TR2 adoperassimo i BD140, BD139, hanno un hfe fra 63 e 160 per Ic0,15 A,
e solo un hfe > 25 per Ic = 0,5. Si dovrebbe selezionarli ?
Esistono anche i TIP35C e TIP36C con caratteristiche simili.

Osservazioni ?


quasi fuori tema:
Se si vuole un componente moderno e professionale guardare qui:
https://www.analog.com/en/products/lt19 ... t-overview
Componente a montaggio superficiale.
Sembra costi solo circa 5 $ in quantità
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