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【兆恒機械】精密夾具保護(hù)數(shù)據(jù)記錄器

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  • 添加日期:2022年08月12日

該電路源于一個應(yīng)用,該應(yīng)用需要將輸入信號精確鉗位到小于 2.5 V,同時在 2.5 V 電源(實際上是一個參考)下工作,最大輸出電流為 4 mA。由于信號的動態(tài)范圍為 0 至 2.5 V,因此用簡單的二極管或齊納二極管對其進(jìn)行鉗位會占用過多的信號范圍。此外,信號需要一個比任何一個設(shè)備都可以提供的更精確調(diào)節(jié)的鉗位電壓。

該解決方案基于能夠在 2.5 V 下運行的軌到軌運算放大器,但即使如此,在其 0 至 2.5 V 范圍的中心附近運行放大器的輸入和輸出節(jié)點也提供了最佳線性。

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圖 1鉗位電路用于在 2.5 伏電源上運行時精確鉗位 2.5 伏輸出。

為此,參考電壓通過分壓器 R3/R4 減半并施加到同相輸入端。感測電壓也通過由 R5/R6 形成的分壓器減半并施加到反相輸入端。

最后,如果電平試圖超過 2.5 V,則放大器輸出中的 D5 僅允許放大器從 OUTPUT 節(jié)點吸收電壓。 由于精度比率的現(xiàn)成可用,因此使用四個相同值的電阻器可以輕松實現(xiàn)精度-匹配電阻網(wǎng)絡(luò)。

R2 充當(dāng)放大器輸出鉗位動作的串聯(lián)電阻。R2 的值可能因應(yīng)用而異,但考慮到此處使用的 OPA333 運算放大器 (U2) 的額定輸出電流最大值為 5mA。

該鉗位的實施示例與最初為其創(chuàng)建的交流電壓測量電路一起顯示。

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圖 2鉗位電路與交流電壓測量電路一起顯示。

交流電壓測量電路為最大額定輸入電壓為 2.5 V 的記錄器供電。記錄器還提供 2.5 V 參考輸出。挑戰(zhàn)在于記錄器輸入不得超過 2.5V。該電平由圍繞 OPA333 運算放大器 U2 形成的電路鉗位。

電容衰減器和整流器網(wǎng)絡(luò)用于測量 240 VAC 線路,其中預(yù)期輸出為 2 VDC,輸入為 240 VAC。描述了交流輸入端 5 kV 瞬變的仿真。

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圖 3圖 2 交流測量電路輸入端的交流輸入 5000 V 瞬態(tài)仿真。

結(jié)論

該電路的簡單性、性能和低成本實施使其非常適合我的應(yīng)用,應(yīng)該使其成為其他需要快速、精確和負(fù)擔(dān)得起的過壓保護(hù)的數(shù)據(jù)采和傳感應(yīng)用的良好解決方案


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