El LM10 es un amplificador operacional pionero diseñado para operar desde entradas de energía de un solo extremo con voltajes tan bajos como 1.1V y hasta 40V.
Como se puede ver en la Figura 1, el dispositivo consta de un amplificador operacional, una referencia de voltaje de banda prohibida de 200 mV de precisión y un amplificador de referencia, todo encerrado dentro de un solo paquete de 8 pines.
En esta publicación, echamos un vistazo a un montón de circuitos de aplicaciones funcionales que utilizan el dispositivo LM 10.
Configuración básica de LM10
La configuración básica de un amplificador operacional LM10 se muestra en la siguiente figura:
En el circuito anterior podemos ver que el LM10 está conectado de una manera bastante inusual, que es diferente a otros amplificadores operacionales.
Aquí, la salida está conectada con la línea positiva, lo que significa que desvía o corta la línea positiva con tierra dependiendo de una detección de umbral de entrada determinada.
Esto también implica que, en este modo de regulador de derivación, el positivo al amplificador operacional debe suministrarse a través de una resistencia.
El pin 3, que es la entrada no inversora del amplificador operacional, está conectado con un voltaje de referencia fijo de 200 mV a través de los pines de referencia 1 y 8 del IC.
Por lo tanto, el pin3 se establece en una referencia fija, el pin2 ahora se convierte en la entrada del detector del amplificador operacional y se puede usar para detectar un umbral de voltaje deseado de un parámetro externo.
Todos los circuitos de aplicación del LM10 que se explican a continuación se basan en el modo de derivación fundamental explicado anteriormente.
Circuitos reguladores de voltaje de precisión de amplificador operacional LM10
El LM10, debido a su referencia de voltaje de precisión y amplificador operacional integrados, se vuelve más adecuado para aplicaciones de regulador de voltaje. Las figuras 2 a 9 muestran varios circuitos prácticos de esta variedad.
Generador de referencia de 200 mV a 200 V : La referencia y el amplificador incorporados del IC están acostumbrados a crear niveles de voltaje de 200 mV a 20 voltios que se aplican a la entrada del amplificador operacional, se configura como un seguidor de voltaje y mejora la corriente de salida disponible a alrededor de 20 mA.
Regulador variable de 0 a 20 V 1 amperio : En la Fig. 3, la referencia interna y el amplificador desarrollan 20 voltios fijos, que se aplican al potenciómetro RV1. El amplificador operacional y el transistor Q1 están conectados como un seguidor de voltaje para amplificar la salida de 0-20 voltios a una corriente con magnitudes cercanas a muchos cientos de miliamperios.
Regulador fijo de 5 V 20 mA : En la Fig. 4, la entrada del amplificador operacional se extrae directamente de la referencia de 200 mV, para proporcionar una salida de 5 voltios.
Regulador de 0 a 5 V : En la Fig. 5, la entrada del amplificador operacional se adquiere configurando una referencia interna de 0-200 mV, para producir una salida de 0-5 voltios.
Suministro regulado variable de 50 V a 200 V : Las Figuras 6 y 7 demuestran la forma en que el LM 10 podría emplearse de manera 'flotante' para producir altos voltajes de salida. Tenga en cuenta que en cada uno de estos circuitos, el IC se aplica en el modo de 'derivación' a través de la resistencia de carga R3, de modo que solo se crea una pequeña cantidad de voltios en el propio LM 10.
Simple Fuente de alimentación de laboratorio: Los conceptos anteriores se pueden actualizar aún más para construir una fuente de alimentación de laboratorio ajustable de 0 a 50 V completa como se muestra a continuación.
En el siguiente diagrama se puede observar una versión protegida contra cortocircuitos de salida del regulador de 250 V anterior
Circuito regulador de derivación de 5 V: Una ilustración sencilla de la aplicación LM 10 en un regulador de derivación de 5 voltios.
La siguiente Fig. 9 muestra exactamente cómo se puede configurar el IC para que funcione como un regulador de voltaje negativo.
Figura: 9
Circuitos de monitorización de voltaje / corriente de precisión LM10
El LM10 también funciona bien en una variedad de circuitos indicadores de error dependientes de voltaje, corriente y resistencia con señales sonoras o visuales.
Las figuras 10 a 23 muestran este tipo de diseños. En los circuitos de las Figuras 10 a 17, el amplificador operacional se emplea como un comparador de voltaje básico, y su salida activa un puntero LED o una unidad de alarma audible a través de una resistencia limitadora de corriente apropiada.
Indicador de sobretensión: En la figura 10 anterior, el IC LM10 está configurado como un circuito indicador de sobretensión. El voltaje de detección se aplica al pin no inversor # 3 del amplificador operacional, y el voltaje de referencia en el pin 8 es generado por la referencia de voltaje interno del LM10 y el amplificador de referencia y se suministra al pin inversor # 2 del amplificador operacional. .
El diseño anterior también podría configurarse de la siguiente manera alternativa, que también servirá para indicar una condición de sobretensión
La Fig. 11 a continuación muestra una estrategia diferente que se emplea en el circuito indicador de sobretensión aquí. Se aplica una referencia de 200 mV a un pin de entrada del amplificador operacional y se aplica una variación de divisor resistivo del voltaje de prueba a otro.
Un circuito indicador de bajo voltaje que se muestra en la siguiente Fig. 12 funciona con el mismo concepto, excepto que la configuración de los pines de entrada del amplificador operacional se intercambia entre sí. Una característica de ambos circuitos es que la tensión de alimentación del LM10 debe ser superior a la tensión de disparo recomendada.
La figura 13 a continuación muestra un indicador de bajo voltaje de alta precisión que usa un LED o una alerta audible. Sensibilidad de entrada 50k / v.
Fig 14 (abajo): indicador de sobretensión basado en LM10 de precisión que utiliza un LED o una unidad de alarma audible. El LED comenzará a indicar si hay una situación de sobretensión en respuesta a un disparo de corriente en la unión R1 / R2.
En la siguiente figura 15 se muestra un circuito indicador de corriente baja preciso que usa el amplificador operacional LM10, que ilumina un LED o una unidad de alerta de zumbador siempre que la corriente a través de R1 cae por debajo de un nivel de umbral establecido.
Amplificador de sensor de luz / calor universal: La figura 16 muestra un circuito de alta precisión que se puede activar a través de un parámetro externo, por ejemplo, a través de sensores de luz o temperatura. Estos sensores deben tener una característica resistiva como LDR o termistor.
Figura 1 6
En estos diseños, el componente resistivo se convierte en una sección de un puente de Wheatstone que se impulsa a través del amplificador de referencia de voltaje del LM10, y la salida del puente se aplica para encender el amplificador operacional montado como comparador. En las ilustraciones mostradas, el puente se alimenta a través de una fuente de 2V2.
Módulos de sensor remoto usando LM10
El amplificador operacional LM10 también se puede usar de manera efectiva como un módulo de circuito de detección remota de precisión, que puede funcionar como detectores de temperatura, luz y voltaje en un lugar remoto lejos del dispositivo de medición real. Las señales remotas se transfieren a través de cables debidamente blindados.
Sensor remoto de alta temperatura
La siguiente figura muestra cómo se podría configurar un LM10 IC para detectar altas temperaturas del orden de 500 a 800 grados Celsius. Por tanto, el circuito también podría utilizarse como módulo detector de peligro de incendio remoto
* El umbral máximo de detección de alta temperatura de 800 grados se logra conectando el pin de 'equilibrio' del IC con el pin de 'referencia'.
Detector de vibraciones remoto: El siguiente diagrama muestra cómo el IC LM10 podría usarse para hacer un módulo de sensor de vibración remoto. El sensor puede ser un piezo transductor de base o similar.
Sensor de amplificador de puente remoto
El siguiente diagrama muestra am LM10 cableado un sensor de amplificador de puente resistivo remoto.
En el resistivo, cualquiera de las resistencias podría reemplazarse con un sensor como un LDR, fotodiodo, termistor, transductor piezoeléctrico, para crear un amplificador de sensor relevante. para detectar un umbral superior o inferior para el parámetro detectado.
Amplificador de sensor de termopar
A par termoeléctrico Es un dispositivo que consta de dos varillas de metales disímiles o alambres unidos mediante torsión en sus terminales terminales.
Ahora, cuando uno de los terminales se mantiene a una temperatura mucho más alta que el otro extremo, la corriente comienza a fluir a través del conductor debido a la diferencia de temperatura en los extremos de los metales diferentes.
En una red de termopares como se explicó anteriormente, uno de los extremos se convierte en el punto de referencia, mientras que el otro extremo se convierte en el punto de detección.
Sin embargo, la corriente desarrollada en un termopar puede ser extremadamente pequeña del orden de microamperios.
El siguiente circuito que usa el amplificador operacional LM10 se puede usar para amplificar la baja corriente de un termopar a niveles medibles.
Aquí, el LM134 genera una referencia precisa en un extremo del elemento de termopar, de modo que el amplificador operacional puede detectar una temperatura diferencial precisa desde el otro extremo del termopar.
Varios circuitos que utilizan el amplificador operacional LM10
Indicador de nivel de batería: El circuito del monitor de voltaje de la batería que se muestra a continuación utiliza un solo IC LM10 para indicar el nivel de la batería cuando cae por debajo de un cierto límite especificado. Aquí, el LED permanece iluminado brillantemente siempre que el voltaje sea superior a 7 V y se apaga cuando cae por debajo de 6 V.
Circuito de termómetro de precisión
Los siguientes diseños muestran un circuito de termómetro de precisión que utiliza un solo circuito integrado LM10.
El LM134 en el circuito funciona como un sensor de temperatura, que convierte la temperatura en una cantidad proporcional de voltaje.
Convierte cada grado de cambio de temperatura en 10 mV. Esta conversión se muestra en un microamperímetro 0-100uA a través del IC LM10 que está configurado como seguidor / amplificador de voltaje.
Si tiene alguna consulta o duda con respecto a cualquiera de los circuitos de aplicación del amplificador operacional LM10 explicados anteriormente, no dude en ponerse en contacto conmigo a través de los comentarios a continuación.
Circuito del amplificador del medidor
El LM10 también se puede usar de manera eficiente para amplificar milivoltios y mostrar la lectura en un medidor de bobina móvil apropiado.
El siguiente circuito es uno de esos circuitos en el que los voltajes de entrada de 1 mV a 100 mV se amplifican 100 veces y se producen en un medidor de miliamperios, adecuadamente calibrado para leer milivoltios.
El diseño también incluye una función de ajuste a cero que permite al usuario ajustar la aguja del medidor a un cero exacto para que la lectura final sea precisa y sin errores.
La mayor ventaja de este circuito es que funciona con una sola celda AAA de 1,5 V.
El circuito amplificador de medidor basado en LM10 anterior podría mejorarse aún más en un circuito amplificador de medidor de milivoltios ajustable de 4 rangos como se muestra en el siguiente diagrama.
Referencia: LM10
Anterior: 3 útiles circuitos de sonda lógica explorados Siguiente artículo: Circuitos de control de fase Triac simples explorados
