Da się zastapić wzmacniacz CA3140 kostka TL071 ?

[BlackJack]

Właściwie cale pytanie jest w temacie, ale trochę szczegółów.

Potrzebuję tani pojedynczy wzmacniacz operacyjny który da się zasilać bezproblemowo 24V DC, czyli jego zakres zasilania powinien mieścić się w granicy od 9V-30V lub więcej, tak aby w razie potrzeby układ mógł pracować w układzie zasilanym 12V.

Obecnie stosowałem kostkę CA3140, ale szukam czegoś tańszego w granicy 1,5zł/szt.

Cały układ to prosty wzmacniacz nieodwracający o wzmocnieniu x4, który wzmacnia sygnał z potencjometru a na wyjściu mamy sygnał 0-10V dla falownika czy np. sterownika PLC.

[skmskm]

Nie musisz zmieniać, wystarczy ze zmienisz dostawce:

http://www.aliexpress.com/item/CA3140EZ-CA3140-DIP-8/2038367824.html

1.74 za sztuke.

A tu zamiennik:

http://www.aliexpress.com/item/10PCS-NE5534P-NE5534-DIP-8-TI-Low-Noise-Operational-Amplifier-IC/1852212597.html

[piotreks-89]

Konkretu nie podam, ale tutaj powinieneś coś znaleźć: TME (+parametry wyszukiwania)

[marek1707]

Jeżeli masz dostępne zasilanie +24V (lub jakiekolwiek >= 12V) to może prościej wyprodukować napięcie +10V za pomocą np. opornika i diody Zenera 10V (za 20 groszy) a potencjometr rozpiąć między GND a tym właśnie napięciem? Wtedy od razu uzyskasz skalę 0-10V.

Nie napisałeś jaka obudowa i czy potrzebujesz odpowiednika pin-to-pin, np. do już zrobionych PCB. Napięcie zasilania +/-15V było typowe dla analogówki lat 70-90. Z tego też powodu coraz mniej jest wzmacniaczy wytrzymujących takie zasilanie. Z kolei wszystkie stare (i tanie) konstrukcje typu 741, OP07, TL071 czy LM318 pracowały z napięciami wejściowymi dalekimi od szyn zasilania. U Ciebie - jak rozumiem, masz zasilanie asymetryczne (tyko plus) a potencjometr stoi na masie, co zmusza wzmacniacz do pracy z napięciem wejściowym począwszy od swojego ujemnego zasilania (w tym przypadku od 0V). Jest np. taki TS321 do kupienia poniżej 1zł w dłuższych seriach (Farnell), ale to inna obudowa - nie wiem czy dostaniesz w SO8, o DIP8 nie wspominając. Może MC33171 - wygląda tanio (TME), dostępny w DIP8, obecnie robiony przez ST? No nie wiem co jeszcze.. Pomyślę. W każdym razie obydwa pracują chyba do +30V i "obsługują" wejścia od 0V.

------------------------------------

EDIT: Nie znam schematu z tym potencjometrem, ale sądząc po tym co napisał BlackJack i jak sobie wyobrażam prosty wzmacniacz nieodwracający, to 5534 zupełnie tu się nie nadaje.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[BlackJack]

To prosty układzik, właściwie nawet nie mojego autorstwa, wg. tego schematu:

Sam nie wiem po co tak komplikować sobie życie, ja normalnie używam opornika 1,3K + potek 1K i też działa. Do falownika w ogóle nie trzeba tak cudować bo sam wytwarza odpowiednie napięcie. No chyba że problem stwarzają długie przewody, bo maszyna ma chyba 6m. Ale chcieli to zrobiłem, ale z ciekawości szukam tańszego układu od CA3140, jakby tak znowu się zachciało takiego układu. Co innego jak by to miało wyjście prądowe 0-20mA, ale to też sie da zrobić na LM317 + opornik i potencjometr a mieści się to w obudowie z zapłonnika z świetlówek (startera).

[marek1707]

Taki układ uniezależnia Cię od rezystancji wejściowej tego czegoś co jest na końcu kabla. Wzmacniacz powoduje, że skala na potencjometrze jest liniowa i zmiany kąta obrotu dają proporcjonalne zmiany napięcia na wyjściu. W przypadku obciążenia potencjometru rezystancją, tak by nie było. Dodatkowa stabilizacja napięcia potencjometru oddala problem zmian napięcia zasilania +24V. Ale masz rację - zgadzam się, że jest to przerost formy nad treścią.

Musisz tu użyć wzmacniacza pracującego od zera na wejściu, oba podane przeze mnie będą OK. Żaden TL0x1 ani NE5534 nie sprawdzi się. Znalazłeś coś taniego?

[BlackJack]

Ten MC33171 jest dosyć tani (1,20zł SMD na allegro) w razie czego zastosuję. PCB miałem tylko jedno zrobione na szybko bo układ chcieli na wczoraj i nie byłem do końca z niego zadowolony, bo da się zrobić pewnie mniejsze i bardziej eleganckie. SMD mi nie przeszkadza, parę układów tego typu już zmontowałem.

Z analogówki nigdy mocny nie byłem, właściwie z zawodu Stolarzem jestem, ale zastanawiam się czy nie dodać na wyjściu jeszcze opornika 1,2-1,8KΩ aby ograniczyć prąd do 15-20mA. No bo co się stanie jeżeli stopień wyjściowy wzmacniacza dostanie zwarcia do PLUSa zasilania (uszkodzenie wzmacniacza)? Tak na zdrowy rozum na wyjściu dostanę VCC ograniczone jedynie opornością obwodu zwarciowego, czyli praktycznie przewodów.

[marek1707]

Wszystkie wejścia sterowników przemysłowych są raczej odporne na tego typu wyzwania. Co najwyżej na wejściu analogowym zostanie zmierzone "bardzo duże napięcie" co spowoduje taką samą reakcję jak +10V bo tam kończy się skala.

Proste dodanie opornika szeregowego popsuje efekt o którym pisałem poprzednio. Nowe źródło (wzmacniacz+opornik) będzie miało rezystancję wyjściową taką jak rezystor szeregowy czyli przestanie być źródłem napięciowym i tym samym zaczynasz zależeć od rezystancji wejściowej odbiornika sygnału.

To już lepiej daj rzędu 100R na samym wyjściu wzmacniacza, ale przed punktem dołączenia sprzężenia zwrotnego. Ponieważ sprzężenie będzie brane bezpośrednio "z kabla", wzmacniacz będzie kompensował spadek napięcia na oporniku spowodowany prądem pobieranym przez obciążenie. Stałe napięcie wyjściowe będzie nadal idealnie takie jak otrzymywane z potencjometru (plus minus offset wzmacniacza, ale to pomijamy) a ewentualna katastrofalna awaria stopnia końcowego nie przełoży się na nieograniczony prąd wyjściowy. Niestety taki zabieg spowoduje, że wraz z pojemnością kabla/obciążenia dodasz opóźnienie w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego co w prostej linii prowadzi do wzbudzenia układu. Dlatego, żeby skompensować zmniejszony margines fazy musisz zapodać kondensator (np. 470pF-1nF) bezpośrednio między wyjście wzmacniacza a jego wejście (-). I tak powinien tam być wcześniej, bo żaden wzmacniacz obciążania pojemnością (np. długiego kabla) nie lubi.

Szczerze mówiąc wzmacniacze operacyjne w większości mają małe zwarciowe prądy wyjściowe oraz wbudowane ograniczenia termiczne wyłączające wyjście po przekroczeniu jakiejś temperatury. Popsuć go można raczej przez zapodanie z zewnątrz czegoś szkodliwego, np. napięcia bardziej ujemnego niż ujemna końcówka zasilania lub wyższego niż plus zasilania. Ale strzeżonego.. itd.

[BlackJack]

Ostatnio miałem potrzebę znowu skladac ten uklad, oto fota gotowego czujnika/przetwornika.

[BlackJack]

Panowie mam problem z tym układem.

Po zamontowaniu w maszynie, owszem działa, ale po kilku dniach US CA3140 dostaje zwarcia na swoim wyjściu do plusa zasilania ? konkretnie pojawia się tam na stale 20 do 24V. I kompletnie nie wiem co jest przyczyną.

Błąd w projekcie PCB ? Złe prowadzenie przewodu w maszynie, ładunki elektrostatyczne ?

He..he.. 🤣 Niejako sam sobie już odpowiedziałem częściowo na pytanie. Naprawiając układ, a właściwie próbując dodać zaproponowany przez kolegę marek1707 kondensator 1nF.

Otóż projektując układ w EAGLE nie umiałem znaleźć układu CA3140 więc do schematu wstawiłem AD622 tylko nie przyuważyłem że układ ma miejscami zamienione wejścia wzmacniacza i wej + jest na miejscu wej -.

Kondensator i tak dodałem bo chyba nic to nie zmienia poza tym że teraz jest między wejściem, a wej +?

Natomiast czemu układ działa mimo takiego ewidentnego błędu w jego konfiguracji ?