Mengurangi dua tegangan menggunakan op-amp

Saya pada dasarnya seorang pria digital, dan saya terbiasa menggunakan komparator untuk membandingkan dua tegangan dan memberikan yang tinggi atau rendah tergantung pada nilai relatifnya.

Sekarang sebagai gantinya saya ingin mengurangi satu tegangan dari yang lain, dan memiliki perbedaan tersedia sebagai output.

Saya mencoba sirkuit berikut, tapi sepertinya tidak berfungsi dengan baik:

masukkan deskripsi gambar di sini

Saya menggunakan dua op-amp sebagai pengikut tegangan, dan memasukkannya ke dalam input pembalik dan non-pembalik dari amp-amp yang lain. Chip quad op-amp (LM324) memiliki catu daya tunggal (9v).

EDIT: lihat komentar saya untuk jawaban yang diterima - saya berada di jalur yang benar, tetapi memiliki pin bengkok di salah satu pin output.

Sekarang, karena saya tidak memiliki suplai negatif, sehingga output tidak dapat menjadi negatif, apa yang saya inginkan adalah agar output menjadi bias +2.5 volt, sehingga jika kedua pot disetel di tengah-tengah output akan menjadi 2.5V, tidak nol. Alih-alih menambahkan resistor dari pin 12 ke ground, saya mencoba meletakkan resistor 4.7K dari input non-pembalik (pin 12) ke referensi 2.5v, dan yang tampaknya menambahkan dalam offset yang saya inginkan.

masukkan deskripsi gambar di sini

Jadi sekarang tampaknya melakukan apa yang saya inginkan.

operational-amplifier tcrosley
sumber

Sirkuit yang ditarik tidak menghasilkan perbedaan antara dua tegangan V3 - V5. Ini menghasilkan 2⋅V3 - V5. Anda membutuhkan pembagi pada pin 12 untuk membuatnya sama. Berapa voltase yang Anda dapatkan untuk voltase yang Anda masukkan?

endolith

Jika Anda memperbaiki sirkuit seperti yang diuraikan di bawah ini, Anda akan berhasil membuat amplifier instrumentasi dengan penguatan 1.

Mike DeSimone

@davidcary maka saya menggunakan iPhone saya untuk mengambil gambarnya sehingga saya bisa mempostingnya Setelah saya mengedit, dengan sirkuit yang dimodifikasi, daripada menggambar yang baru (karena saya tidak lagi punya yang asli) saya menggunakan copy dan paste di Cat untuk menambahkan resistor offset turun ke 2,5v.

tcrosley

Jawaban:

Ini seharusnya bekerja, tetapi biasanya ada juga resistor dari input non-pembalik ke ground:

masukkan deskripsi gambar di sini

$\dfrac{R4}{R2} = \dfrac{R3}{R1}$

$V_{OUT} = \dfrac{R_{3}}{R_{1}} \times (V_{IN+} - V_{IN-})$

$R1 = R2$ $R3 = R4$

$V_{OUT} = 2 \times V_{IN+} - V_{IN-}$

tetapi mengubah pengaturan untuk potmeter yang lebih rendah pasti akan menghasilkan output. Apakah Anda mengukur tegangan pada kedua input?

Apa yang terjadi jika Anda mengatur tegangan lebih rendah ke 2.5V dan yang lebih tinggi ke 1V? Input pembalik juga harus 2,5V, dan output 4V. Apa yang Anda ukur?

Catatan: terutama pengikut tegangan rendah tidak diperlukan dalam versi Anda; arus input opamp cukup rendah untuk diabaikan untuk sebagian besar kegunaan, dan omong-omong, Anda menghubungkan penghapus potmeter ke input yang sama persis!

Baca lebih lanjut
tutorial penguat diferensial (keseluruhan situs menarik!)

stevenvh
sumber

Saya akan mencoba saran Anda malam ini. Saya dapat mengukur perubahan tegangan pada output VF bawah (pin 1), tetapi input ke op-amp terakhir (pin 12), yaitu sisi lain dari resistor 4.7K tidak berubah. Saya memeriksa ulang kabel saya karena saya pikir itu aneh. Alasan saya menggunakan pengikut tegangan, adalah saya pikir mungkin lebih baik memiliki beban yang sama pada input amp diferensial terlepas dari pengaturan pot.

tcrosley

Saya mencoba bermain-main dengannya lagi, tanpa hasil. Akhirnya saya memutuskan mungkin saya harus mengganti op-amp, untuk berjaga-jaga. Ketika saya mengeluarkan chip, ternyata pin 14 tertekuk di bawah chip dan tidak melakukan kontak dengan papan tempat memotong roti, jadi saya hanya mengukur tegangan input terbalik, bukan output! Dengan resistor ke ground, sekarang berfungsi seperti dijelaskan di atas. Dan dengan R4 terhubung ke 2.5v, saya mendapatkan offset 2.5v pada output yang diinginkan.

tcrosley