op-amp: di mana harus membelah rel?

8

Saya telah bereksperimen dengan amplifier audio op-amp yang ditenagai dari baterai 9V. Saya hanya ingin tahu bagaimana saya harus memisahkan voltase dari baterai, karena saya telah menemukan 2 cara untuk melakukan ini. . .

RANGKAIAN 1:

Salah satu metode adalah membuat ground rail terminal -ve baterai dan kemudian DC mengimbangi sinyal input. . .

masukkan deskripsi gambar di sini

RANGKAIAN 2:

Atau tanah virtual dapat dibuat seperti berikut ini. . .

masukkan deskripsi gambar di sini

Mereka berdua tampaknya melakukan hal yang hampir sama. Haruskah saya lebih suka satu metode daripada yang lain?

EDIT

Berdasarkan jawaban Mark, Anda juga dapat memiliki sirkuit splitter rel seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Tujuan dari resistor (opsional) dalam loop umpan balik dalam suplai adalah untuk menjaga op-amp stabil dalam menghadapi beban kapasitif yang berat. Tanah pada input non-pembalik hanya ada untuk menjaga agar simulator CircuitLab bahagia.

masukkan deskripsi gambar di sini

operational-amplifier ground voltage-divider belajar
sumber
1
Desain kedua Anda rusak karena level DC ke input positif opamp mengambang.
Olin Lathrop
Apakah itu berarti saya memerlukan resistor pull down ke virtual gndatau -VCC?
learnvst
2
Ini berarti Anda dapat mem-bypass C1 dan meletakkan tutup decoupling dari virtual ground ke -Vcc untuk menurunkan impedansi seri ke beban Vout. Cara ke-3 adalah menggunakan Op Amp cadangan sebagai pengikut gain kesatuan untuk buffer "virtual" untuk mengurangi impedansi lebih lanjut bila diperlukan dalam rangkaian dan beban bias masa depan.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Jadi setelah edit saya, apakah sirkuit 3> sirkuit 1?
learnvst
1
Sirkuit ketiga Anda memiliki masalah notasi: karena Anda memberi label suplai Anda sebagai Vcc, output dari rail splitter harus diberi label + -Vcc / 2, bukan + -Vcc. Beberapa skema lain juga memiliki masalah ini. Niat Anda jelas saat membaca teks pertanyaan, tetapi itu dan fakta bahwa di beberapa rangkaian Anda menunjukkan voltase yang dirujuk ke ground virtual tetapi simbol ground terhubung ke rel negatif suplai menyesatkan. Akan lebih baik jika Anda dapat memperbaiki skema, sehingga pembaca biasa tidak akan melihat sesuatu yang salah secara teknis.
Lorenzo Donati - Codidact.org

Jawaban:

7

Anda memiliki koneksi yang agak lemah ke tegangan titik tengah. (50kΩ.) Di sirkuit pertama ini baik-baik saja, tetapi di sirkuit kedua tidak. Tegangan titik tengah akan banyak melayang, karena arus beban dikembalikan melalui impedansi 50kΩ yang sama. Anda bahkan mendapatkan kopling dari output kembali ke input melalui Rload ke bagian bawah tegangan input. Ini dapat menyebabkan osilasi, meskipun mungkin bukan untuk buffer Av = 1 seperti yang Anda miliki di sini.

Saran saya:

  1. Jika Anda ingin input dan output pasangan AC, gunakan sirkuit 1. Sirkuit 2 tidak memberikan keuntungan.

  2. Jika Anda ingin menghindari AC-coupling, gunakan sirkuit rail-splitter (mis. Buffer tegangan titik tengah dengan op-amp lain). Kemudian Anda dapat membuang penutup karena Anda memiliki pasokan +/- 4.5V yang baik.

markrages
sumber
1
Jawaban bagus. Biarkan saya mengetuk simulasi saran kedua Anda untuk melihat apakah saya memahaminya dengan benar.
learnvst
Apakah ada keuntungan menggunakan sirkuit splitter rel yang tidak terhubung dengan sirkuit pertama saya?
learnvst
1
Tidak, sirkuit pertama setara dengan resistor 50kΩ ke pembagi rel ideal. en.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9venin's_theorem
markrages