Warum brauchen Sie einen Operationsverstärker für die Referenzspannung, wenn der Spannungsteiler den Trick macht?

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Gibt es einen Grund, warum in diesem Schema ein Operationsverstärker (AD8031) für die Referenzspannung des Operationsverstärkerfilters (AD8544) verwendet wird, wenn der Spannungsteiler die Spannung ohnehin schon senkt? Kann der Operationsverstärker AD8031 entfernt werden? Kann der Spannungsteiler zur Energieeinsparung durch einen Tiefsetzsteller ersetzt werden?

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Tapatio Sombrero
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Gibt es einen Grund, warum in diesem Schema ein Operationsverstärker (AD8031) für die Referenzspannung des Operationsverstärkerfilters (AD8544) verwendet wird, wenn der Spannungsteiler die Spannung ohnehin schon senkt?

Der übliche Grund für die Verwendung eines Operationsverstärkers zum Puffern eines solchen Teilers besteht darin, sicherzustellen, dass sich die Referenzspannung nicht ändert, wenn etwas an Senken oder Stromquellen angeschlossen wird.

Kann der Operationsverstärker AD8031 entfernt werden?

In diesem Fall würde ich erwarten, dass der AD8031 ohne große Leistungsänderung entfernt werden kann, da der AD8544 nur einen Eingangsvorspannungsstrom von 4 pA hat.

Ein weiteres Problem, auf das zu achten ist, da diese Referenz mit zwei verschiedenen Signalen verbunden ist, ist, ob durch Entfernen des Puffers die beiden Signale miteinander übersprechen können. Angesichts der hohen Widerstandswerte, die die beiden Eingänge des Operationsverstärkers mit der Referenz verbinden, ist es unwahrscheinlich, dass dies ein echtes Problem darstellt. Sie können jedoch sicher sein, dass Sie einfach zwei verschiedene Teiler herstellen und einen für jede Filterstufe verwenden können.

Kann der Spannungsteiler zur Energieeinsparung durch einen Tiefsetzsteller ersetzt werden?

Jeder Abwärtswandler weist eine gewisse Ausgangswelligkeit auf. Wenn Sie es hier verwenden, wird diese Welligkeit direkt in Ihr gefiltertes Signal eingekoppelt. Ich würde es nicht nur tun, um so etwas wie 150 uA zu sparen. (Sie müssten auch ein Buck-Konverter-Design mit weniger als 150 uA Ruhestrom finden, um dies zu einem positiven Handel zu machen.)

Wenn diese 150 uA für Ihre Anwendung wirklich wichtig sind, finden Sie möglicherweise lieber einen Operationsverstärker mit sehr geringem Ruhestrom (der AD8031 hat 800 uA, Sie würden nach 10 uA suchen), ersetzen Sie den AD8031 durch diesen und erhöhen Sie ihn die Widerstandswerte im Teiler auf 100 kOhm oder mehr.

Beiseite

Der AD8031 (A) ist nur für den Betrieb von kapazitiven Lasten bis zu 15 pF und die Aufrechterhaltung der Stabilität ausgelegt. C2 und C4 in Ihrem Schaltplan verursachen wahrscheinlich, dass der Operationsverstärker Rauschen erzeugt (es kann sogar oszillieren), anstatt das Rauschen zu reduzieren. Ich würde sie entfernen.

Das Photon
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Wir wissen nicht, was sonst noch an der V + -Linie hängt - wenn etwas Strom zieht, würde das Herausnehmen des Puffers die Dinge vermasseln. Einig in der Frage der Ausgangskapazität. Das Ansteuern kapazitiver Lasten mit Operationsverstärkern ist gut dokumentiert. Das OP kann hier suchen oder fragen. Hier ist nur ein Beispielergebnis aus der Suche nach "kapazitiver Last des Operationsverstärkers".
TimWescott
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@ TimWescott, wahr genug. OP, meine Antwort ist geschrieben, vorausgesetzt, Sie haben uns tatsächlich alles über Ihre Schaltung erzählt. Wenn Sie einen Teil der Schaltung verstecken, trifft die Antwort möglicherweise nicht zu.
Das Photon
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Gibt es einen Grund ...

Ja. Die beiden 10k-Widerstände geben der Spannungsreferenz eine Impedanz von 5k. Dies bedeutet, dass sich die Spannung der Referenz um 0,1 mx 5 k = 0,5 V ändern würde, wenn sich der aus der Referenz entnommene Strom um 0,1 mA ändert. Dies wäre eine sehr instabile Referenz.

Der Operationsverstärkerpuffer behebt dies. Die Ausgangsimpedanz des Puffers liegt im Vergleich nahe Null. Dies ist eine stabile Referenz.

Kann der Operationsverstärker AD8031 entfernt werden?

Vielleicht, aber wahrscheinlich keine gute Idee.

Kann der Spannungsteiler zur Energieeinsparung durch einen Tiefsetzsteller ersetzt werden?

Der Spannungsteiler verbraucht ich=V.R.=3.320k=165μEIN.

Ein Tiefsetzsteller ist eher für Netzteile als für eine Spannungsreferenz ausgelegt. Der Konverter würde wahrscheinlich mehr als 165 μA verbrauchen, so dass es keinen Vorteil geben würde.

Transistor
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Der Operationsverstärker zieht ebenfalls 800 µA, ändert aber nicht so viel an der Gleichung.
Pipe
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Das ist eine schreckliche Strecke, ich frage mich, woher du sie hast.

Der AD8031 ist sehr unverträglich gegenüber kapazitiven Lasten (siehe Abbildung 46 im Datenblatt) , sodass der Operationsverstärker höchstwahrscheinlich mit hoher Frequenz schwingt, was zumindest zu einem erhöhten Stromverbrauch führt.

Sie können einen TLE2426 verwenden , der normalerweise nur 170 uA bei 5 V verbraucht.

Im Folgenden finden Sie eine Möglichkeit, einen herkömmlichen Operationsverstärker stabil anzuschließen (aus einem TI ADC-Datenblatt):

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Dies ist ein rauscharmer Hochgeschwindigkeitsverstärker. Bei Ihnen können Sie versuchen, die Widerstandswerte um eine Größenordnung zu erhöhen.

Spehro Pefhany
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