Czy ktoś może mi wyjaśnić ten zrównoważony obwód sterownika?

Chcę wygenerować sygnał różnicowy do sterowania galwami projektora laserowego i, jak rozumiem, musi on wynosić + 5 V / -5 V (10 Vpp). Znalazłem ten obwód dla harfy laserowej, ale nie jestem pewien, co robi ten konkretny projekt podwójnego opampa. Wygląda na to, że jest to para wzmacniaczy odwracających i nieodwracających o wzmocnieniu 1, ale są one wzajemnie zasilane. Oto zdjęcie:

Oryginał można znaleźć tutaj .

Jestem ciekawy, czy ktoś mógłby mi powiedzieć, jak się nazywa lub jak to działa, ponieważ patrzyłem na wiele „przykładowych obwodów” i nie mogłem znaleźć niczego, co by to przypominało.

Najłatwiej jest zapytać mnie bezpośrednio przez moją stronę laserharp;) Jestem projektantem tego schematu. Jest to stopień wyjściowy ze zbalansowanym / niezbalansowanym sterownikiem wyjściowym. jeśli nie jest używany jako zbalansowany, musisz podłączyć wyjście ujemne do ziemi, aby uzyskać pełny sygnał niezrównoważony. Wyjaśniono to w instrukcji obsługi harfy laserowej. „Okablowanie ILDA”

Patrząc na najwyższy wzmacniacz operacyjny i ignorując $100 \Omega$ rezystory, napisz przez inspekcję:

Dla najniższego wzmacniacza operacyjnego napisz

A zatem,

Tak więc ten obwód przekształca sygnał wejściowy z jednym końcem, $v_{OUTX}$do zbalansowanego sygnału wyjściowego; jest to aktywny „transformator” 1: 1.

Ciekawą „cechą” tego obwodu jest to, że podczas gdy różnicowe napięcie wyjściowe, $v_{OD} = (v_{X+} - v_{X-}) = v_{OUTX}$Jest dobrze zdefiniowany, wyodrębniony końce napięcia$v_{X+}$ i $v_{X-}$ nie są .

Na przykład podstawienie drugiego równania na pierwsze daje

i podobnie

Tak więc w rzeczywistości napięcie wyjściowe w trybie wspólnym napięcie wyjściowe

nie jest określane bez dodatkowego równania (ograniczenie obwodu).

Aktualizacja: Wiem , że widziałem i analizowałem ten typ obwodu wcześniej, ale jeszcze nie znalazłem na nim swoich notatek.

Znalazłem jednak ten artykuł na stronie Elliot Sound Products dla „ Balanced Line Driver with Floating Output ”, który wydaje się być zasadniczo tym samym obwodem, z wyjątkiem wejścia zbalansowanego, a nie wejściowego single-ended.

Cały wzmacniacz, tak jak jest tutaj zwymiarowany, ma wzmocnienie 1. Ta sama ilość napięcia na zaciskach wejściowych pojawia się na zaciskach wyjściowych. Jest to prawdą, jeśli jakikolwiek zacisk wyjściowy jest zasilany jakimkolwiek napięciem, podobnie jak transformatorowe wyjścia wyjściowe (pod warunkiem, że oba napięcia wyjściowe pozostają oczywiście w obszarze napięcia zasilającego).

Na początku myślałem, że obwód jest różnicową pompą prądu Howlanda.

Podobne do tego tutaj .

Pomyślałem, że może dzięki sprzężeniu krzyżowemu źródła prądu dzielą dostępne napięcie.

Ale wykonałem symulację, ponieważ analiza nie wykazała, że ​​jest to możliwe ..

Bez obciążenia wyjście (-) jest wirtualną masą, a wyjście (+) równa się napięciu wejściowemu, co nie jest bardzo ekscytujące.

Przy obciążeniu 1000 omów napięcie różnicowe wynosi 90% napięcia wejściowego (co oznacza impedancję wyjściową około 100 omów), ale wyjście (-) podąża za wejściem o około + 4%.

Przy obciążeniu 100 omów przebiegi wyglądają następująco:

• Zielony: napięcie wejściowe

• Fioletowy: wyjście +

• Czerwony: wyjście -

• Żółty: różnicowe napięcie wyjściowe

Trochę mi brakuje zrozumienia przydatności tej funkcji, jeśli bezpośrednio zasila ona cewki.

Edytować:

Jak zauważył Alfred, obwód powinien mieć wysoką impedancję wyjściową w stosunku do wspólnej, a jak powiedziałem, różnicowa impedancja wyjściowa jest niska i dopasowana do skrętki. Byłby to więc odpowiedni sterownik dla zbalansowanego wyjścia zasilającego skrętkę, przechodzącego do odbiornika, który może mieć inny (nawet kilka woltów) potencjał masy od nadajnika. Bardzo dobrze.

Oto wykres impedancji trybu wspólnego mierzonej przez przyłożenie sygnału 1 VAC do środka rezystancji rozdzielonego obciążenia 100 omów i zamiatanie od 0,1 Hz do 10 MHz.

Jak widać, jest to 10K dla niskich częstotliwości, przekraczających przy około 2,2kHz i spadających do około 150 omów przy wysokich częstotliwościach. Idealny do sytuacji, w których między masami występuje napięcie o częstotliwości sieciowej, ale nie tak świetnie do wyższych częstotliwości.

Patrząc na schemat, który połączyłeś, najwyraźniej ta konfiguracja wzmacniacza operacyjnego służy do sterowania wyjściami, które są częścią standardowego interfejsu ILDA do projektorów laserowych (jak wspomniałeś).

http://www.laserist.org/StandardsDocs/ISP05-finaldraft.pdf

Zatem podstawowym zadaniem jest stworzenie sygnału różnicowego z jednego sygnału.

Sygnał różnicowy jest zwykle używany do dostarczania sygnału analogowego w środowisku podatnym na zakłócenia, jak może być laser. Każdy hałas wpłynie zarówno na pozytywną, jak i negatywną kopię sygnału w przybliżeniu jednakowo, a gdy odbiornik odzyska sygnał, odejmując jeden od drugiego, szum zostanie odjęty.

Rezystory R45 i R52 tworzą pewną ochronę dla wzmacniaczy operacyjnych w przypadku zwarcia wyjść i być może pewną impedancję dopasowaną do kabla, chociaż nie jestem pewien, czy jest to potrzebne w tej aplikacji (nie znam związanych z nimi częstotliwości).

A co z R48 i R49 i pozornym sprzężeniem zwrotnym, jakie dostarczają do „przeciwnego” wzmacniacza? Myślę , że mogą wprowadzić kompensację tłumienia wprowadzoną przez R45 i R52, przydatne, jeśli impedancja wejściowa odbiornika nie jest zrównoważona.