Czy istnieje wspólna nazwa dla tej topologii / pomysłu obwodu [podwyższania napięcia]?


9

W arkuszu danych OPA454 znalazłem ciekawy pomysł na obwód, że nie jestem pewien, jak to się zwykle nazywa (jeśli jest dla niego wspólna nazwa). wprowadź opis zdjęcia tutaj

Polega ona na użyciu dwóch opamp do przesunięcia szyn trzeciego. Należy zauważyć, że w przeciwieństwie do konfiguracji zmostkowanej [obciążenie wiązane] obwód ten wymaga podwojenia szyn zasilających napięcie. Z drugiej strony obciążenie nie pływa w tym obwodzie, więc możesz połączyć pomysł z mostkiem, aby uzyskać 4-krotny wzrost napięcia wyjściowego (w stosunku do użycia pojedynczego opampa). Pomijam tutaj zdjęcie mostka z 6 opampami jako dość oczywiste; można go znaleźć we wspomnianym arkuszu danych.

Moje pytanie brzmi: jak się nazywa ten pomysł na obwód? Gdybym miał wymyślić nazwę, „dynamiczne szyny”, „dynamiczny punkt pracy” lub coś w tym rodzaju, wydaje mi się to rozsądne. (Ale te nazwy nie uzyskują żadnych sensownych wyników za pośrednictwem wyszukiwarki Google).

EDYCJA: Widziałem też coś podobnego, ale tańszego, z dwoma BJT zamiast opamp dla „manetek szynowych” (A1 i A2) w artykule EDN z 1999 r. Zatytułowanym „Bootstrapowanie wzmacniacza operacyjnego daje szerokie wahania napięcia” napisane przez [wtedy] AD pracownicy Grayson King i Tim Watkins. Bez wątpienia użycie BJT wprowadziłoby więcej nieliniowości. Być może więc „bootrapping” może być nazwą tej techniki ... chociaż strona Rod Eliotta omawiająca problemy z tym podejściem nigdy tego nie nazywa, więc nie jestem przekonany, że to „bootstrapping” to nazwa… (EDIT3: Cóż, to był niepoprawny odczyt celu tego obwodu; patrz komentarz pod pytaniem).

EDYCJA 2: W innym artykule oraz w notatce AD ​​AD AN-232 (cytowanej w tym artykule) „ładowanie początkowe” lub „ładowanie początkowe” odnosi się do czegoś podobnego (zmiana napięcia szyny poprzez „sprzężenie zwrotne”), ale w tych artykułach jest to zrobione w innym celu: zmniejszenie nieliniowości pojemności wejściowej dla wzmacniaczy ze stopniem wejściowym FET ... Zgaduję, że „bootstrapping” obejmuje pomysł, o który pytałem, ale ogólnie może oznaczać użycie tego technika zmiany napięcia zasilania do innych celów.


1
Fajnie (+1), link do strony Rod Eliotts nie jest wiązaniem bootującym PS, ale jest wzmacniaczem mocy ... więcej prądu.
George Herold

Masz rację. Nie oglądałem wystarczająco dokładnie tego schematu. W tym obwodzie nie ma sygnału z wyjścia tranzystorów do szyn zasilania opamp. Diody Zenera po prostu podają (miejmy nadzieję) stałe napięcie do opampa, mniej niż to służy do zasilania stopnia dyskretnego / mocy.
Fizz

Odpowiedzi:


6

Widziałem „ładowanie” używane w kilku innych książkach / artykułach dotyczących tej techniki:

  • Small Signal Audio Design , wyd. 2, Douglas Self str. 136–137; pokazuje zarówno oparty na opamp boostost, jak i oparty na BJT. EDYCJA, aby dodać: Jak się okazuje, istnieją bezpłatne fragmenty pierwszego wydania książki opublikowanej w EE Times ; odpowiednie obwody [mające na celu dostrojenie wejścia / wyjścia JFET] zostały opublikowane w artykule zatytułowanym „Wzmacniacze operacyjne w konstrukcji audio z małymi sygnałami - Część 2: Zniekształcenia we wzmacniaczach wejściowych bipolarnych i wejściowych JFET .

  • Konwersja analogowo-cyfrowa , wyd. 2, Marcel JM Pelgrom, str. 210–211 wykorzystuje „boostrapping” dla tranzystora NMOS pracującego nad szynami. Istnieje wiele książek CMOS, które używają tego terminu w tym samym celu, np. CMOS Logic Circuit Design firmy Uyemura str. 319 .

  • „Zaawansowane techniki radzą sobie z ekstremalnie niskimi zniekształceniami zaawansowanych wzmacniaczy operacyjnych” J. Graeme, również reprodukowanym w The EDN Designer's Companion , Here str. 213 bootstrap jest wykonywany dla celów pomiarowych.

Sądzę więc, że „ładowanie ładowania„ (szyny / [zasilania]) ”jest relatywnie powszechną nazwą tego zjawiska, chociaż nie każde źródło wypowiada je podczas omawiania takich obwodów ... A celem ładowania nie zawsze może być wzrost wahań napięcia.

Jeśli ktoś znajdzie inny (stosunkowo często) termin, podaj inną odpowiedź.

EDYCJA: Jako interesujące ciekawostki (znalezione dzięki dość niejasnej wzmiance na forum ) znalazłem dwa patenty brytyjskie na ten pomysł:

  • „Zero wejściowy wzmacniacz pojemnościowy” (1988) Bernard / ABI Systems; używa wersji 3-opamp. Tytuł jest oczywisty.
  • „Interfejsy obwodów” (1980) Mohapatra / Sandman. Raczej mało pouczający tytuł, jeśli mnie pytasz; pokazuje kilka wariantów, niektóre z dwoma BJT i ​​niektóre z opampami dookoła. Stwierdzonym celem jest zwiększenie impedancji wejściowej i CMRR.

Żaden z tych patentów w Wielkiej Brytanii nie używa jednak terminu „bootstrap”… w każdym razie, o ile mogę powiedzieć; stare brytyjskie patenty nie są OCR, więc wyszukiwanie nie działa w tych plikach PDF.

Istnieje również obwód podwyższania napięcia wyjściowego oparty na tym pomyśle w liniowej przypisie 67 w artykule zatytułowanym Zwiększanie dostaw wzmacniacza operacyjnego, aby uzyskać więcej napięcia wyjściowego przez Dale'a Eagara (zaczyna się na s. 58 w tym długim dokumencie). Ten wykorzystuje MOSFET-y na szynach opamp. Ale nigdy nie używa terminu „bootstrap”. Więc tak, „bootstrap” jest dość powszechnym terminem, ale nie jest powszechnie używany ... Preferowanym terminem w Linear dla tego obwodu jest tryb rozszerzonego zasilania , który (jeśli google go znajdziesz ) znajduje się wyłącznie w ich dokumentach .. , więc ten alternatywny termin wydaje się mieć mniejszą przyczepność w całym przemyśle.


Uwaga: zaznaczyłem własną odpowiedź jako właściwą, ponieważ system ciągle mnie wkurza za wybranie jednej i ponieważ druga / konkurencyjna odpowiedź jest po prostu krytyką nieco ustalonej terminologii, którą znalazłem. Ale jestem gotów ponownie rozważyć, czy zostaną dodane nowe odpowiedzi.
Fizz,

2

„Ładowanie początkowe” IMO nie jest odpowiednim terminem dla tej konfiguracji obwodu. „Ładowanie początkowe” oznacza „podążanie” ... lub wkładanie kolejnego (przeciwnego) źródła napięcia szeregowo do źródła napięcia wejściowego i rezystora (ta stara technika obwodu oparta jest na jednej z twierdzeń Millera ).

Tutaj (z grubsza) napięcie zasilania wzmacniacza operacyjnego zmienia się nieliniowo od 50 V do prawie 100 V, gdy napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego zmienia się z 0 V na 100 V (tzn. Nie następuje) . Myślę, że jedynym celem tego dynamicznego zasilacza (50–100 V) jest zmniejszenie mocy rozproszonej w tranzystorach wyjściowych wzmacniacza operacyjnego w porównaniu do konwencjonalnego stałego zasilacza (tutaj 100 V).

Pomysł ten przypomina zmienne zasilacze z przełączalnym uzwojeniem wtórnym.


2
„Bootstrapping” jest niestety wieloskładnikowy, nawet w kręgach EE. W użytym tutaj znaczeniu oznacza to (cytując z Uyemura): „zwiększenie wartości parametru fizycznego”, co dokładnie dzieje się w przypadku tranzystora NMOS. Wydaje mi się, że ten sam termin został rozszerzony zarówno na pozytywne, jak i negatywne „pull up” (dla opamps), co oczywiście jest trochę denerwujące, jeśli chodzi o język angielski, ale, hej, to nie ja wymyśliłem „bootstrapping” dla to.
Fizz

Nadmiar mocy jest nadal rozpraszany ... ale w innych wzmacniaczach operacyjnych (obserwatorach napięcia). Jest to rodzaj redystrybucji mocy (napięcia) między wzmacniaczami operacyjnymi.
Circuit fantasist

1
Legenda głosi, że kilka wieków temu baron Munchausen zastosował tę technikę po raz pierwszy ... podciągając sznurowadła ... i tak podnosząc się nad ziemię :) Z takim samym sukcesem mógł sam się zrzucić. Jeśli więc przedstawimy napięcie według wysokości (energii potencjalnej), możemy sobie wyobrazić, że źródło dodatnie „pociąga” ładunek ... a źródło ujemne - „ściąga je w dół”. Ale zauważ, że chociaż drugie źródło „ciągnie” rezystor w tym samym kierunku, robi to z drugiej strony rezystora ... co oznacza, że ​​przeciwstawia się źródłowemu wejściowi, aby zmienić prąd.
Circuit fantasist
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.