Стабилизатор с зависимым напряжением второго плеча

[Rainy]

Привет.
Много схем перерыл по теме топика. Везде операционник как минимум по одному из напряжений запитывается от входного нестабилизированного, что печально. Это и больше пульсации, и ограничение по максимальному напряжению.
Хочется, чтобы напряжения обеих полярностей были взаимозависимыми.
Верхнее плечо на схеме показано схематически. Вероятно, использую стабилизатор с параметрами во много раз круче, чем LM(Рис. 3а).
Под него придумал схемку, где операционник запитывается от стабилизированных напряжений.
Пришлось - потому что Гугель мне только вот такое непотребство показывает:


Взялся за мышку и Splan, и изобрёл такое:


Мэтры, я изобрёл велосипед?

---------- Сообщение добавлено 06:30 ---------- Предыдущее сообщение было 06:14 ----------

Упростил
Всего-то стартовая цепочка нужна...

Упрощённая схема не взлетит - минуса не хватит открывать транзистор. Нужно доп. усиление по U.

[deemon]

Так-то конечно можно , но вот вопрос - зачем там стартовая цепочка ? Можно же питать ОУ от верхнего источника +24 ( например LM358 , с синфазкой до нижней рельсы питания ) - тогда не надо будет никаких стабилитронов , чтобы снижать напряжение питания для ОУ , никаких стартовых цепочек . Получается 1 ОУ , 2 транзистора и 4 резистора , или как вариант - 1 транзистор , 1 стабилитрон и 3 резистора ....

[Rainy]

зачем там стартовая цепочка ?

Чтобы в начальный момент обеспечить ОУ отрицательным напряжением.

Можно же питать ОУ от верхнего источника +24 ( например LM358 , с синфазкой до нижней рельсы питания )

Хм. Это так? Думаете, операционник так заработает?

Операционник то может и заработает, но ему где-то надо брать минус для открывания транзистора.

---------- Сообщение добавлено 07:18 ---------- Предыдущее сообщение было 07:08 ----------

как вариант - 1 транзистор , 1 стабилитрон и 3 резистора .

Идея была питать ОУ по обоим плечам нормальным выходным стабилизированным напряжением. Если бы не желание вылезти за +/- 15В, я бы стабилитроны в цепи питания ОУ не ставил.

[deemon]

Хм. Это так? Думаете, операционник так заработает?

Операционник то может и заработает, но ему где-то надо брать минус для открывания транзистора.

По входу - заработает ОУ типа LM358 и ему подобные , а вот по выходу ? Даже если питать ОУ от минуса стаба ( как изначально было ) - откуда он минус на выходе возьмёт , если этот минус должен быть на 0,6 вольт ниже самого этого -питания ? Транзистор же на выходе включен как эмиттерный повторитель , ему же надо чем-то базу открыть ... Так что по той схеме работать не будет . А вот если сделать так - то будет ...



---------- Сообщение добавлено 03:54 ---------- Предыдущее сообщение было 03:49 ----------

[Rainy]

откуда он минус на выходе возьмёт , если этот минус должен быть на 0,6 вольт ниже самого этого -питания ?

Я такой же вывод написал выше. Зачем со мной спорить при имеющемся единогласии? Это как-то странно.

Даже если питать ОУ от минуса стаба ( как изначально было ) - откуда он минус на выходе возьмёт

Изначально было - ОУ работал не на эмиттерный повторитель, а на два каскада усиления напряжения (и тока). Транзистор второго каскада усиления и брал тот самый злой минус, чтобы подать его на эмиттерный повторитель.

Идея Ваша, через стабилитрон запирать рвущийся открыться транзистор, мне тоже не нравится. Есть ли типовая схема нормальная, где ОУ питается от выхода, причём, превышающего номинальное питание ОУ?
Я не нашёл. Поэтому вот. Буду рад, если плохо искал, и такая схема есть. Ещё буду рад более изящному, чем у меня, решению.

В моей схеме "за бортом" остались транзистор и стартовая цепочка (резистор-стаб-диод), "черпать минус". А операционник спрятался и сидит в тепличных условиях.
Кстати. Печатную плату почти развёл. В качестве ОУ выбрал супермикросхему К553УД2. Их много откуда выпаять можно. Хотя бы из усилителя воспроизведения того же самого "Олимпа" .

---------- Сообщение добавлено 09:03 ---------- Предыдущее сообщение было 08:35 ----------

У кого есть эмулятор эл. схем - если не затруднит, проверьте, пожалуйста, на жизнеспособность эту схемку:

[Vortex]

Пробовал я этот операционник. Как раз почти год назад. Еще тему здесь создавал. Идеально работает только на бумаге. По факту намучался с кучей реактивностей и самовозбудом ,чувствителен с монтажу, напряжение сначала вроде стоит на месте, потом хаотично начинает плавать туда-сюда. Да еще и питание для него нужно, городить отдельный стабилизатор/батарейку/отдельный выход трансформатора Плюнул, поставил два стабилитона в управление полевика. Если напряжение нужно 24 вольта, гораздо проще взять TL431 с нее управление полевиком сделать, есть схемы последовательным и параллельным стабом. Всего 5 деталей. Это будет гораздо проще и качественнее, чем этот огород городить.

[mellowman]

Операционник то может и заработает, но ему где-то надо брать минус для открывания транзистора.

На входе:

[Димитрий К]

У кого есть эмулятор эл. схем

Это программа для компьютера. У вас есть компьютер. Микрокап бесплатный.

По вопросу.
L78ХХ дают фиксированное напряжение на выходе, они не управляемые. В ваших изысканиях плечо с L78ХХ всегда будет фиксированным.

Как вариант зависимых и равных плеч - использовать стабилизатор на рассыпухе, мощные транзисторы - мосфеты, а в качестве задающего напряжения не стабилитроны, а TL431. Она управляемая, напряжение стабилизации зависит от делителя. И если делитель опереть на плечи, то при перекосе одного плеча будет меняться и напряжение на делителе.
Но это теория, на практике я такой стабилизатор не делал.

[Rainy]

mellowman, обрыв R5 и в нагрузку идёт полное напряжение питания (U input - 1,2 V). Так то, конечно, рабочий вариант. Не спорю, две независимые LM - самый простой и дубовый вариант. Но! У LM ок неважная как термостабильность, так и коэфф. стабилизации (около 1000 всего), подавление пульсаций. При этом нестабильности в разных плечах несинхронные.

---------- Сообщение добавлено 16:26 ---------- Предыдущее сообщение было 15:59 ----------

В ваших изысканиях плечо с L78ХХ всегда будет фиксированным.

Я в самом начале упомянул, что плюсовое плечо хочется сделать не на LM. Естественно, чем стабильнее будет плюс, тем стабильнее будет и минус, при такой зависимой схеме.
Относительно "использовать стабилизатор на рассыпухе", как Вам такой вариант?

На Рис.3а приведена схема подобного стабилизатора в котором ОУ включён таким образом, что он сам питается стабилизированным напряжением. Здесь дополнительно включены несколько элементов, улучшающих работу стабилизатора напряжения. Потенциал выхода ОУ DA1 смещён в сторону положительного напряжения с помощью стабилитрона VD3 и транзистора VT1. Выходной эмиттерный повторитель – составной ( VT2, VT3 ), а к базе защитного транзистора VT4 подключён делитель R4R5, что позволяет создать “падающую” характеристику ограничения тока перегрузки. Ток короткого замыкания не превышает 0,3 А. Термокомпенсированный источник опорного напряжения выполнен на микросхеме К101КТ1А (DA2). Выходное напряжение стабилизатора, равное +15В, изменяется всего на 0,0002 % при изменении входного напряжения в пределах 19…30 В; при изменении тока нагрузки от нуля до номинального выходное напряжение падает лишь на 0,001%. В этом стабилизаторе подавление пульсаций входного напряжения частотой 100 Гц составляет 120 дБ. К достоинствам стабилизатора следует отнести также и то, что в отсутствии нагрузки потребляемый ток составляет около 10 мА. При скачкообразном изменении тока нагрузки выходное напряжение устанавливается с погрешностью 0,1% за время не более 5 мкс.

---------- Сообщение добавлено 16:39 ---------- Предыдущее сообщение было 16:26 ----------

Чтобы в будущем иметь возможность запитать слаботочку усилителя-цирклотрона тов. Lynx*а более качественными напряжениями, входные стабы решил сделать внешними.

[Димитрий К]

Я в самом начале упомянул, что плюсовое плечо хочется сделать не на LM. Естественно, чем стабильнее будет плюс, тем стабильнее будет и минус, при такой зависимой схеме.

Тем не менее, на схемах у вас только LM
И её наличие делает зависимость бессмысленной (с моей точки зрения).

Простите, но лично мне непонятна постановка задачи. Кмк, вы хотите сделать "следящий" стаб, когда напряжение одного из плеч изменяется по какой либо причине, другое плечо автоматически подстраивается, чтобы +U = -U.
Тогда ставьте 2 LM, у них фиксированное напряжение. Или используйте TL431 в каждом плече.
Или поясните смысл вопроса более подробно.

как Вам такой вариант?

Никак. Так с ходу не поймешь. Нужно моделировать на разные нагрузки.

Вот для примера стаб на рассыпухе, с пояснениями и возможностями. Сразу скажу, в него сложно воткнуть TL431, т.к. используется два опорных напряжения на плечо. Есть схемы похуже, но с одним опорным напряжением, туда вполне впишется TL431. Посмотрите в теме "Источники питания".

[mellowman]

mellowman, обрыв R5 и в нагрузку идёт полное напряжение питания (U input - 1,2 V).

Серьёзный аргумент, значит надо собирать другую схему, которая резисторы не обрывает

[Mishich]

Чтобы в будущем иметь возможность запитать слаботочку усилителя-цирклотрона тов. Lynx*а более качественными напряжениями

Так и сделай по схеме ИОН+ФШ+ОУ оба плеча и не выдумывай. У Андронникова в любом ЦАПе схему найдешь.
Лучше такого стабилизатора нет ничего, тем более для схем с Iпот=const.

Единственное - я делаю такие стабилизаторы с ПТ а не с БТ в качестве регулирующего элемента (мне пофиг потери в 4В на РЭ, зато фильтрация на порядки лучше ).
Несложными манипуляциями добавляется ограничитель тока (защита).

[Rainy]

Тем не менее, на схемах у вас только LM

Я писал - это УСЛОВНОЕ графическое изобраэение плюсового плеча.

Держите готовый вариант. stab553.zip

---------- Сообщение добавлено 22:14 ---------- Предыдущее сообщение было 22:12 ----------

мне непонятна постановка задачи. Кмк, вы хотите сделать "следящий" стаб

Ура! Я целый день распинался не зря!

---------- Сообщение добавлено 22:16 ---------- Предыдущее сообщение было 22:14 ----------

Сразу скажу, в него сложно воткнуть TL431, т.к. используется два опорных напряжения на плечо.

Там стабильное Uоп. снимается со сборки. Стабилитрон на выходе добавляет лишь смещения в Uвых ОУ.

---------- Сообщение добавлено 22:19 ---------- Предыдущее сообщение было 22:16 ----------

Вот для примера стаб на рассыпухе, с пояснениями и возможностями.

Малое усиление - неважный коэфф. стабилизации, большие пульсации. Избыточная мощность. Недармовые полевики.
Стабилитроны на схеме вообще запитываются от нестабильного входного напряжения. ИОН нужен с питанием от правой части стабилизатора.
У Вас нет данных по коэфф. стабилизации и прочим "мелочам". В приведённой мной схеме положительного плеча параметры выдающиеся. Всё благодаря запитке ИОН и ОУ выходным напряжением и большому КУ ОУ.

---------- Сообщение добавлено 22:52 ---------- Предыдущее сообщение было 22:19 ----------

ИОН+ФШ+ОУ

Хм. Расшифруйте "ФШ", пожалуйста. А то у меня две идеи - фотошоп и фэншуй.

[buratino]

Хм. Это так? Думаете, операционник так заработает?

Заработает в пределах выходного напряжения 15-24В, если вместо транзистора поставить ЛМ-ку с напряжением стабилизации 25-27В (такую ЛМ-ку можно организовать из низковольтной с помощью стабилитрона и сопротивления, привязанных к её "земле"). Чтобы ОУ не было плохо, его выход нужно привязать к земле через диод (катод - на выход).

P.S.: А где картинка из 3-го сообщения? Почему-то не прилипла...

[Rainy]

P.S.: А где картинка из 3-го сообщения? Почему-то не прилипла...

Да на месте. Но там не взлетает, потому что операционнику негде минус брать для подачи на базу транзистора. Писал же - хоть малый минус (его можно усилить), но ОУ должен где-то брать. Потом мы этот отрицательной полярности сигнал ошибки усиливаем, на эмиттерный повторитель приходит с запасом. Излишек убивается ООС.

Чёрт побери, забыл в обоих плечах развести кондёры на 220 пикушек с выходов (10) на инвертирующие входы (4). Тут или смд со стороны дорожек вешать, или (что проще) - клоп на сами ножки сверху ИМС.

Зато плата на 1 слое.

[buratino]

Но там не взлетает, потому что операционнику негде минус брать для подачи на базу транзистора.

Ещё раз:

если вместо транзистора поставить ЛМ-ку с напряжением стабилизации 25-27В

В этом случае на "базу" ЛМ-ки придётся подавать от ~+1 до ~+10В, и ЛМ-ка будет "тянуть" выход ОУ "вниз" - в сторону "минуса", что "понравится" ОУ.
:

[Димитрий К]

Ура! Я целый день распинался не зря!

Целый день... да так и не сказали, какая мощность в нагрузку, какой максимальный ток, и для чего это слежение вообще нужно.

Малое усиление - неважный коэфф. стабилизации, большие пульсации. Избыточная мощность. Недармовые полевики.
Стабилитроны на схеме вообще запитываются от нестабильного входного напряжения. ИОН нужен с питанием от правой части стабилизатора.
У Вас нет данных по коэфф. стабилизации и прочим "мелочам".

Раз вы так хорошо всё знаете, и смогли по приведенной схеме на глаз понять... То о чем вы здесь спрашиваете? Это у вас должны спрашивать.
Я знаю, какие там пульсации... А вы уж сами проведите моделирование и посмотрите

Держите готовый вариант.

Не возьму на себя смелость говорить, какие там будут пульсации и прочее, но по опыту: с биполярами параметры на порядок хуже, и потеря напряжения на стабилизаторе существенно больше. И тут никакой ОУ и хитрости с запиткой слева или справа не помогут.

ЗЫ. Попробуйте всё же самостоятельно провести моделирование разных схем, для начала вообще без усложнений в виде слежения и ОУ, просто чтобы понять некоторые особенности, например почему в стабах мосфеты лучше биполяров, и сколько вольт вы потеряете на R8=2,2 Ом.

[Rainy]

Попробуйте всё же самостоятельно провести моделирование разных схем

Надо для начала скачать и освоить программу...

---------- Сообщение добавлено 08:04 ---------- Предыдущее сообщение было 08:02 ----------

сколько вольт вы потеряете на R8=2,2 Ом.

Ток нужен в пределах 100 мА.

---------- Сообщение добавлено 08:08 ---------- Предыдущее сообщение было 08:04 ----------

В этом случае на "базу" ЛМ-ки придётся подавать от ~+1 до ~+10В, и ЛМ-ка будет "тянуть" выход ОУ "вниз" - в сторону "минуса", что "понравится" ОУ.

Согласен, эта схема должна работать. Нужна только минусовая LM. А так да, красиво и просто.

---------- Сообщение добавлено 08:27 ---------- Предыдущее сообщение было 08:08 ----------

Раз вы так хорошо всё знаете, и смогли по приведенной схеме на глаз понять... То о чем вы здесь спрашиваете? Это у вас должны спрашивать.
Я знаю, какие там пульсации... А вы уж сами проведите моделирование и посмотрите

Qs1 + Qs5 по плюсовому плечу работают как "качели" на базе токового зеркала и усиливают падение напряжения в цепи БЭ Qs5. Даже режим работы полевика с общим истоком не решит вопрос маловатого коэффициента усиления. У ОУ на порядок, а то и два Ку будет выше, что даст более чуткую реакцию. Опять же, съём напряжения производится с весьма посредственной по стабильности цепочки стабилитронов, даже не скомпенсированных по ТКН прямовключёнными диодами.

[Alex]

Согласен, эта схема должна работать. Нужна только минусовая LM.

Послушай, есть идея - если тебе для этого все равно надо покупать ЛМ-ку, которой у тебя нет, так может купить уже готовый чип, который все что описано в твоем ТЗ делает?
Тем более, что как ты говорил - фен к тебе уже едет

---------- Сообщение добавлено 09:45 ---------- Предыдущее сообщение было 09:42 ----------

Опять же, съём напряжения производится с весьма посредственной по стабильности цепочки стабилитронов, даже не скомпенсированных по ТКН прямовключёнными диодами.

А какая разница, если они внутри петли ООС?

[Rainy]

А какая разница, если они внутри петли ООС?

Температурный коэффициент плюёт на ООС, он вне её зоны ответственности.