Tysiąc razy lepszy niż LM358!

Artykuł, odpowiednik filmu Y012, ma dwa cele: pierwszy to pokazanie, że mamy do dyspozycji wzmacniacze operacyjne tysiące razy lepsze od najpopularniejszego LM358. Drugi cel to przedstawienie uniwersalnego modułu – małej płytki drukowanej, która pozwala łatwo wykorzystać różne wzmacniacze operacyjne.

Układ scalony LM358 okazał się absolutnie najpopularniejszym wzmacniaczem operacyjnym w historii elektroniki. Właściwie kostka ta zawiera dwa wzmacniacze operacyjne. Wzmacniacze o właściwościach i parametrach przeciętnych, niezbyt dobrych.

Do większości zastosowań parametry tego układu, czy inaczej mówiąc, tego wzmacniacza operacyjnego są całkowicie wystarczające. Jednak coraz częściej chcielibyśmy wykorzystywać wzmacniacze operacyjne o znacznie lepszych parametrach.

Nie można, a raczej nie potrafimy stworzyć wzmacniacza operacyjnego bliskiego ideału, który ma znakomite wszystkie parametry. Dlatego wzmacniacze operacyjne dzielimy na specjalizowane grupy, m.in. szybkie, precyzyjne, o małym prądzie wejściowym, mikromocowe, wysoko-, niskonapięciowe, itd.

Coraz bardziej potrzebne są wzmacniacze precyzyjne, ale wiele osób ich nie zna i nie wykorzystuje. W tym artykule przedstawię kilka interesujących przykładów wzmacniaczy precyzyjnych.

Fotografia 1 przedstawia eksperymentalny moduł podwójnego wzmacniacza nieodwracającego o wzmocnieniu 10×, zmontowany na wielofunkcyjnej płytce drukowanej. Na płytce można zmontować klasyczne elementy przewlekane (THT), ale tutaj wlutowane są głównie elementy SMD.

Praktyka pokazuje, że dziś coraz częściej chcemy wzmacniać znikome napięcia, rzędu mikrowoltów. I chcielibyśmy, żeby te pomiary były wiarygodne. Jest to możliwe, dostępne dziś dla każdego, tylko trzeba wykorzystać odpowiednie elementy – i odpowiednie wzmacniacze operacyjne, i odpowiednie rezystory. Fotografia 2 pokazuje moduł z dwoma wzmacniaczami nieodwracającymi, każdy o wzmocnieniu niemal idealnie, z ogromną dokładnością równym 10×. Bliska ideału wartość wzmocnienia równa 10 razy jest możliwa dzięki sprytnemu wykorzystaniu sześciu jednakowych, precyzyjnych, indywidualnie dobieranych rezystorów. Zastosowałem kostkę ADA4522-2. To jest nowoczesny, znakomity wzmacniacz operacyjny typu Zero Drift, o zaskakująco szerokim zakresie napięć zasilania. Nowsze wzmacniacze nie są produkowane w dużych klasycznych obudowach DIL, dlatego wykorzystałem przejściówkę.

Na fotografii 3 widać precyzyjny wzmacniacz, a właściwie zespół dwóch wzmacniaczy: odwracającego i nieodwracającego. Wlutowane w płytkę precyzyjne, bardzo wysokiej jakości rezystory (1 kΩ oraz 79,6 kΩ) zapewniają naprawdę stabilną wartość wzmocnienia (około 80 razy), a szpilki goldpin pozwalają w razie potrzeby dodać element zmniejszający wzmocnienie lub kompensujący. W podstawkę włożyłem tu mikromocowy wzmacniacz operacyjny LT1178, którego prąd zasilania wynosi w sumie tylko 17 mikroamperów.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze wrześniowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 9/2024). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite i dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 10 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 9/2024 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

 

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć archiwalne numery znajdują się na stronie: https://piotr-gorecki.pl/n11

Chodzi o ZE 9/2024.