Может кто-нибудь объяснить мне эту сбалансированную схему драйвера?

Я рассчитываю на генерацию дифференциального сигнала для управления энергией лазерного проектора, и, насколько я понимаю, он должен быть + 5 В / -5 В (10 В пост.). Я нашел эту схему для лазерной арфы, но меня смущает то, что делает этот конкретный двойной операционный усилитель. Похоже, что это пара инвертирующих и неинвертирующих усилителей с коэффициентом усиления 1, но они вводятся друг в друга. Вот картинка:

Оригинал можно найти здесь .

Мне любопытно, если бы кто-нибудь мог сказать мне, как это называется или как это работает, потому что я просмотрел множество «примерных схем» и не смог найти ничего похожего на это.

Проще всего спросить меня прямо через мой сайт LaserHarp;) Я разработчик этой схемы. Это выходной каскад с балансным / несбалансированным выходным драйвером. если не используется в качестве сбалансированного, вы должны подключить отрицательный выход к земле, чтобы получить полный несбалансированный сигнал. Это объясняется в руководстве пользователя лазерной арфы. "ILDA проводка"

$100 \Omega$

Для самого нижнего операционного усилителя напишите

Таким образом,

$v_{OUTX}$

$v_{OD} = (v_{X+} - v_{X-}) = v_{OUTX}$$v_{X+}$$v_{X-}$

Например, подставив второе уравнение в первое, получим

и аналогично

Так что, по сути, синфазное выходное напряжение выходного напряжения

не определяется без дополнительного уравнения (ограничение цепи).

Обновление: я знаю, что видел и анализировал этот тип схемы раньше, но я еще не нашел свои заметки на нем.

Тем не менее, я нашел эту статью на сайте Elliot Sound Products для « Сбалансированного линейного драйвера с плавающим выходом », который, по-видимому, по сути является той же схемой, за исключением сбалансированного входа, а не одностороннего входа.

Усилитель в целом, как он здесь рассчитан, имеет коэффициент усиления 1. Такое же количество напряжения на входных клеммах появляется на выходных клеммах. Это остается в силе, если на любую выходную клемму подается какое-либо напряжение, подобное выходам, связанным с трансформатором ( конечно, при условии, что оба выходных напряжения остаются в пределах области напряжения питания).

Сначала я подумал, что схема представляет собой дифференциальный токовый насос Хауленда.

Подобно этому здесь .

Я подумал, что, возможно, перекрестная связь заставляет источники тока распределять имеющееся напряжение.

Но я провел симуляцию, так как анализ не показал, что это возможно ..

Без нагрузки выход (-) является виртуальным заземлением, а выход (+) равен входному напряжению, что не очень интересно.

При нагрузке 1000 Ом дифференциальное напряжение составляет 90% от входного напряжения (что подразумевает выходное сопротивление около 100 Ом), но выход (-) следует за входом примерно на + 4%.

При нагрузке 100 Ом сигналы выглядят так:

• Зеленый: входное напряжение

• Фиолетовый: выход +

• Красный: вывод -

• Желтый: дифференциальное выходное напряжение

Я немного растерялся, чтобы понять полезность этой функции, если она питает катушки напрямую.

Редактировать:

Как указал Альфред, схема должна иметь высокий выходной импеданс по отношению к общей, и, как я уже сказал, дифференциальный выходной импеданс низкий и согласован с витой парой. Таким образом, это был бы подходящий драйвер для сбалансированного выхода, питающего витую пару, идущего к приемнику, который может иметь другой (на несколько вольт) потенциал земли от передатчика. Очень хорошо.

Вот график синфазного импеданса, измеренного путем подачи сигнала 1 В переменного тока к центру сопротивления раздельной нагрузке 100 Ом и качания от 0,1 Гц до 10 МГц.

Как вы можете видеть, это 10 КБ для низких частот, с переходом около 2,2 кГц и снижением до 150 Ом или около того на высоких частотах. Идеально подходит для ситуаций, когда между заземлениями есть напряжение на частоте сети, не очень хорошее для высоких частот.

Глядя на схему, которую вы связали, очевидно, что эта конфигурация операционного усилителя используется для управления выходами, которые являются частью стандартного интерфейса ILDA, к лазерным проекторам (как вы уже упоминали).

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

Поэтому основная задача - создать дифференциальный сигнал из одного сигнала.

Дифференциальный сигнал обычно используется для доставки аналогового сигнала в обстановке, чувствительной к шуму, как это может быть на лазерных шоу. Любой шум будет примерно одинаково влиять как на положительную, так и на отрицательную копию сигнала, и когда приемник восстанавливает сигнал, вычитая один из другого, шум вычитается.

Резисторы R45 и R52 создают некоторую защиту для операционных усилителей в случае закорачивания выходов и, возможно, некоторого согласования импеданса с кабелем, хотя я не уверен в необходимости этого в этом приложении (не знаю, какие частоты задействованы).

Но как насчет R48 и R49, и очевидной обратной связи, которую они предоставляют «противоположному» усилителю? Я думаю, что они могли бы реализовать компенсацию за ослабление, введенное R45 и R52, полезно, если входные сопротивления приемника не сбалансированы.