オペアンプを使用して2つの電圧を減算する


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私は本質的にデジタルの男であり、コンパレータを使用して2つの電圧を比較し、それらの相対値に応じて高低を与えることに慣れています。

代わりに、ある電圧を別の電圧から差し引き、その差を出力として利用できるようにします。

次の回路をブレッドボードに載せましたが、正しく機能していないようです:

ここに画像の説明を入力してください

電圧フォロワーとして2つのオペアンプを使用し、それらを別のアンプの反転入力と非反転入力に供給しています。クワッドオペアンプチップ(LM324)には単一電源(9v)があります。

編集:受け入れられた答えへの私のコメントを参照してください-私は正しい軌道に乗っていましたが、出力ピンの1つに曲がったピンがありました。

今、私は負の電源を持っていないので、出力が負にならないので、私が本当に欲しいのは、出力が+2.5ボルトでバイアスされるようにすることです。ゼロ。抵抗をピン12からグランドに追加する代わりに、非反転入力(ピン12)から4.7Vの抵抗に4.7Kの抵抗を追加しようとしましたが、これは必要なオフセットを追加するようです。

ここに画像の説明を入力してください

だから今、私がやりたいように見える。


描かれた回路は、2つの電圧V3-V5の差を生成しません。2⋅V3− V5を生成します。それらを等しくするには、ピン12にディバイダーが必要です。入力した電圧に対して、どの電圧が得られますか?
エンドリス

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以下に概説するように回路を修正すると、ゲイン1の計装アンプを作成することに成功します。
Mike DeSimone

@davidcaryその後、iPhoneを使用して写真を撮って投稿できるようにした後、変更した回路で編集した後、新しい回路を描画するのではなく(元の回路がなくなったため)、コピーアンドペーストを使用しましたペイントして、オフセット抵抗を2.5vまで下げます。
tcrosley

回答:


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これは機能するはずですが、通常、非反転入力からグランドへの抵抗もあります。

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場合R4R2=R3R1

VOうんT=R3R1×VN+VN

R1=R2R3=R4

VOうんT=2×VN+VN

しかし、下側のポテンショメータの設定を変更すると、確実に結果が出力されるはずです。両方の入力の電圧を測定しましたか?

低い電圧を2.5Vに、高い電圧を1Vに設定するとどうなりますか?反転入力も2.5V、出力は4Vでなければなりません。何を測定しますか?

注:特に、お使いのバージョンでは低電圧フォロワーは不要です。オペアンプの入力電流は、ほとんどの用途で無視できるほど十分に低く、ところで、ポットメーターのワイパーをまったく同じ入力に接続しています!



差動アンプのチュートリアルをさらに読む(興味深いサイト全体!)


今晩あなたの提案を試してみます。ボトムVF(ピン1)の出力の電圧の変化を測定できましたが、最終オペアンプ(ピン12)への入力、つまり4.7K抵抗の反対側は変化しませんでした。奇妙だと思ったので、配線を再確認しました。電圧フォロワーを使用した理由は、ポットの設定に関係なく、差動アンプの入力に同じ負荷をかける方が良いと考えたからです。
tcrosley

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もう少し試してみましたが、成功しませんでした。最後に、万が一に備えてオペアンプを切り替える必要があるかもしれません。チップを引き出すと、ピン14がチップの下で曲がってブレッドボードと接触していないことが判明したため、出力ではなく反転入力電圧を測定していました!グランドへの抵抗により、上記のように動作します。また、R4を2.5vに接続すると、必要に応じて出力に2.5vのオフセットが生じます。
-tcrosley
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