Jump to content

Защита входа ОУ от перенапряжения

Климентий

By Климентий
in Help for beginners

 Share

Recommended Posts

Климентий Local

Климентий

Posted
Posted

Думаю тема будет полезна для общего развития...

В процессе изготовления активной приставки на ОУ для компьютерного измерительного комплекса, столкнулся с необходимостью защиты входа ОУ от перенапряжения ⚡ при проведении измерений в анодных цепях... И казалось бы есть решение с встречно-параллельных включением диодов на входе ОУ ... А не так все просто оказалось... 🤷 диоды упорно вносят искажения в форму измеряемого сигнала... Для примитивных вольтметров да, такое решение применимо, но для измерения аудиосигналов вносимые искажения недопустимы...

Собственно и вопрос... Кто-то имел опыт в реализации схем защиты ОУ с минимальными искажениями входного сигнала...

 

Screenshot_20250923-115237.jpg

Screenshot_20250923-115305.jpg

Screenshot_20250923-115319.jpg

Screenshot_20250923-115336.jpg

Screenshot_20250923-115350.jpg

  • Like (+1) 2
Russ3000 Local

Russ3000

Posted
Posted

Столкнулся с подобной проблемой при изготовлении активного балансного щупа к осциллоскопу, на входе микросхема AD8421, которую пришлось защитить по входу супрессорами с низкой собственной емкостью, это наиболее простое решение.

BAA Master

BAA

Posted
Posted

Если инвертирующее включение - два встречно-параллельных Шоттки от HP, емкость доли пикофарад. А что побольше надо типа стабилитрона с парой диодов. Пара 1N4148 КД510/522, но емкость будет несколько пикофарад.
Если известна величина перенапряжения, например 20 В при 15 питания, то есть последовательные полевые же протекторы от AD, всё, что выше питающего отключают. Примерно по указанной схеме.
Ставить что-то с емкостью как у полевика с обеднением (LND150) на вход ОУ не стоит (зависит, конечно, от включения).
И не забываем о балласте, о том, на чем будет выделяться ваше перенапряжение (например прследовтельном резисторе).
713.thumb.jpg.5fc504e9e142116b97957054179d1efe.jpg

  • Like (+1) 1
BAA Master

BAA

Posted
Posted

Поехали: (из печального, но не всегда, опыта)
сделать просто делитель, даже для звуковых частот, скорее всего не выйдет.
Надо параллельно каждому резистору ставить добрую емкость (NP0) обратно пропорционально сопротивлению, что может таки испортить коэффициенты деления.
В нижнем плече - то же самое.
10 пФ и 2 МОм дает постояную времени 20 мкс <=> 8 кГц :-(
Располагать резисторы внутри, как минимум, электростатического экрана, достаточного большого размера. Для получения фиксированной и воспроизводимой емкости на землю.
От неё зависит емкость вышеуказанных конденсаторов.
Относительно схемы с диодами: посмотрите на схему их даташита ONSEMI. Прикол в том, что диоды заперты, пока напряжение на R14 не превышает напряжения на диоде+стабилитроне. Делаем из диодов мост с плавающим стабилитроном в диагонали "выпрямленного", а диагональ "переменного" стоит параллельно R14. Можно сделать растяжку из 2-х стабилитронов (плюс и минус) и двух диодов со средней точкой. Можно поставить конденсатор параллельно стабилитрону. 

 

  • Like (+1) 1
Russ3000 Local

Russ3000

Posted
Posted
7 часов назад, Климентий сказал:

А на какое напряжение были у вас супрессоры? Низковольтные ?

Там же ссылка на них, 82356120100. Вюртовские на 12В.

Климентий Local

Климентий

Posted
  • Author
Posted
6 часов назад, Russ3000 сказал:

Там же ссылка на них, 82356120100. Вюртовские на 12В.

12в на вход звуковой карты ПК допустимо разве подать? Мне кажется это не безопасно для карты...

BAA Master

BAA

Posted
Posted
8 hours ago, Russ3000 said:

Там же ссылка на них, 82356120100. Вюртовские на 12В.

Не хочу расстраивать, но это таки варистор из оксида цинка. С кубической зависимостью тока от напряжения. Не цепочка диодов, но все-таки.
To Климентий
замените в вашу схеме с диодами по одному диоду на маломощный стабилитрон (не стабистор - это тот же диод), в полярности противоположной диоду. Можно ставить шунтовые опоры, например LM4041.
В общем смысле, если у вас усилитель с полевиками на входе, ему ничего не повредит в пределах питающего и будет достаточно резистора последовательно со входом плюс диодов на питание. А вот для карты придется ставить R_R повторитель с однополярным питанием 5В, или таки мост со "стабилитроном" в диагонали.
Вот например та самая схема, почти "оригинал". И вот фронт-енд оно же входной усидитель внешней ЗК - вряд ли вы что-то сожжете, если поставите последовательно с вашим выходом хотя-бы килоом.
714.thumb.jpg.918a0a478c51d7a9aadd0bd2deaec2c0.jpg715.thumb.jpg.9668279a832d0f74e0871c254723b12f.jpg 

Russ3000 Local

Russ3000

Posted
Posted
6 часов назад, BAA сказал:

Не хочу расстраивать, но это таки варистор из оксида цинка. С кубической зависимостью тока от напряжения. Не цепочка диодов, но все-таки.

Да и ладно, я таки их поставил больше для самоуспокоения, там микрохема защищена прилично, если верить ее описанию.

  • 5 months later...
Sagittarius Mentor

Sagittarius

Posted
Posted
On 9/23/2025 at 10:01 AM, Russ3000 said:

пришлось защитить по входу супрессорами с низкой собственной емкостью

...и низкой социальной ответственностью. Сапрессор - тот же стабилитрон, и утечки у них, как у стабилитронов - мама, не горюй. 

Тогда, как:

1.JPG.60efb234a64311c6cd6dee5adfe7f317.JPG

На выходе ОУ напряжение не превышает 12 В, кроме рельс-ту-рельсовых вариантов. Значит, на при подаче 20 В входного напряжения на входе ОУ напряжение не превысит: 13...14 В выходного + 0,6 В на диоде = 13,6...14,6 В:

2.thumb.JPG.5ffc96815fdd8496374119a794a9b372.JPG

где: 

белый - входное 20 В,

жёлтый - выход ОУ, клип на 13,45 В,

зелёным дано напряжение на входе - 14,18 В. 

Так как разница напряжений меж входом и выходом практически отсутствует, ток по ёмкости и паразитным проводимостям диодов не проходит. 

 

Сергей Б Local

Сергей Б

Posted
Posted

Я дважды жёг свой лекрой, пытался защитить вход, но всё с какими то последствиями, описанными выше. В итоге поставил на вход 6С31Б, анодное 15 вольт, выход с катода, и всё заработало, хоть киловольт подавай. Правда это было 15 лет тому как. Деталей не вспомню.

Андрей63 Local

Андрей63

Posted
Posted

Не зря на входе осциллографа С1-35 и С1-49 на входах лампа повторителем стоит, а дальше транзисторные каскады, УПТ однако.

Russ3000 Local

Russ3000

Posted
Posted
4 часа назад, Sagittarius сказал:

..и низкой социальной ответственностью. Сапрессор - тот же стабилитрон, и утечки у них, как у стабилитронов - мама, не горюй. 

1мкА утечка при рабочих 12В и 10 пФ емкость. Посмотрел, подешевели они сильно.

BAA Master

BAA

Posted
Posted

Для ограничения давно есть спец устройства, от отключателей (AD), транзистор запирается, до Зенеров внутри моста из Шоттки. Последние с малой емкостью и пока закрыты емкость "не видна". 

12 hours ago, Sagittarius said:

ток по ёмкости и паразитным проводимостям диодов не проходит. 

Если не считать входную емкость полевиков, как положено, нелинейную. Хотя диоды, с емкостью на порядок меньше,  есть.

Sagittarius Mentor

Sagittarius

Posted
Posted
3 hours ago, BAA said:

Если не считать входную емкость полевиков

Которая задана в ОУ инженерами на заводе и о которой никто ничего не говорил. 

3 hours ago, BAA said:

как положено, нелинейную

А вот с этим можно уверенно спорить. Добавляем следящую ОС по питанию ОУ (или той его половины, куда смотрят стоки применённых на входе ПТ - полуслежение), пропадает как входная ёмкость полевиков, так и её нелинейность. 

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
 Share
Go to topic listing

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

  • Клубы

  • Сообщения

    • rash061
      Схемы транзисторных RIAA фонокорректоров

      By rash061 · Posted

      усилитель записи магнитофона, все работает, ничего менять не буду.
    • Катана
      Радиолампы 6с2с , 6с5с

      By Катана · Posted

      Квартет 6с2с 50ых с чательным отбором - 6 т.р.   
    • Russ3000
      Схемы транзисторных RIAA фонокорректоров

      By Russ3000 · Posted

      Не пишите больше этих глупостей и не спорьте с человеком, который 20 лет занимался разработкой и внедрением в производство оборудовагия для изготовления и измерения керамических конденсаторов. 
    • alex2203
      Схемы транзисторных RIAA фонокорректоров

      By alex2203 · Posted

      "Когда-то давным-давно в далекой галактике" делал корректор на к174уд2, один канал "заводился", менял всю обвязку, микросхему, ничего не помогало (наверно печатка была разведена не верно с питающими дорожками). Потом поставил КСО почти на всю печатку, и все как бабка пошептала. "Так мне кажется, ты только не обижайся", что керамика иногда не зло.
    • Катана
      Радиолампы 6н23п одним лотом 8 шт.

      By Катана · Posted

      все 6н7с закончились !!!!!!
    • Катана
      Радиолампы 6н23п одним лотом 8 шт.

      By Катана · Posted

      6н7с - 1000р шт.  лот 6н23п - 2000р. разный импортный разноброд могу отдать бонусом к 6н23п .  
    • Катана
      Радиолампы 6н23п одним лотом 8 шт.

      By Катана · Posted

      6н7с мет. юбка выбыла !!!!
    • Катана
      Радиолампы 6н23п одним лотом 8 шт.

      By Катана · Posted

      6н7с мет. юбка выбыла !!!!
    • Navi Gator
      Радиолампы 6н23п одним лотом 8 шт.

      By Navi Gator · Posted

      Левую куплю.
    • Катана
      Радиолампы 6н23п одним лотом 8 шт.

      By Катана · Posted

      Радиолампы 6н7с 40-50гг . самые первые лампы , которые изготовлялись на лен лизовском оборудовании и из американского сырья компании RCA . - 1000 р.шт.
    • Jenyok
      Схемы транзисторных RIAA фонокорректоров

      By Jenyok · Posted

      . О вреде керамических конденсаторов в звуковых сигнальных цепях. . Применение керамических конденсаторов в цепях прохождения звукового сигнала (сигнальных цепях) действительно способно оказывать негативное влияние на качество звука. Это влияние обусловлено несколькими ключевыми физическими эффектами, которые важно учитывать при проектировании звуковой аудиоаппаратуры. . Основные физические механизмы, влияющие на звук - Нелинейность емкости (зависимость от напряжения): Это один из главных источников искажений для многих типов керамических конденсаторов (особенно с диэлектриками X5R, X7R, Y5V и им подобными). Их емкость непостоянна и может значительно уменьшаться при увеличении приложенного постоянного или переменного напряжения. - Влияние на сигнал: При прохождении переменного звукового сигнала непостоянство емкости приводит к нелинейным искажениям. Экспериментально показано, что форма сигнала искажается, становясь, например, "горбатой", что означает появление в спектре сигнала новых, изначально отсутствовавших гармоник. - Практические измерения: Тесты, проведенные энтузиастами, показали, что емкость конденсатора 10 мкФ с заявленным диэлектриком X7R при увеличении постоянного напряжения с 0 до 30 В снизилась более чем в 10 раз - с 9.3 до 0.82 мкФ. Такое резкое изменение параметра в процессе работы является прямой причиной искажений. . Пьезоэлектрический и микрофонный эффекты: Многие керамические материалы проявляют пьезоэлектрический эффект: под воздействием напряжения они деформируются, и наоборот, при механической деформации генерируют напряжение. - "Звенящие" помехи: В импульсных схемах (например, DC-DC преобразователях) пульсации напряжения в звуковом диапазоне частот (20 Гц – 20 кГц) могут заставить керамический конденсатор и печатную плату вибрировать, создавая слышимый акустический шум ("пение"). - Микрофонный эффект: И наоборот, механические вибрации или удары по корпусу устройства могут вызывать на выводах конденсатора паразитный электрический сигнал, который будет усилен и воспроизведен как помеха. Этот эффект особенно критичен для цепей, чувствительных к вибрациям. . Где и какие керамические конденсаторы допустимы? Не все керамические конденсаторы одинаково полезны. Ключевое отличие заключается в типе используемого диэлектрика. - Не рекомендованы для сигнальных цепей: Конденсаторы с высокой диэлектрической проницаемостью, такие как X5R, X7R, Y5V, Z5U. Именно они в наибольшей степени подвержены нелинейности и пьезоэффекту. Их применение в аудиосхемах и аудиотракте (разделительные конденсаторы, фильтры, цепи темброблока) практически гарантированно ухудшит звук. - Условно мало пригодны: Конденсаторы с диэлектриком C0G (NP0). Они обладают гораздо более стабильной емкостью (практически не зависят от напряжения и температуры), но частично подвержены пьезоэффекту. Однако их доступная емкость ограничена, как правило, очень небольшими номиналами. Очень часто китайские производители выдают за конденсаторы C0G (NP0) более дешевую керамику, которую определить нельзя, нужны дополнительные лабораторные исследования. - Рекомендованная область применения "проблемной" керамики: Их основное место - это цепи питания. Здесь они эффективно выполняют роль шунтирующих и блокировочных конденсаторов для подавления высокочастотных помех, где их недостатки не оказывают прямого влияния на форму звукового сигнала. Часто их используют параллельно с электролитическими конденсаторами. . Альтернативы и итоговые рекомендации Сообщество радиолюбителей и производители качественной аудиотехники сходятся во мнении: в сигнальных цепях следует избегать керамических конденсаторов с высоким значением "K" (диэлектрической проницаемости). - Лучшая замена: Пленочные конденсаторы (полипропиленовые, полистирольные, лавсановые). Они лишены недостатков керамики, обладают низкими потерями и высокой линейностью. В качественной технике можно увидеть, как на плату устанавливают относительно крупные пленочные конденсаторы вместо миниатюрной керамики. - Шунтирование как компромисс: Иногда для улучшения характеристик керамический конденсатор шунтируют пленочным большой емкости. По некоторым отзывам, это может сделать звук "более естественным", смягчив жесткость, присущую керамике. Однако это не устраняет фундаментальную нелинейность керамики, а является лишь полумерой. . Ватсон, какое из всего этого Вы делаете выводы ? (Приключения Шерлока Холмса и Доктора Ватсона). . Применение керамических конденсаторов с любым диэлектриком в готовых изделиях RIAA корректоров, усилителей воспроизведения УВ (и в других аналоговых звуковых схемах) - это для лохов... Вся концепция миниатюрной печатной платы RIAA корректоров, усилителей воспроизведения УВ (и других печатных плат аналоговых звуковых устройств) с керамическими конденсаторами разбивается в пух и прах... . Элементарно, Ватсон !!! .  
    • masterspammer
      Тело Венте или в простонародье "пуля"

      By masterspammer · Posted

      Если есть такая возможность, то упростить процесс макетирования тел вращения можно так: на стержне закрепляются шайбы, задающие опорные радиусы, например начальный, конечный и какой-то из промежуточных, а пространство между ними заполняется пластилином.
    • Юрий62
      Пентодный драйвер для триодного оконечного каскада

      By Юрий62 · Posted

      Благодарю! Я тоже подумал об этом, только немного по-другому- если закоротить с двух сторон часть обмотки резистора от крайних выводов к центру и получить общее сопротивление около 1 Ома, правда тогда уменьшится сектор поворота регулировки , но нужно я думаю пробовать и так и так.
    • Russ3000
      Схемы транзисторных RIAA фонокорректоров

      By Russ3000 · Posted

      Сперва то я и не приметил, потом уже за угол схемы заглянул :) А в коррекцию теперь модно NP0 ставить, пробовал, понравилось.
    • AlexKorotov
      Пентодный драйвер для триодного оконечного каскада

      By AlexKorotov · Posted

      Зашунтируйте его от бегунка к крайним выводам резисторами ок. 0,5 ома и будет примерно тоже самое. В этом маслонаполненном переменнике самое ценное это безобрывность при регулировке как мне помнится. Он применялся в регуляторах температуры, для всяких печей и проч.

  • Forum Statistics

    • Total Topics
      10.2k
    • Total Posts
      110.7k
×
×
  • Create New...