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
      Посоветуйте! Подскажите!

      By rash061 · Posted

      нам важнее результат по звуку.
    • rash061
      Посоветуйте! Подскажите!

      By rash061 · Posted

      как раз я и думаю про переходник.
    • W_L
      Посоветуйте! Подскажите!

      By W_L · Posted

      Для замены на 6Н16Б прийдется либо делать переходник, либо выпаивать панельку и вместо нее запаивать лампу, в целом вероятнее всего смысла особого в этом нет, можно попробовать заменить обычные 6Н3П на 6Н3П-И
    • rash061
      Посоветуйте! Подскажите!

      By rash061 · Posted

      Была плата предварительного усилителя на 6н3п и  6ц4, конструктор из китая. Не знал где ее применить. Пользуясь форумами, решил переделать и доработать. Получился универсальный корректор. Звук мне нравится, но мы всегда стремимся и хотим еще лучше. Замечаю на форумах, многие корректоры и усилители для наушников делают по каскодной схеме. Вопрос: 1. Переделать схему по каскоду или нет?  2. Поменять 6н3п на 6н16б или нет? Заранее благодарю!
    • zolman
      Трасформаторы пермаллой 79НМ

      By zolman · Posted

      Добавлю пару черепах без  номеров. Рассмотрю оптовика  лотом.
    • Senyer
      Важность расчета постоянных времени в ламповом усилителе ?

      By Senyer · Posted

      Я хочу сказать что многие хотят чтобы усилитель мог легко воспроизводить динамические контрасты чтобы тембрально он играл доставерно ну итд , мое мнение на этот счет такое, что  желательно подходить к выбору номиналов конденсаторов и резисторв с какими то расчетами и не подходить по принципу чем больше емкость тем лучше.
    • alss
      Стрелочный индикатор уровня сигнала

      By alss · Posted

      РадиоЛоцман, 05,06-2022, с. 42, 43 (EDN Jon Munson) "Измеритель уровня звука с динамическим диапазоном 60 дБ" Диодная сборка КДС525 как импортозамещение...  
    • Senyer
      Важность расчета постоянных времени в ламповом усилителе ?

      By Senyer · Posted

      Вообще, я думаю если делать все правильно в БП усилителя то и в  общей схеме надо делать с предварительными расчетами. Вот что например в инетете пишут про переходные процессы между каскадами в ламповом усилителе  Влияние на переходные процессы и перегрузку Если на вход усилителя подается мощный импульсный сигнал или происходит перегрузка (ограничение сигнала — клиппинг), в цепи сетки возникает сеточный ток. Слишком большая \(\tau \) (громадные номиналы \(R\) и \(C\)): При перегрузке конденсатор успевает зарядиться сеточным током, а вот времени на его разрядку через высокоомный резистор утечки требуется много. В результате лампа на некоторое время запирается (смещается в область отрицательных напряжений). Вы услышите неприятный "затык" или пропадание звука длительностью от доли секунды до нескольких секунд. Оптимальная \(\tau \): Позволяет конденсатору быстро восстанавливать исходный потенциал рабочей точки сразу после окончания перегрузки, делая звучание плотным и динамичным без артефактов.  
    • Senyer
      Важность расчета постоянных времени в ламповом усилителе ?

      By Senyer · Posted

      Я думаю конденсатор С3 надо уменьшить, если оставлять гридлик 150 кОм, то С3 можно 0,22 мкФ поставить для сравнения с емкостью в 2,2 мкФ. При емкости С3 в 0,22 мкФ нижняя граница будет 5 Гц - 3дБ  
    • 4011
      Стрелочный индикатор уровня сигнала

      By 4011 · Posted

      Вот по этой схеме:   VID_20260530_144758.mp4   Хотелось бы такое же, но РЕАЛЬНУЮ схему на 60дБ.
    • Константин
      Важность расчета постоянных времени в ламповом усилителе ?

      By Константин · Posted

      Убираем из схемы все элементы, которые мешают этой самой атаке/восстановлению. Если говорить об оконечном каскаде, который в SE усилителе непосредственно связан с БП, то в первую очередь убираем активное сопротивление "обвязки". Это у нас ТВЗ, дроссель питания, кенотрон, анодная ТС, катодный резистор. Складываем омы и соотносим с внутренним сопротивлением лампы, убираем лишнее. Для самых отъявленных, можно использовать в качестве анодной обмотки ближайшую ТП, с соблюдением ТБ;) Ну и про конденсаторы не забываем, ионы медленные, электроны быстрые. На старом портале, вроде, перетералось все это вдоль и поперек, но повторение, мать(его) учения.
    • Mithrandir
      Предварительный усилитель Fosi Audio ZP3

      By Mithrandir · Posted

      Продано.
    • Antur
      Давно не собирал усилителей на 2А3, решил собрать.

      By Antur · Posted

      6ж49п работает...
    • Mithrandir
      Китайский кит лампового усилителя (шасси, трансформаторы, дроссель)

      By Mithrandir · Posted

      Уже продано.
    • Senyer
      Важность расчета постоянных времени в ламповом усилителе ?

      By Senyer · Posted

      Добрый день! Может кому то интересно будет, недавно попалась статья вот ссылка https://a-direct-heating-triode.blogspot.com/2018/06/lcr-phono-preamp-part-3.html  Автор пишет что мало кто уделяет этому параметру внимание это постоянная времени Тау. Вкратце он пишет, что мы должны иметь дело с переходными процессами атаки, которые длятся от 15 до 20 миллисекунд для самых быстрых инструментов (фортепиано, гитара, ударные), а это значит, что источник питания должен восстановиться за этот интервал времени до следующей атаки. Первая постоянная времени LC- или RC-элемента не должна превышать это значение. Я ради интереса нашел формулы и решил просчитать какие в итоге пульсации будут на выходе БП и старался придерживаться чтобы тау была не слишком большая, в итоге интересный опыт получил и хочу переделать свой БП в усилителе и в живую посмотреть и послушать изменения будут или нет.   Кому интересно почитайте.

  • Forum Statistics

    • Total Topics
      10.3k
    • Total Posts
      110.8k
×
×
  • Create New...