LM10は、最低1.1Vから最高40Vの電圧のシングルエンド電源入力で動作するように設計された先駆的なオペアンプです。
図1に示されているように、このデバイスは、オペアンプ、高精度の200 mVバンドギャップ電圧リファレンス、およびリファレンスアンプで構成されており、すべて単一の8ピンバンドルに収められています。
この投稿では、デバイスLM10を使用して機能するアプリケーション回路のヒープ全体を確認します。
基本的なLM10構成
LM10オペアンプの基本構成を次の図に示します。
上記の回路では、LM10が他のオペアンプとは異なる非常に珍しい方法で接続されていることがわかります。
ここで、出力は正のラインに接続されています。これは、特定の入力しきい値の検出に応じて、正のラインをグランドでシャントまたはショートすることを意味します。
これは、このシャントレギュレータモードでは、オペアンプへの正の値を抵抗を介して供給する必要があることも意味します。
オペアンプの非反転入力であるピン3は、ICのリファレンスピン配列1と8を介して200mVの固定リファレンス電圧に接続されています。
したがって、ピン3が固定リファレンスに設定されると、ピン2はオペアンプの検出器入力になり、外部パラメータから目的の電圧しきい値を検出するために使用できます。
以下で説明するすべてのLM10アプリケーション回路は、上記で説明した基本シャントモードに基づいています。
LM10オペアンプ高精度電圧レギュレータ回路
LM10は、高精度の電圧リファレンスとオペアンプが組み込まれているため、電圧レギュレータアプリケーションに最適です。図2から9は、この種類のいくつかの実用的な回路を示しています。
200 mV〜200Vリファレンスジェネレータ ：ICの内蔵リファレンスとアンプは、オペアンプ入力に適用される200 mV〜20ボルトの電圧レベルを作成することに慣れており、電圧フォロワのように設定され、利用可能な出力電流を約20mAに拡張します。
0〜20 V 1Amp可変レギュレーター ：図3では、内部リファレンスとアンプが固定20ボルトを発生させ、ポットRV1に適用されます。オペアンプとトランジスタQ1は、電圧フォロワのように配線されており、0〜20ボルトの出力を数百ミリアンペアに近い電流に増幅します。
固定5V 20mAレギュレーター ：図4では、オペアンプ入力は200 mVリファレンスから直接抽出され、5ボルトの出力を提供します。
0〜5Vレギュレータ ：図5では、オペアンプ入力が取得され、内部0〜200 mVリファレンスが設定され、0〜5ボルトの出力が生成されます。
50 V〜200V可変安定化電源 ：図6および7は、LM 10を「フローティング」方式で使用して、高出力電圧を生成する方法を示しています。これらの回路のそれぞれで、ICは負荷抵抗R3を介して「シャント」モードで適用されるため、LM10自体の両端にわずかなボルトが生成されることに注意してください。
シンプル ラボ電源： 上記の概念をさらにアップグレードして、以下に示すように、本格的な0〜50Vの調整可能な実験用電源を構築できます。
上記の250Vレギュレータの出力短絡保護バージョンは、次の図で確認できます。
5 Vシャントレギュレータ回路： 5ボルトのシャントレギュレータでのLM10アプリケーションの簡単な図。
下の図9は、ICを負の電圧レギュレータとして機能するように構成する方法を正確に示しています。
図：9
LM10高精度電圧/電流モニター回路
LM10は、可聴信号または視覚信号を備えた、電圧、電流、および抵抗に依存するさまざまなエラーインジケータ回路でも適切に機能します。
図10から23は、これらのタイプの設計を示しています。図10〜17の回路では、オペアンプは基本的な電圧コンパレータとして使用され、その出力は適切な電流制限抵抗を介してLEDポインタまたは可聴アラームユニットのいずれかを駆動します。
過電圧インジケータ： 上記の図10では、ICLM10は過電圧インジケータ回路として構成されています。検出電圧はオペアンプの非反転ピン＃3に印加され、ピン8の基準電圧はLM10の内部電圧リファレンスおよびリファレンスアンプによって生成され、オペアンプの反転ピン＃2に供給されます。 。
上記の設計は、次の代替方法で構成することもできます。これは、過電圧状態を示すのにも役立ちます。
下の図11は、ここでの過電圧インジケータ回路で採用されているさまざまな戦略を示しています。 200 mVのリファレンスがオペアンプの1つの入力ピンに適用され、テスト電圧の抵抗分割器の変動が別のピンに適用されます。
次の図12に示す低電圧インジケータ回路は、オペアンプの入力ピン構成がたまたま互いに入れ替わっていることを除いて、同じ概念で動作します。これら両方の回路の特徴は、LM10の供給電圧が推奨されるトリガー電圧よりも高くなければならないことです。
下の図13は、LEDまたは可聴アラートを使用した高精度の不足電圧インジケータを示しています。入力感度50k / v。
図14（下）：LEDまたは可聴アラームユニットを使用した高精度LM10ベースの過電圧インジケータ。LEDは、R1 / R2ジャンクションでの電流トリガーに応答して過電圧状態が存在するかどうかを示し始めます。
オペアンプLM10を使用した正確な低電流インジケータ回路を次の図15に示します。これは、R1を流れる電流が設定されたしきい値レベルを下回ると、LEDまたはブザーアラートユニットを点灯します。
ユニバーサル熱/光センサー増幅器：図16は、外部パラメーター、たとえば光センサーまたは温度センサーを介してアクティブ化できる高精度回路を示しています。これらのセンサーは、LDRやサーミスタのような抵抗特性を備えている必要があります。
図1 6
これらの設計では、抵抗成分はLM10の電圧リファレンスアンプを介して駆動されるホイートストンブリッジのセクションになり、ブリッジ出力はコンパレータとして装備されたオペアンプのスイッチをオンにするために適用されます。示されている図では、ブリッジは2V2電源を介して電力が供給されています。
LM10を使用したリモートセンサーモジュール
オペアンプLM10は、実際の測定装置から遠く離れた場所にある温度、光、電圧検出器のように機能する高精度リモートセンシング回路モジュールとしても効果的に使用できます。リモート信号は、適切にシールドされたケーブルを介して転送されます。
高温リモートセンサー
次の図は、摂氏500〜800度の高温を検出するようにLM10ICを構成する方法を示しています。したがって、この回路は、遠隔火災危険検出器モジュールとしても使用できます。
* ICの「バランス」ピンを「リファレンス」ピンに接続することにより、最大800度の高温検出しきい値が達成されます。
リモート振動検出器： 次の図は、ICLM10を使用してリモート振動センサーモジュールを作成する方法を示しています。センサーは ピエゾ ベースのトランスデューサーまたは同様のもの。
リモートブリッジアンプセンサー
次の図は、LM10がリモート抵抗ブリッジアンプセンサーを配線したことを示しています。
抵抗器では、抵抗器のいずれかをLDR、フォトダイオード、サーミスタ、ピエゾトランスデューサなどのセンサーに置き換えて、関連するセンサー増幅器を作成できます。検出されたパラメータの超過しきい値または下限しきい値を検出するため。
熱電対センサーアンプ
に 熱電対 は、両端の端子でねじることによって結合された2つの異なる金属のロッドまたはワイヤで構成されるデバイスです。
ここで、一方の端子がもう一方の端よりもはるかに高い温度に保たれると、異種金属の端の温度差により、導体に電流が流れ始めます。
上で説明した熱電対ネットワークでは、一方の端が基準点になり、もう一方の端が検出点になります。
ただし、熱電対で発生する電流は、マイクロアンペアのオーダーで非常に小さい場合があります。
LM10オペアンプを使用した次の回路を使用して、熱電対からの低電流を測定可能なレベルに増幅できます。
ここで、LM134は熱電対要素の一方の端に正確な基準を生成するため、オペアンプによって熱電対のもう一方の端から正確な温度差を検出できます。
オペアンプLM10を使用したその他の回路
バッテリーレベルインジケーター： 以下に示すバッテリー電圧モニター回路は、単一のLM10 ICを使用して、特定の指定された制限を下回ったときにバッテリーレベルを示します。ここでは、電圧が7Vを超えている限り、LEDは明るく点灯したままで、6Vを下回ると消灯します。
精密温度計回路
次の設計は、単一のLM10ICを使用した高精度温度計回路を示しています。
回路内のLM134は、温度を比例した量の電圧に変換する温度センサーのように機能します。
“直列に導かれた接続方法 ”
温度の変化をすべて10mVに変換します。この変換は、電圧フォロワ/アンプとして構成されたIC LM10を介して、0〜100uAのマイクロ電流計に表示されます。
上記で説明したLM10オペアンプのアプリケーション回路について質問や疑問がある場合は、以下のコメントからお気軽にご連絡ください。
メーターアンプ回路
LM10は、ミリボルトを増幅し、適切な可動コイルメーターで読み取り値を表示するためにも効率的に使用できます。
以下の回路は、1mVから100mVの入力電圧が100倍に増幅され、ミリボルトを読み取るように適切に校正されたミリアンペアメーターで生成される回路の1つです。
この設計には、ユーザーがメーターの針を正確にゼロに調整できるゼロ調整機能も含まれているため、最終的な読み取り値は正確でエラーがありません。
この回路の最大の利点は、単一のAAA 1.5Vセルで動作することです。
上記のLM10ベースのメーターアンプ回路は、次の図に示すように、4レンジ調整可能なミリボルトメーターアンプ回路にさらに拡張できます。
参照： LM10
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