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[参考译文] LM358:在施密特触发器中不切换输出

Guru**** 655270 points
Other Parts Discussed in Thread: LM393, LM358
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1190794/lm358-output-not-toggling-in-schmitt-trigger

器件型号:LM358
主题中讨论的其他器件:LM393

您好!  

我正在设计如下所示的施密特触发电路、以便在输入电压超过阈值电压时切换输出。 运算放大器在20V 电源下运行。  

通过同相引脚上的电压表测量、阈值电压设置为1.125V。 在反相引脚上、有一个电阻器连接到电流源、另一端接地。 因此、运算放大器必须测量其上的电压。 由于阈值为1.125V、因此相应的电流为2.01mA。 但当实际制造 PCB 时、发现输出以2.3mA 的电流切换、这远比阈值远。  

R17的输出电压与输入电流间的关系如下。  

2mA 交叉 R17时为18.77V、2mA-2.2mA 范围时为10.85V 跨 R17、 超过2.3mA 时为0.011V。  

奇怪的是、我有另一个具有相同组件的电路、该电路会按预期进行切换、但这个电路不会。 可能会出现什么问题。  

数据表中是否缺少任何内容?  

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    您好、Swapniil、

    LM358和 LM393是不同的。 第一个是运算放大器(具有推挽输出级)、第二个是比较器(具有集电极开路输出、需要额外的上拉电阻器)。

    那么、您使用的是什么?

    Kai

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    您好!  

    不要再看原理图、因为当时在 CAD 软件中提供了 LM393文件。 在实际硬件上、我使用了 LM358

    谢谢

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    Swapnil、

    检查输出低电压和输出高电压。 您是否在迟滞公式中使用了这些值?

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    您好、Swapniil、

    为了使 LM358在2.3mA 的输入电流下切换、LM358必须输出大约61V:

    当然、当由20V 电源电压供电时、这是不可能的。 因此、LM358周围的组件有问题(组件值、接线等)或 LM358损坏。

    当电流为2.3mA 时、我会测量560R 电阻器上的压降:如果电流仍然为1.125V、则 LM358的输入级会损坏、并允许有故障的高输入电流流入 LM358。 如果输入电压曾经超过绝对最大额定值、或者换句话说、如果 LM358看到损坏的负输入电压低于-0.3V、通常会发生这种情况。 根据数据表的第8.3.3节、在这种情况下、输入电流应限制在<1mA、最好是借助560R 电阻器和 OPAMP 输入之间合适的限流电阻器。

    [引用 userid="503934" URL"~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1190794/lm358-output-not-toggling-in-schmitt-trigger ]18.77V (2mA 交叉 R17时)、10.85V (2mA-2.2mA 范围交叉 R17时)、 0.011V (超过2.3mA 时)。  [/报价]

    这是 LM358出现问题的另一个指示:阈值区域太平、不够陡。 我想 LM358已损坏。

    Kai

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    您好!  

    我用新的 IC LM358更换了 IC、但仍然得到相同的响应。  

    当~2.3mA 电流时、560R 电压交叉为1.320V。 因此电压部分是正确的。 此时、运算放大器的引脚3处的电压为 1.105V (介于1.13V 和1.063V 之间的两个阈值之间、在这两个阈值中、它应该作为施密特触发器运行)

    问题是输出中没有从 Vcc 到 GND 的急剧转换。 当某些输入电压接近阈值时、输出保持在中间、然后下降至0、这不应发生。  

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    参考前面的消息、我将附上一张有关 LM358运算放大器的运算放大器 wrt 输出电压与电流交叉560R 的粗略图。  
    (请注意、图形不是按比例缩放、仅引用值和图形行为)  

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    另一个结果是:  

    在 SCmitt 触发后、有一个电压缓冲器和一个分压器、该分压器将进入与门。 当我断开与门的连接时、电路开始按应有的方式工作。  

    与门如何会阻碍其性能、因为它是基于 CMOS 的门。 此外、使用这种方法是非常必要的、因此您能否建议使用这种方法?  

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    Swapnil、

    看起来输出 回路到输入、形成 闭环、保持输出 稳定(2mA 后)、直到电流达到2.3mA 并 断开闭环。

    您有一个线路 调用"到控制器";运算放大器的引脚1是否也会转到此"控制器"

    我怀疑控制 器会从引脚2节点添加(或减去)电流。 您是否也能抽取引脚2电压与 I (ma)间的关系。  

    我能否假设 20V 是恒定的、引脚3电压也是恒定的?

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    您好、Swapniil、

    完整的原理图会有所帮助。

    Kai

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    您好 Kai、  

    我确定了整个问题案例、但我无法确定原因。

    在此施密特触发器之后、我只有一个基于运算放大器的电压缓冲器和一个分压器(56k 和10k)、该施密特触发器将输出电压连接到低压微控制器。  

    我注意到、分压器将20V 逻辑电平转换为0-3V 逻辑后、我将其发送到控制器。 直到那时、一切都运转良好。  

    当 我连接与该信号并行的与门时、就会开始出现上述问题。 我测量了流入和栅极输入的电流、它非常小于1uA。 当我在与门的输入引脚上连接一个10Meg 欧姆电阻并连接到分压器时。 那么电路工作正常。  

    由于测量的电流非常小、10Meg Ohm 如何使电路工作。 我最初以为这是由于电压缓冲器的负载效应、但似乎不是。  

    我对这一问题的陈述完全感到困惑。 如果你能帮我,那就更好了。  

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    请显示完整的原理图。

    此外、当您断开微控制器与 LM358的引脚2的连接时、会发生什么情况?

    Kai