Kann mir jemand diese symmetrische Treiberschaltung erklären?

Ich möchte ein Differenzsignal erzeugen, um die Galvos eines Laserprojektors zu steuern, und nach meinem Verständnis muss es + 5V / -5V (10Vpp) sein. Ich habe diese Schaltung für eine Laserharfe gefunden, bin aber verwirrt darüber, was dieses spezielle Dual-Opamp-Design bewirkt. Es sieht so aus, als ob es sich um ein Paar invertierender und nicht invertierender Verstärker mit einer Verstärkung von 1 handelt, aber sie werden ineinander eingespeist. Hier ist ein Bild:

Das Original finden Sie hier .

Ich bin gespannt, ob mir jemand sagen kann, wie es heißt oder wie es funktioniert, weil ich mir viele 'Beispielschaltungen' angesehen habe und nichts gefunden habe, das ihm ähnelt.

Der einfachste Weg sollte sein, mich direkt über meine Laserharp-Website zu fragen;) Ich bin der Designer dieses Schaltplans. Es ist eine Ausgangsstufe mit einem symmetrischen / unsymmetrischen Ausgangstreiber. Wenn es nicht als symmetrisch verwendet wird, müssen Sie den negativen Ausgang mit Masse verbinden, um ein volles unsymmetrisches Signal zu erhalten. Es wird in der Bedienungsanleitung der Laserharfe erklärt. "ILDA-Verkabelung"

Wenn Sie sich den obersten Operationsverstärker ansehen und die $100 \Omega$ Widerstände ignorieren , schreiben Sie durch Inspektion:

Schreiben Sie für den untersten Operationsverstärker

Somit,

Diese Schaltung wandelt also ein Single-Ended-Eingangssignal $v_{OUTX}$ in ein symmetrisches Ausgangssignal um; Es ist ein aktiver 1: 1-Transformator.

$v_{OD} = (v_{X+} - v_{X-}) = v_{OUTX}$$v_{X+}$$v_{X-}$

Zum Beispiel ergibt das Einsetzen der 2. Gleichung in die 1. Ausbeute

und ähnlich

Also in der Tat die Gleichtakt-Ausgangsspannung Ausgangsspannung

wird nicht ohne zusätzliche Gleichung bestimmt (Schaltungsbeschränkung).

Update: Ich weiß, dass ich diese Art von Schaltung schon einmal gesehen und analysiert habe, aber ich habe meine Notizen dazu noch nicht gefunden.

Ich habe diesen Artikel jedoch auf der Elliot Sound Products-Website für einen " symmetrischen Leitungstreiber mit schwebendem Ausgang " gefunden, der im Wesentlichen dieselbe Schaltung zu sein scheint, außer mit einem symmetrischen Eingang anstelle eines Single-Ended-Eingangs.

Der gesamte Verstärker, wie er hier dimensioniert ist, hat eine Verstärkung von 1. Die gleiche Spannung an den Eingangsanschlüssen erscheint an den Ausgangsanschlüssen. Dies gilt auch dann, wenn ein Ausgangsanschluss mit spannungsähnlichen, transformatorgekoppelten Ausgängen versorgt wird (vorausgesetzt, beide Ausgangsspannungen bleiben natürlich im Versorgungsspannungsbereich).

Zuerst dachte ich, die Schaltung sei eine Differential-Howland-Strompumpe.

Ähnlich wie hier .

Ich dachte, vielleicht bringt die Kreuzkopplung die Stromquellen dazu, die verfügbare Spannung zu teilen.

Aber ich habe eine Simulation durchgeführt, da die Analyse nicht ergab, dass dies möglich ist.

Ohne Last ist der (-) Ausgang eine virtuelle Masse und der (+) Ausgang entspricht der Eingangsspannung, was nicht sehr aufregend ist.

Bei einer Last von 1000 Ohm beträgt die Differenzspannung 90% der Eingangsspannung (was eine Ausgangsimpedanz von etwa 100 Ohm bedeutet), aber der (-) Ausgang folgt dem Eingang um etwa + 4%.

Bei einer Last von 100 Ohm sehen die Wellenformen folgendermaßen aus:

• Grün: Eingangsspannung

• Lila: Ausgabe +

• Rot: Ausgabe -

• Gelb: Differenzausgangsspannung

Ich bin ein wenig ratlos, die Nützlichkeit dieser Funktionalität zu verstehen, wenn sie Spulen direkt speist.

Bearbeiten:

Wie Alfred hervorgehoben hat, sollte die Schaltung eine hohe Ausgangsimpedanz in Bezug auf Common haben, und wie gesagt, die differentielle Ausgangsimpedanz ist niedrig und an ein Twisted Pair angepasst. Es wäre also ein geeigneter Treiber für einen symmetrischen Ausgang, der ein Twisted Pair speist und an einen Empfänger geht, der möglicherweise ein anderes (um einige Volt) Erdungspotential als der Sender hat. Sehr schön.

Hier ist eine grafische Darstellung der Gleichtaktimpedanz, die durch Anlegen eines 1-VAC-Signals an die Mitte eines geteilten Lastwiderstands von 100 Ohm und Durchlaufen von 0,1 Hz bis 10 MHz gemessen wird.

Wie Sie sehen können, sind es 10 K für niedrige Frequenzen, die bei etwa 2,2 kHz übergehen und bei hohen Frequenzen auf etwa 150 Ohm abfallen. Perfekt für Situationen, in denen eine Netzfrequenzspannung zwischen den Erdungen anliegt, nicht so gut für höhere Frequenzen.

Wenn Sie sich das von Ihnen verknüpfte Schema ansehen, wird diese Operationsverstärkerkonfiguration offensichtlich verwendet, um Ausgänge zu steuern, die Teil der Standard-ILDA-Schnittstelle zu Laserprojektoren sind (wie Sie angedeutet haben).

http://www.laserist.org/StandardsDocs/ISP05-finaldraft.pdf

Die Hauptaufgabe besteht also darin, aus einem einzelnen Signal ein Differenzsignal zu erzeugen.

Ein Differenzsignal wird normalerweise verwendet, um ein analoges Signal in einer Umgebung zu liefern, die für Rauschen anfällig ist, wie dies bei Lasershows durchaus der Fall sein kann. Jedes Rauschen wirkt sich ungefähr gleichermaßen auf die positive und negative Kopie des Signals aus. Wenn der Empfänger das Signal durch Subtrahieren voneinander wiederherstellt, wird das Rauschen subtrahiert.

Die Widerstände R45 und R52 bieten einen gewissen Schutz für die Operationsverstärker, falls die Ausgänge kurzgeschlossen sind, und möglicherweise eine Impedanzanpassung an das Kabel, obwohl ich nicht sicher bin, ob dies in dieser Anwendung erforderlich ist (ich kenne die beteiligten Frequenzen nicht).

Aber was ist mit R48 und R49 und dem offensichtlichen Feedback, das sie dem "entgegengesetzten" Verstärker geben? Ich denke, sie könnten eine Kompensation für die durch R45 und R52 eingeführte Dämpfung implementieren, was nützlich ist, wenn die Eingangsimpedanzen des Empfängers nicht ausgeglichen sind.