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困擾工程師三天!3個元件電路難題求解

發(fā)布時間:2013-12-12 責任編輯:eliane

【導讀】俗話說:常在河邊走,哪有不濕鞋。就算是經驗豐富的工程師也會碰到些看似簡單,但解決起來卻有諸多困難的難題,這位工程師就被一個3個元件的等效電路給難住了,電路看起來非常簡單,他卻花了三天工夫才得以解決,因此把問題發(fā)上來和大家交流下,看有沒有更好的解決方案,歡迎大家各抒己見。

電路設計問題敘述——

這幾天被3個元件的等效電路給難住了,折騰了3天,算得上是小有所成。其實就是看起來非常簡單的一個電路,也是大家每天都見到的3個元件,只是電路要求不同,如圖:

困擾工程師三天!3個元件電路難題求解

先說說要求吧:

A點是基準電壓的輸出,同時也是另一個可控基準的疊加點。B點是TL431形成的一個基準2.495V。
設:可控基準的輸出為X,需要實現的功能是:
1.當X大于B時,A=X
2.當X小于B時,A=B,且誤差小于B點的1%(即24.95mV)
3.X的電壓任何情況下都不能影響B(tài)點的電壓(即,B是X控制過程中的一個精密下限電壓值)。

目前試過了在B點與431之間加二極管或三極管做補償,都因誤差太大且受輸入電壓的波動影響而失敗。
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網友解答——

網友A提出把D1換為模擬開關,用比較器比較A、B點電壓后,輸出去控制模擬開關的導通或截止,實現需要的功能。

但是模擬開關即使在完全導通的情況下,在A點有一點輸出電流后就會產生壓降,因此該方法行不通。

網友B給出下圖方案:

困擾工程師三天!3個元件電路難題求解

但也是不行的,A點的電壓會被跟隨器一直鉗位,導致當X大于B時,A還是等于B,而不是等于X。同時,D1的溫飄導致D1根本沒法精確的補償,實測驗證4148的溫飄超過100mV,且還受電流影響。
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網友C支招:

困擾工程師三天!3個元件電路難題求解

這個方法是可行的,用ST的LM358實測上電VBA=0.6010mV,老化隨時間呈下降趨勢,且4個小時后能穩(wěn)定在0.5455-0.5500mV之間。目前采用的是這種方法,不同的只是二極管用的4148。

網友D的想法:

困擾工程師三天!3個元件電路難題求解

這個電路看起來不錯,不過還得優(yōu)化下,三極管的B級得串個電阻,同時還得上拉一個電阻,C級可能還得加個二極管。解決了上面用運放的阻抗問題,精度還需要驗證一下。

看樣子還是人多力量大啊,廣大的工程師朋友們,你們還有什么更好的方法嗎?歡迎大家各抒己見。

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