Handmades

Olá pessoal, eu acabei me desfazendo de muitos equipamentos de bancada, entre eles estou sem fonte de bancada, e sentir a necessidade de medir o slew rate de INÚMEROS ampops resgatados de sucatas (eu compro placas eletrônicas em sucatas, em média R$10,00 o kg). Pretendo montar uma fonte de bancada com ajuste de corrente, porém isso é um projeto lá pra frente.

Vamos direto ao assunto, pensei em desenvolver um layout alimentado com fonte de pedais onde o músico que possui um simples osciloscópio Chinês de 100MHz e um gerador de onda quadrada pode medir o Slew Rate de seus amplificadores operacionais. O projeto usa uma "bomba de carga" 7660 configurado como "triplicador de tensão" (3*VCC - 4*VF_diodos).

Preciso discutir dicas para finalizar este projeto, nem sei se vai funcionar pois ainda nem montei na protoboard.


fiz um vídeo
https://www.youtube.com/watch?v=dg1c3SKUOCQ

"A necessidade é a mãe da criatividade"

Não entendi exatamente como esse circuito vai fazer o trabalho. Você vai comparar os sinais?  ???

Dividindo a variação de tensão pico a pico pela variação de tempo...
Neste exemplo temos um LM308, onde a variação de tensão pico a pico é 10, e a variação de tempo é 30us, logo:
10 / 30 = 0,3333V/us <=== Slew Rate

(http://www.muzique.com/lab/images/slew.gif)

Isso eu sei. O que eu não sei é como esse circuito que você postou vai fazer o serviço... :-\

Não conseguir entender sua dúvida  :-) . Ele é alimentado com fonte 9V de pedais, passa por uma bomba de carga configurada para "triplicar a tensão" e eu ter aproximadamente 25V para criar um divisor resistivo e alimentar o ampop a ser testado. O ampop está configurado como buffer, onde na entrada vou subindo a frequência do sinal quadrado afim de ler essa variação de tensão/tempo e chegar à conclusão se as peças retiradas de sucatas correspondem aos seus respectivos datasheets.

Mas qual que é a função de cada integrado alí? Qual é o CI que está em teste? E porque você estaria juntando as saídas dos integrados com a chave, já que a interação entre as saídas poderia causar oscilações, ou erros nas medições?

São soquetes, não há integrados ali, apenas a bomba de carga estará na placa. Do lado direito acima eu tenho um soquete para medir CIs singles do tipo LM741, LM308, e no soquete de baixo para medir Dual Ampops. A placa não será feita para conectar dois Cis ao mesmo tempo, e sim apenas o Ci a ser testado. No caso da Chave, é apenas para o soquete Dual Ampop

Monta uma fonte simétrica de +12 V e -12 V  com algum transformadorzinho com CT que tiver sobrando aí e reguladores 78xx e 79xx (pode ser 78L e 79L). 
O Wagner Rambo usa um gerador de funções para injetar uma onda quadrada no AO.
https://youtu.be/RP2xVnvDEGU

Agora está melhor explicado.

E qual o ponto que você vai pegar o sinal de referência? Seria interessante já deixar indicado no esquema.

O canal do Wagner Rambo é excelente, e com certeza vou pegar alguma coisa do canal dele (como por exemplo fonte de bancada com ajuste de corrente para projeto futuro), porém no meu caso eu tenho muitos componentes 7660 sobrando e por isso dei preferência a ele. No caso do Wagner Rambo ele fez um amplificador inversor com ganho 1 e eu um buffer (não inversor), e ambos creio que vai servir para a mesma finalidade.

No meu layout eu vou colocar o 7660, porém posso fazer um layout extra de deixar aqui para transformador com os reguladores citados.

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Vou refazer o esquema amanhã com anotações, hoje infelizmente não terei tempo

Emanuel, veja este tópico também:
http://www.handmades.com.br/forum/index.php?topic=9842.msg177171#msg177171

Foi um tópico aberto por mim, e até comentei lá dando uma dica que aprendi com o Daniel da empresa Dapia

Emanuel, já que você prefere usar o 7660, então use-o apenas para gerar -9 V a partir da fonte de 9 V.   Já é suficiente para o seu intento, alimentar os AOs com 9 V e -9 V.

Duplicadores e triplicadores tem um rendimento pífio de corrente e provavelmente a tensão vai ser derrubada mesmo com pouca corrente consumida.

É uma boa opção pois atende um mínimo de 10VPP na saída e leva menos componentes. Obrigado xformer.

OBS: talvez eu remova C4 e C5

Retire sim, é melhor não usar capacitores de acoplamento. Eles em conjunto com a resistência de saída da fonte de sinal e do próprio AO, vão criar rampas de carga e descarga, podendo alterar o slew rate final. Com a fonte simétrica, não há nível DC tanto na entrada como na saída.

Obrigado por sua contribuição Xformer, o circuito funciona 100% porém eu vou redesenhar o layout

Aqui um vídeo explicando brevemente
https://youtu.be/obK-3JuTvOE

No vídeo você comenta que vai implementar um gerador de onda quadrada, então uma sugestão:

(http://www.hostcgs.com.br/hostimagem/images/457oscrelax.jpg)

O LM311 é um comparador bem rápido (ele pode pular de -15 V a +15 V em 0.5 us), e a sua onda quadrada precisa ter as bordas bem verticais para alimentar os amplificadores operacionais que vai testar.  Altere o valor do capacitor para ajustar a frequência.  Veja que o LM311 tem pinagem diferente dos AOs single e tem duas saídas (uma é o coletor aberto pino 7, e a outra é o emissor aberto pino 1).

Outra opção é usar um AO bem rápido como o LM318, mas eu acho que o LM311 é bem mais fácil de achar e mais barato. Você até pode ter um guardado na gaveta ou em alguma placa velha.

Obrigado por sua contribuição xformer

Eu andei pensando um pouco mais, e vou primeiramente finalizar um layout com um pequeno gerador senoidal com frequência fixa em 1kHz. Corrigir o layout para poder medir também LM308, pois só foi possível encostando um capacitor de 30pF entre os pinos 1 e 8. Isso já me adianta o serviço de poder medir inúmeros ampops tirados de sucatas diariamente.

Circuito gerador de 1kHz

Medindo um LM308AH encostando um capacitor entre os pinos 1 e 8 (Ci não é de sucata e sim estoque pessoal)

O seu teste com o oscilador senoidal de 1 kHz é somente para verificar o funcionamento, mas não para checar e medir o slew rate, correto ?  Para ver o slew rate, precisa de onda bem quadradinha na entrada.

O caso do LM308, é que ele não possui o capacitor de compensação de frequência implementado internamente como o 741 e seguintes já possuem. Os primeiros amplificadores operacionais em circuitos integrados (por exemplo o uA702, uA709, LM301), não tinham esse capacitor de compensação, e precisavam de um capacitor ligado externamente, de acordo com a preferência do projetista do circuito. Esse capacitor dá estabilidade ao amplificador operacional. O 741 fez sucesso porque era uma preocupação a menos para quem usava esse AO, como hoje em dia, ninguém tem esse problema com os AOs modernos (embora ainda há modelos sem compensação ou descompensados).

Exato, são inúmeros CIs removidos de sucata e um gerador senoidal integrado na placa já ajuda a verificar se eles estão funcionando ou não.... Mas no caso de CIs mais raros como o próprio LM308, no futuro eu vou implementar um gerador de onda quadrada para medir o Slew Rate.

Você deve ter um monte de raridades e moscas brancas aí   ;D

Por certo vai ter um LM311 no meio da sucata pra fazer o gerador quadrado, porque ele é um ci bem comum.  Mas se não achar um, a partir do oscilador senoidal, você pode implementar um circuito schmitt trigger com transistores e conseguir a onda quadrada na sequência.

Tem algum uA702 (o primeiro AO em ci) ?

A maioria são 4558, 4560, 4565 de placas de mesas de som que comprei no quilo, e confesso que deu até dó ao ver o estado que encontrei as placas, todas quebradas ao meio, irrecuperáveis, até falei para o dono da sucata que se as placas estivessem inteiras eu poderia pagar o dobro pelo kg, porém ele falou que já chegam assim pelos "carroceiros". Eu tinha um interesse imenso em recuperar essas placas e colocar à venda no ML. Algumas eu identifiquei como ciclotron. Tem MUITA fonte/estabilizador de PC que eu nem iniciei a desmontagem, mas já chegam sem o transformador, e/ou apenas as chapas Es e Is com ferrugem e as placas das fontes jogadas pelo chão, no meio de peças de PC eu encontro placas de som com CIs SMD TL082 e outros, porém ainda não iniciei a desmontagem. Outra vez eu comprei uma caixa só de alto falantes de TVs, e estão há quase dois anos comigo sem uso rsrsr...

Sobre os CIs que você citou, se você tiver alguma ideia de que tipo de placa é possível encontrá-los, eu posso dar uma procurada.

Não se incomode com isso, não tenho necessidade urgente pra eles, apenas seria para coleção.

Sobre as sucatas aparecerem todas detonadas e com os transformadores retirados, é porque os sucateiros estão loucos atrás do cobre dos fios e metem a marreta nos equipamentos.  O Bossman é outro que também vasculha os ferro-velhos e fica fulo com isso.

Caros,

Se me permitem, este é o esquema do medidor de slew rate que eu utilizo. Um LM555 gera a onda quadrada, sugiro usar um LT1054 para gerar a tensão negativa (ele é melhor que o ICL7660 pois trabalha até +12V) e a placa eu desenhei para suportar AmoOp´s single, dual e quad.

Na placa tem saídas de referência para o canal 1 do scope e 4 outras saídas sendo Single/CH1 dual/CH1 Quad, CH2 dual/CH2 quad, CH3 quad e CH4 quad.

(https://imageup.me/images/0c323747-f4e7-4237-8ac0-8ccf127f25fe.gif)

placas? tem disponível na loja: https://www.dapia.net.br/p-14012348-Placa-Slew-Rate-Measurer

Estejam a vontade para comentar...

Abraços.

Daniel.

Eu tinha visto o projeto do LM555 pelo Youtube, porém acabei adotando o modelo do Wagner Rambo (canal WR Kits) com 4093. Vou dar uma analisada com mais calma pois possuo ambos os CI's, inclusive o LT1054. Obrigado por compartilhar seu projeto Daniel

O 555 vai gerar só o sinal para o rail positivo (onda quadrada de 0 a 12 V) e a parte de baixo (para o rail negativo) dos amplificadores operacionais vai ficar sem ação, por isso seria melhor ter um gerador que gerasse a onda quadrada para os dois sentidos da alimentação.
Daniel, a frequência da onda é aproximadamente 3 kHz, correto ? Você chegou a medir o tempo de subida e de descida da onda ?

O projeto do WR Kits é esse.. além de me ajudar a selecionar a frequência de onda quadrada que eu quero trabalhar, ele tem offset em zero

https://www.youtube.com/watch?v=Jgn8fJ2prV4

Voltei aqui só para atualizar os amigos. Em breve vou disponibilizar um layout.

A opção mais barata e prática que encontrei é usar CI 555 como "inversor de tensão" (entra 9V e sai -9V) para alimentar o operacional a ser testado, e os amplificadores operacionais como osciladores.

OBS: substituir o resistor de 50k por 1 potenciômetro em série com o resistor.

EXEMPLO:
Resistor: 3,3k
Potenciômetro: 500k
Capacitor: 2,7n

Com o potenciômetro todo aberto temos a frequência mínima de 368 Hz
Com o potenciômetro todo fechado temos a frequência máxima de 56 kHz

Não esqueça que o amplificador operacional nesse oscilador precisa ser muito rápido ou um comparador de tensão, senão a própria onda quadrada que ele gera já vai ter a rampa de subida e descida limitada pelo slew rate dele.

Será o próprio amplificador operacional a ser medido.

Certo. Mas e como você faria para medir o slew rate dos cis com dois AOs no encapsulamento ?
Eu achei que ainda estava na ideia de um gerador de onda quadrada independente que forneceria o sinal para os soquetes de AOs single e dual.

Eu ainda estou desenhando o schematic, e depois o layout... A chave DPDT alterna entre os canais do dual ampop

Bem pensado. Ficou bem flexível.  (aplaus)

O objetivo é fazer um projeto econômico e com peças fáceis de achar. A chave é uma push botton 8x8mm e para a fonte de -9V estou ainda estudando a proposta de usar o 555, porém ainda não sei a corrente que ele pode fornecer. Ainda não concluir minhas pesquisas

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Cometi muitos erros no layout, porém o projeto funciona.

OBS: não reparem no osciloscópio, em breve vou adquirir um melhor pois meu analógico está com o transformador queimado.

https://www.youtube.com/watch?v=4hl-TD973E4

Me permitam algumas considerações pessoais. Se acharem inúteis, apenas desconsiderem...

A frequência do oscilador de teste é irrelevante para o teste do slew rate. O Slew rate é tão somente a taxa de resposta (quão rápido um AmpOp consegue elevar uma tensão aplicada a sua entrada) em função do tempo. O que importa é que a onda aplicada a entrada seja perfeitamente quadrada - tempo de elevação tendendo a zero até o nível máximo, que deve ser inferior a tensão de alimentação do AmpOp para não haver saturação e ceifamento da onda. Não vejo nenhuma necessidade em se poder ajustar a frequência de oscilação de teste. Apenas se deve ter cuidado para que esta frequência não seja superior a frequência de operação do AmpOp (crítico para componentes antigos).

O Slew Rate deve ser medido em uma configuração em que o AmpOp não exerça nenhuma amplificação, pois nesta configuração ele apresenta a melhor resposta. Nas configurações onde há amplificação a resposta sempre é prejudicada. A menos que se deseje sabe o Slew Rate em determinada condição específica.

O Slew rate deve ser medido sempre avulso, e não em condição de aplicação, logo o oscilador deve ser externo.

Deve ser inserida uma carga resistivo/capacitiva na saída do D.U.T. para amortecimento.

Ponderem, deixar o circuito compacto e versátil pode ser uma boa ideia, mas isto lança mão da confiabilidade. Afinal, um punhado de capacitores, resistores e uns CI´s não vão custar tão mais caro face ao benefício do equipamento.

Evitem as economias porcas.

Abraços.

Se você testar um amplificador operacional com um slew rate alto mas com onda quadrada de baixa frequência, vai ficar difícil sincronizar e visualizar a rampa de subida ou de descida com a varredura horizontal mais rápida (pra poder ter melhor resolução no tempo).
Se puder ajustar a frequência pra saída ficar trapezoidal ou triangular, facilita bastante a visualização e contagem do tempo, principalmente num scope analógico. Nos digitais há a facilidade da medição automática dos tempos, mas tem de pensar em todas opções.

Com o próprio CI oscilando foi possível medir o Slew Rate de inúmeros ampops que tenho em meu estoque, e posso provar em vídeo que irei upar em breve e postar aqui, mesmo usando um osciloscópio todo quebrado chinês.

Eu montei o seu projeto em protoboard e ele não foi eficaz ao MEU USO PARTICULAR (não estou desmerecendo, mas não me atendeu, ou eu não soube usá-lo), talvez seja para outras pessoas seja eficaz. O duty cycle não ficou próximo de 50%, ficou abaixo de 45%, e no meu projeto eu também tenho que corrigir isso. O potenciômetro RV1 por exemplo, é apenas um controle de ganho, seu circuito tem frequência fixa, como o xforme já citou, a onda quadrada só vai 0 a 12 V, não é possível configurar para usar por exemplo de -5V a +5V.

OBS: o vídeo era para ser vídeo aula para uma outra pessoa, porém a resolução da filmagem não ficou bom e decidir postar como não público, mas é possível perceber que para meu uso particular, o projeto funcionou perfeitamente, e eu "roubei" as dicas do xforme para montá-lo, uma desse tópico e a outra (oscilador) de outro tópico em que ele posta um diagrama.

Posto aqui o roteiro da experiência para medir o slew rate, do livro Projetos com Amplificadores Operacionais com Experiências - Howard M. Berlin ed. 1977.

Olá Xformer,

Hoje encontrei alguns AD826AR (SMD SOIC-8) em sucata, e o datasheet diz ser 350V/µs de slew rate, dual ampop... nunca ouvi falar deste CI, mas me parece ser melhor que o LM318. O que achas?

Eu também não conheço esse amplificador operacional, mas pelo o que você informa, ele é realmente bem rápido.  Você o achou em algum equipamento de vídeo ?

Com relação a compará-lo ao LM318, por certo esse AD826 é muito mais rápido, mas ser melhor já é relativo. Não existe um AO perfeito e que ganhe de todos os modelos em todos os critérios. Cada modelo pode ser melhor para uma aplicação e ser medíocre para outra aplicação (mas tem os que são ruins em quase tudo). Por isso a existência de tantos tipos e modelos de amplificadores operacionais, cada um tenta suprir uma necessidade específica.

Não faço ideia pois já removi os componentes das placas ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ... mas é sucata de oficina de informática (notebooks, tablets, smartphones e etc);

Finalmente consegui 20 unidades do LM318P (TI - Texas Instruments) de sucata, mas não conseguir identificar as placas pois negociei apenas os Cis para remover na hora das placas. Cada unidade me custou R$3,00 e as placas ficaram na sucata. Foi um serviço de remoção bem rápido pois usei soprador térmico e pinça. O preço inicial da unidade era R$10,00 que o dono da sucata pediu, mas eu tive que barganhar até baixar o valor alegando que era um risco que eu estava correndo visto que não tinha garantia que as peças estavam funcionando (e eu ainda nem testei).. mas são originais TI