Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)

[МВА]

Прошу прощения за назойливость, протеус не стоит (пробовал ставить - не запускается, какие-то проблемы с виндой), не могли бы Вы сделать хотя бы скриншот?

Выполняю Вашу просьбу. Особенно обратите внимание на на выходы, я там добавил вольтметр с выхода на минус питания и рядом с выхода на землю. Показания говорят сами за себя.

[pittyalex]

Ну как бы резистор в цепи обратной связи тоже является нагрузкой выхода.

Потом в кровати меня это осенило В)) и как раз на эту тему я и написал: начинаю глубже понимать, как работает ОУ. В частности, понял, почему поднимается выходное напряжение до 0.6 когда закорачивается вход. Просто все эти 50 мкА уходят по цепи ООС и уходят в плюс дополнительного питания.

Зря это.
Резисторик какой-никакой неплохо бы между выходом и конденсатором...

Да-да... уже прочитал в даташите, что если напрямую поставить кондёр, то может быть самовозбуждение. На практике - работает, ставил 0.1 мкФ, всё чётко и кол-во помех резко падает (где-то на 50%).

На 12-битном АЦП?
Это никуда не годится.
У Вас ШИМ прямо с ключа на аккумулятор (через измерительный резистор ессно) без завалящего LC фильтра небось шпарит?
Ну, с мегагерцовым АЦП можно, конечно, и цифрой всё фильтровать, но это уже никак не усреднение будет, да и с ШИМ синхронизироваться неплохо бы было, хотя и необязательно.

ШИМ сейчас вообще не используется, работает только уарт. На плате есть LC фильтр, развязывающий питание аналогвой части от цифрового питания. Но разводка действительно гавно.

АЦП бывают с дифференциальным входом, то есть операционник стоит прямо внутри МК, только не во всех, к сожалению. Из Вами перечисленных в STM-ах в Cortex M4 [STM32F3xx] (в STM8 нету), в АВР-ках часто встречается. Такая вот засада от STM...

Использую STM32F103, начсёт АВР знаю, пробовал их диф.вход. Работает, но как-то мне не оч понравилось. Возможно, опять же тогда я плохо понимал, как работает ОУ. Опять же, только сейчас чётко осознаю, что входной ток ОУ (некоторых, точнее многих но не всех) - вытекающиий В)))

Можно зарядить синхронно 2 АЦП из эстээма, тогда один из АЦП будет давать напряжение на аккумуляторе, а разница между ними будет давать ток.
Кстати, для лития верхнее напряжение 4,1-4,2 вольта на банку, в зависимости от типа аккумулятора.

Поподробнее: один АЦП заводим на плюс аккума, второй ацп на минус аккума? или куда? Тогда откуда ток возьмётся?
Насчёт напряжения лития в курсе...

Это ж зарядное, в нём всё равно сетевой питальник будет.
Проблема полноценный минус сделать, что ли?
Ну или ШИМ запустить да сделать преобразователь бустерный. В STM этих ШИМов, как у дурака махорки.

Сетевого питания не будет. ШИМ был в задумках, точнее от шима чарджпамп.

Выполняю Вашу просьбу. Особенно обратите внимание на на выходы, я там добавил вольтметр с выхода на минус питания и рядом с выхода на землю. Показания говорят сами за себя.

Большое спасибо. Только вопрос, пока не стал городить в железе: неужели достаточно просто диода чтобы сместить питание ОУ?
И ещё назначение резистора R10? Уже сам дотумкал В)

Ну, шо, вместо 20кОм ставим мегомные сопротивления и радуемся жизни...

Я очень рад, что до меня мысли о втекающем токе дошли сами почти без помощи, а потом ГУРУ мне это подтвердили...
Насчёт мегомных резисторов - в даташите они именно мегомные... может не зря? В)))

Ещё раз говорю всем большое спасибо (и себе тоже В)). За 5 лет радиолюбительства до универа, 5 лет в универе и 10 лет на производстве так и не смог вникнуть в некоторые нюансы работы ОУ... Каюсь, но действительно, почти всегда и везде изучается работа ОУ в двуполярном включении... Попадалась одна статья про однополярное включение, но я её не вкурил.

[Falconist]

Попадалась одна статья...

А по моей ссылке из 20-го поста ходили?

морока с планшета цитаты вырезать

А что, просто начинать отвечать в окне "Быстрый ответ", а не ТУПО жать на кнопку "Цитировать" - очень много ума надо?

[proba60]

С1 подключаем при помощи мультиплексора параллельно к R1 и заряжаем его. Затем подключаем его параллельно к С2 ,на нём и будет интересующее нас напряжение V(R1) но относительно массы.Всё это повторяется с частотой тактового генератора. Кнопка в схеме тестовая

[pittyalex]

С1 подключаем при помощи мультиплексора параллельно к R1 и заряжаем его. Затем подключаем его параллельно к С2 ,на нём и будет интересующее нас напряжение V(R1) но относительно массы.Всё это повторяется с частотой тактового генератора. Кнопка в схеме тестовая

ну, собственно, так работают схемы гальванической развязки. Даже микросхемы специализированные есть, но опять же - появляются всякие мороки с синхронизацией и т.д. Може и так.

[pittyalex]

Выполняю Вашу просьбу. Особенно обратите внимание на на выходы, я там добавил вольтметр с выхода на минус питания и рядом с выхода на землю. Показания говорят сами за себя.

В общем, собрал "почти" Вашу схему, только без подачи смещения (пробовал со смещением, но не сразу заметил, что смещается вся схема, а мне нельзя отрывать землю ОУ от земли питающего напряжения (там же АЦП от этого же напряжения запитан).
В общем, собрал, как уже сказал, без подачи смещения, но с отдельным делителем и отдельными сопротивлениями в диф.усилителе. Сопротивления делителя 20к и 5.1к, подобраны с точность 1%.
Сопротивления в диф.усилителе 510к и 200к тоже подобраны попарно.
При стабильном напряжении "заряда", т.е. втором питании всё вроде более мене удалось настроить: минимальное напряжение 0.05 В, задаю смещение и коэффициент в программе. получается в 0.01 В точности укладываюсь, но вот беда, как только начинаю менять напряжение "заряда", измеряемое напряжение "уползает", хотя стабилизатор тока ещё работает в режиме.
Это уже никак не побороть?

[pittyalex]

А по моей ссылке из 20-го поста ходили?

Ну да, ходил. Но там про диф. включение однополярных очень мало сказано. Ведь в диф. включении у меня получается средняя точка плавает от напряжения питания заряда батареи.

[МВА]

сопротивлениями в диф.усилителе. Сопротивления делителя 20к и 5.1к, подобраны с точность 1%.
Сопротивления в диф.усилителе 510к и 200к тоже подобраны попарно.

Всем доброго времени суток.
Расчет немного неправильный. Нужно подсчитать напряжение на выходе делителя, узнать отношение (во сколько раз оно стало ниже) и на этот коэффициент сделать усиление дифференциального усилителя. Но есть другой способ. Лучше взять в дифференциальном усилителе все сопротивления одинаковые, а после него поставить обычный не инвертирующий усилитель, где очень легко подстроить усиление подстроечным резистором. Ну а насчет смещения, - можно сделать не симметрическое двуполярное питание, я в этом посте выложу один из вариантов реализации, очень простой. А пока в этом посте выкладываю скриншот, который показывает насколько отличаются сопротивления от заявленных.
PS. И АЦП нужно запитывать не относительно минуса источника, а относительно земли так, как напряжение измеряется относительно земли.

[pittyalex]

Всем доброго времени суток.
Расчет немного неправильный. Нужно подсчитать напряжение на выходе делителя, узнать отношение (во сколько раз оно стало ниже) и на этот коэффициент сделать усиление дифференциального усилителя. Но есть другой способ. Лучше взять в дифференциальном усилителе все сопротивления одинаковые, а после него поставить обычный не инвертирующий усилитель, где очень легко подстроить усиление подстроечным резистором. Ну а насчет смещения, - можно сделать не симметрическое двуполярное питание, я в этом посте выложу один из вариантов реализации, очень простой. А пока в этом посте выкладываю скриншот, который показывает насколько отличаются сопротивления от заявленных.
PS. И АЦП нужно запитывать не относительно минуса источника, а относительно земли так, как напряжение измеряется относительно земли.

Спасибо.
Мне не принципиально получить Ку равный единице. Резисторы брал из того что было побольше сопротивлением. Старался подбирать. В)
Не могли бы Вы ещё промоделировать, если сопротивления делителя будут отличаться на 0.5% (т.е. реальный случай) и будет меняться напряжение 12-вольтового источника, например от 3 до 12 вольт, при этом напряжение измеряемое должно оставаться неизменным, а вот что будет на выходе схемы? У меня меняется В((( в реальности.
А, да. чуть не забыл. В принципе, миниальное напряжение в 0,3 вольта для меня приемлемо (исходя из задачи), просто я хотел иметь "0" для того, чтобы настроить коэффициенты (т.е. ставлю 0 - смотрю что намерили - выставляю смещение, затем ставлю максимальное напряжение и подбираю множитель в программе, потом ещё раз проверяю около 0, если смещение не изменилось - калибровка закончена).
Больше меня сейчас напрягает, что при изменении common mode voltage (русский аналог это "напряжение относительно общей точки?" или есть короче?) - сильно меняется выход ОУ, хотя диф.напряжение не меняется.

[pittyalex]

Сейчас схема такая:


А вот первые скриншоты В)