Электроника - это просто Теоретические и практические вопросы для начинающих электронщиков. |
15.03.2015, 00:35
|
|
Временная регистрация
Регистрация: 08.12.2009
Сообщений: 77
Сказал спасибо: 24
Сказали Спасибо 6 раз(а) в 5 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от МВА
|
PS. И АЦП нужно запитывать не относительно минуса источника, а относительно земли так, как напряжение измеряется относительно земли.
|
АЦП находится в процессоре, который запитан от 5 В, которые используются в схеме, поэтому отвязать АЦП от общего минуса не получится.
|
|
|
|
15.03.2015, 00:50
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 15.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 842
Сказал спасибо: 74
Сказали Спасибо 199 раз(а) в 174 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Дело в том, что это смещение, это напряжение насыщения транзистора, который притягивает. И это напряжение не может быть ниже напряжения базы транзистора, относительно эмиттера потому, а это примерно 0,6-0,7в. И оно уменьшается при росте температуры примерно на 2,2 мв/град. Еще оно не вносит (не суммируется) погрешность в измерения на выходе, но не дает опуститься ниже, то-есть происходит ограничение минимального напряжения. Можно использовать раздельное питание с МК, или сделать схему с не симметричным двуполярным питанием. просто минус подать на диф. усилитель, а МК относительно корпуса. Минус может быть немного больше, это не принципиально.
Последний раз редактировалось МВА; 15.03.2015 в 00:53.
|
|
|
|
15.03.2015, 01:08
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 25.05.2010
Адрес: г. Королёв
Сообщений: 8,497
Сказал спасибо: 30
Сказали Спасибо 3,072 раз(а) в 2,013 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от pittyalex
|
АЦП находится в процессоре, который запитан от 5 В
|
То у Вас STM, то 5 вольт.
Сообщение от pittyalex
|
Поподробнее: один АЦП заводим на плюс аккума, второй ацп на минус аккума? или куда? Тогда откуда ток возьмётся?
|
Измеряете на обоих концах токоизмерительного сопротивления. Абсолютное значение верхнего (по схеме) потенциала Вам не интересно, а разница с нижним и будет пропорциональна току. Нижний АЦП - напряжение на аккумуляторе.
|
|
|
|
15.03.2015, 01:13
|
|
Заблокирован
Регистрация: 21.01.2014
Сообщений: 589
Сказал спасибо: 7
Сказали Спасибо 267 раз(а) в 206 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от pittyalex
|
сильно меняется выход ОУ, хотя диф.напряжение не меняется.
|
У меня создалось ощущение, что этот пресловутый выходной 50мкА источник тока - неуправляемый. И пока не включится выходной транзистор, т.е. до 0.6В на выходе, усилитель не может этот выход регулировать и за выходное напряжение не отвечает.
Другими словами, для нормальной работы дифф.усилителя придётся сдвигать выходное нулевое напряжение на 1В от минуса питания. Я так думаю.
|
|
|
|
15.03.2015, 01:34
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 15.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 842
Сказал спасибо: 74
Сказали Спасибо 199 раз(а) в 174 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от pittyalex
|
Сейчас схема такая:
|
Сопротивление R40 не делает ничего, кроме того, что грузит выход ОУ на землю. К примеру, если убрать R40, то при изменении напряжения выхода к 0, ОУ и так сделает 0 на своем выходе, или около него. А если к VCC, то это просто лишняя нагрузка, и не маленькая.
|
|
|
|
15.03.2015, 01:39
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 15.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 842
Сказал спасибо: 74
Сказали Спасибо 199 раз(а) в 174 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от Yurkin2014
|
У меня создалось ощущение, что этот пресловутый выходной 50мкА источник тока - неуправляемый. И пока не включится выходной транзистор, т.е. до 0.6В на выходе, усилитель не может этот выход регулировать и за выходное напряжение не отвечает.
Другими словами, для нормальной работы дифф.усилителя придётся сдвигать выходное нулевое напряжение на 1В от минуса питания. Я так думаю.
|
ОУ всегда управляет своим выходом. Он делает выход таким, чтобы убрать разность напряжений на входах, при условии отрицательной обратной связи. А 0,6 в - это просто граница, ниже которой он не может опуститься относительно минуса питания. И если минус питания ниже потенциала земли на это напряжение, или более, то тогда ОУ без труда возьмет 0
Кстати, источники тока в ОУ стоят в нагрузках транзисторов, для увеличения КУ, и один источник общий для транзисторов диф-каскада, для повышения подавления синфазного сигнала. А зачем стоит источник на выходе, если честно я и сам не понимаю. Ведь чаще нагрузка такова, что ток этого источника - это капля в море от тока нагрузки. И он подключен параллельно нагрузке.
Последний раз редактировалось МВА; 15.03.2015 в 02:00.
|
|
|
|
15.03.2015, 03:04
|
|
Заблокирован
Регистрация: 21.01.2014
Сообщений: 589
Сказал спасибо: 7
Сказали Спасибо 267 раз(а) в 206 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Если внимательно посмотреть на схему классического дифференциального усилителя на ОУ, где резисторы R1, R2 в цепи инвертирующего входа, а R3, R4 в цепи неинвертирующего входа, то видна парочка замечательных правил:
- если выполняется соотношение R2/R1=R4/R3 - коэффициент усиления дифф.сигнала, то усилитель не чувствителен к синфазной составляющей сигнала, то есть усиливает только разницу напряжений на входах, а не абсолютное значение.
- второе замечательное свойство: нижний вывод R4, резистора на неинвертирующем входе определяет выходное напряжение, которое будет при нулевом дифференциальном напряжении на входе.
Это я к чему. Во всех предлагаемых здесь схемах этот самый вывод резистора сидит на земле. То есть при дифф.нуле на входе хотим ноль на выходе. А не получается. Начинаем придумывать, как питание занизить в минус немного.
Я предлагаю проще поступить. Этот самый вывод резистора приподнимем на 1В. В результате на выходе тоже будет 1В при нулевом входе. Ну, и хрен с ним. Будем это значение вычитать из результата измерения, вот и вся недолга. Зато ОУ будет в активном состоянии при нуле на входе, а не как сейчас - всё заперто, только какой-то мрачный 50мкА источник тока живой.
Да, тем самым сузим диапазон полезного выходного напряжения ОУ. И так-то его было - кот наплакал, а тут ещё целый вольт вычесть. Ну, а кому сейчас легко? Опер такой выбрали - вот и маемся.
Вот тут схему поправил. Делитель R5-R4 как раз делает нужный сдвиг на 1В. Тут главное, чтобы параллельно R5||R4 давали всё то же старое значение 5кОм. Ну, и остаётся уповать на стабильность питания +5В, чтобы этот 1В не уплыл.
Ещё в таких случаях верхний вывод R5 вешают не на питание, а на опорное напряжение АЦП: тогда уж сдвиг будет стоять колом, в смысле АЦП будет выдавать одно и то же значение сдвига, независимо от флуктуаций опорного напряжения.
ЗЫ. Вот, на второй картинке нарисовал, как получился сдвиг на 1В. А то и правда, где этот вольт брать на схеме? Резистор, присоединённый в источнику напряжения 1В полностью заменяется на два резистора, один к земле, другой - на +5В, два новых резистора параллельно равны старому значению сопротивления. Теорема Тевенина-Гельмгольца.
Последний раз редактировалось Yurkin2014; 15.03.2015 в 03:44.
|
|
|
Сказали "Спасибо" Yurkin2014
|
|
|
15.03.2015, 08:09
|
|
Вид на жительство
Регистрация: 26.10.2009
Сообщений: 379
Сказал спасибо: 47
Сказали Спасибо 146 раз(а) в 93 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от pittyalex
|
но опять же - появляются всякие мороки с синхронизацией и т.д. Може и так.
|
Обоснуйте зачем синхронизировать? ![Озадачен](images/smilies/icon_confused.gif) Покрутите в архиве модельку.
__________________
..истина где то рядом..
|
|
|
|
15.03.2015, 10:13
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 15.08.2010
Адрес: Днепр
Сообщений: 842
Сказал спасибо: 74
Сказали Спасибо 199 раз(а) в 174 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от Yurkin2014
|
Я предлагаю проще поступить. Этот самый вывод резистора приподнимем на 1В. В результате на выходе тоже будет 1В при нулевом входе.
|
Всем доброго времени суток.
Отлично, Yurkin2014. Мы все так зациклились на нуле, что такое простое решение до сих пор не пришло никому в голову. Действительно, в этом случае напряжение смещения будет присутствовать во всем диапазоне. А чтоб напряжение не уплывало, вместо верхнего резистора смещения использовать источник тока. Ну, и напряжение можно снизить до 0,7 вольта.
|
|
|
|
15.03.2015, 10:17
|
|
Временная регистрация
Регистрация: 08.12.2009
Сообщений: 77
Сказал спасибо: 24
Сказали Спасибо 6 раз(а) в 5 сообщении(ях)
|
Re: Помогите разобраться с ОУ (приведение к "земле" напряжения со смещением)
Сообщение от Yurkin2014
|
У меня создалось ощущение, что этот пресловутый выходной 50мкА источник тока - неуправляемый. И пока не включится выходной транзистор, т.е. до 0.6В на выходе, усилитель не может этот выход регулировать и за выходное напряжение не отвечает.
Другими словами, для нормальной работы дифф.усилителя придётся сдвигать выходное нулевое напряжение на 1В от минуса питания. Я так думаю.
|
С сожалению или к счастью, практика показывает, что управлет ОУ своим выходом всегда. Я так понимаю, что делает это он через верхний транзистор выходного каскада. Правило такое: пока втекающий выходной ток ниже 50 мкА, ОУ может устанавливать выходное напряжение от 0 до Vпит-1.5 вольта. Как только ток втекающий увеличиватеся, начинаются проблемы, связанные с однополярным питанием. Вот например сейчас при отключенном доп. питании напряжение на выходе 0 вольт (почти чистый ноль, милливольты не считаем).
Ещё раз скажу: проблема с невозможность дотянуть до 0 выходное напряжение практически решена, остаётся порядка 50 мВ, которые не принципиальны. Теперь меня мучает другая проблема: при изменении напряжения смещения меняется выход. Т.е. ОУ реагирует на Common Voltage, а по сути не должен. Резисторы в ООС вроде бы подобраны с точностью лучше 1%, неужели этого мало?
|
|
|
|
Ваши права в разделе
|
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения
HTML код Выкл.
|
|
|
Часовой пояс GMT +4, время: 23:24.
|
|