Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

konfiguracja wzmacniacza op.: różnicujący + wzmacniający?

bonias85 06 Gru 2009 15:51 2472 10
  • #1 06 Gru 2009 15:51
    bonias85
    Poziom 12  

    Witam
    Mam sygnał napięciowy z przetwornika prąd/namięcie LEM LTS 15 w postaci stałe 2,5V + 0,625V*Ip/In, gdzie Ip - mierzony prąd 0...15A, In prąd znamionowy = 15A (max napięcie 2,5V + 0,625V). Pomiar wykonuję przetwornikiem ADC w Atmedze (Uref 2,5V). Aby wykorzystać cały zakres wejściowy ADC (0-2,5V) z sygnału pomiarowego chcę odjąć 2,5V, a następnie wzmocnić x4 (0,625V*4 = 2,5V). Na szybko zlepiłęm prosty układ różnicowo/wzmacniający z LM358:
    konfiguracja wzmacniacza op.: różnicujący + wzmacniający?
    Wydaje się, że układ chodzi, ale... Przy zerowym napięciu LEM`a wyjście wzmacniacza A nie schodzi do 0V (ok 40-50mV), a dodatkowo po wzmocnieniu w wzm. B wynosi ok 200mV - zmniejsza to o prawie 10% zakres ADC.
    Moim założeniem/ograniczeniem jest zasilanie WO +5V, jedna obudowa itd (mało miejsca).
    Czy wzmacniacz Rail-to-rail np LMC6484 istotnie naprawi ten problem?
    A może warto wybrać inny układ (jaki?) np konfiguracja różnicowa+wzmacniająca na jednym WA?. Prosiłbym o pomóc w rozwiązaniu problemu, najlepiej prostszym niż stały programowy offset w Atmedze.

    0 10
  • #2 06 Gru 2009 17:59
    mklos1
    Poziom 25  

    TL431 ma rozrzut, LEM ma rozrzut. Typowy dolny rail LM358 to 5mV, ale może dochodzić do 20mV. Jeżeli nie skalibrujesz dokładnie napięcia z TL'a i nie dobierzesz odpowiednich rezystorów pod względem rozrzutu wartości to chyba wzmacniacz z dobrym railem niewiele pomoże. Poza tym dolny rail wzmacniacza, który wybrałeś jest bardzo kiepski w stosunku do LM358.
    Wszelka różnica, która będzie wchodzić na wejście wzmacniacza, będzie przenosić się na wyjście, mam tu na myśli przede wszystkim różnicę pomiędzy wyjściem LEM a TL431.

    0
  • #3 06 Gru 2009 18:51
    bonias85
    Poziom 12  

    TL431 w konfiguracji z możliwością zmiany tego napięcia np. 2,4V-2,6V (dzielnik napięcia z trymerkiem)

    0
  • #4 06 Gru 2009 21:32
    mklos1
    Poziom 25  

    W stopniu różnicowym rezystory jakiej precyzji? Jeżeli są 5% niedobierane, tylko poprostu wzięte z kupki, to może to być jeden z powodów, że wzmacniacz nie dojeżdża do dolnego rail'a. Zwróć także uwagę na wartości tych rezystorów. Jeżeli są duże, może prąd niezrównoważenia zaczyna się objawiać (w LM358 może dochodzić do 30nA). Bezpieczną wartością były by wartości <<100kohm. Czujnik nie powinien mieć problemu z jej wysterowaniem. Dodatkowo na wyjściu może być też 7mV napięcia niezrównoważenia, tak więc jak się pododaje to trochę tego wyjdzie. Ale biorąc pod uwagę cenę wzmacniacza LM358, to chyba atrakcyjne parametry.

    Oczywiście najprostszym rozwiązaniem byłoby ujemne napięcie zasilania wzmacniacza. ICL7660 to SO8 + 2 elementy powiedzmy w 1206, ale to w sumie nie jest tak mało.

    0
  • #5 06 Gru 2009 21:47
    bonias85
    Poziom 12  

    47kOm, 5% wzięte z kupki :( . Spróbuję do R4 dodać helitrim.

    0
  • #6 06 Gru 2009 21:59
    mklos1
    Poziom 25  

    Na początek jest to jakieś rozwiązanie.
    Rezystory docelowo nie powinny moim zdaniem przekraczać 10k, co przy maksymalnym prądzie niezrównoważenia nie powinno dać więcej niż 300uV (różnicy na rezystorach w gałęziach).

    Ja generalnie bronię się jak mogę, żeby trymerów nie stosować. Kalibracja "mechaniczna" jest problematyczna podczas produkcji, a i dobre trymery kosztują swoje.

    0
  • #7 06 Gru 2009 22:22
    bonias85
    Poziom 12  

    Na szybko sprawdziłem, bez pozytywnych rezultatów.

    0
  • #8 06 Gru 2009 22:29
    mklos1
    Poziom 25  

    A jak się układ zachowuje podczas kręcenia trymerem? Jaka wartość trymera?

    0
  • #9 08 Gru 2009 16:15
    bonias85
    Poziom 12  

    Wartość dolnego napięcia się nie zmniejszała. Sprawdziłem LMC6484 - schodzi do ok 9mV, co po wzmocnieniu x4 dla 0 da 40mV. To już mogę przeżyć :)

    0
  • Pomocny post
    #10 08 Gru 2009 18:37
    mklos1
    Poziom 25  

    Dziwna sprawa. Karta katalogowa LMC6484 (National Semiconductors) podaje bardzo dziwne wartości jeżeli chodzi o Output Voltage Swing >100mV i to sporo.

    0
  • Pomocny post
    #11 08 Gru 2009 19:31
    janbernat
    Poziom 38  

    Rezystory "z kupki" dobiera się tak:
    Kupka musi być duża-kilkadziesiąt sztuk.
    Bierzemy miernik- wcale nie super dokładny- i mierzymy oporniki.
    Dzielimy je na mniejsze kupki o zbliżonej oporności.
    Potem z jednej z kupek dobieramy cztery oporniki o możliwie takiej samej oporności.
    Miernik jest niedokładny- ale jego błędy mają charakter powtarzalny.
    Mamy cztery oporniki o prawie jednakowej wartości- i o to nam chodzi.
    A czy mają 47 czy 49kOhm- to w tym przypadku nas zupełnie nie obchodzi.

    0