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

Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii.

Cboolinho27 29 Cze 2016 14:42 1095 4
  • #1 29 Cze 2016 14:42
    Cboolinho27
    Poziom 2  

    Witam potrzebuje kogoś kto jest w stanie zrobić projekt wzmacniacza zasilanego bateria +1.5V. Na wejściu 1mV a na wyjściu powinno być 1.2V w programie Tina TI. Przeprowadzenie dokumentacji użytych elementów, czas realizacji do niedzieli wysokość wynagrodzenia do negocjacji płatne przelewem chętnych prosze o widomości priv na e-mail. Projekt już rozpocząłem ale okazały się występować błedy (może ktoś powie gdzie) dlatego zwracam się z taka prośbą. Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii.

    0 4
  • #2 29 Cze 2016 16:19
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    Witam,
    na oko widać, że:

    OP1 ma dodatnie sprzężenie zwrotne, powinien mieć ujemne, czyli sygnał powinien wchodzić na wejście (+) a węzeł R5 / Rg powinien wchodzić na wejście (-), wygląda na to, że trzeba go obrócić "do góry nogami"

    Z połączenia OP3 wunika, że ten wzmacniacz odejmuje sygnał na zasadzie: dolna gałąź minus górna gałąź. W tym połączeniu górny wzmacniacz będzie z VG2 otrzymywał napięcie ujemne w stosunku do masy, opornik R4 trzeba przenieść do węzła "minus VG2 / wejście górnego wzmacniacza.

    Mówiąc szczerze, narysowałeś wzmacniacz pomiarowy, tylko jakoś bez sensu, do góry nogami. Poszukaj pod hasłem "three opamp instrumentation amplifier" i po prostu dobrze przerysuj.

    Pozdrawiam

    0
  • #3 29 Cze 2016 20:11
    Cboolinho27
    Poziom 2  

    Dzięki za rade jednak podczas symulacji schematu ktory dodalem wykresy i wyjscie wychodzilo mi takie: Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii. Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii.

    Natomiast gdy zrobiłem układ tak jak mi doradziłeś :
    Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii.

    Wykresy wyszly mi takie oraz na wyjsciu 0,75V :/ :
    Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii. Wzmacniacz zasilany napięciem z Baterii.

    Dodano po 4 [minuty]:

    Mój nauczyciel powiedział mi że wykres taki jak mi wyszedl nie ma prawa wyjsc na minusie gdyż baterie sa tylko na +.... Wiec tak jakbym mial wstawic jakis stabilizator czy cos aby napiecie nie bylo na -... Juz kurde nie wiem doradźcie coś.

    0
  • #4 30 Cze 2016 16:09
    krzysiek_krm
    Poziom 34  

    Witam,
    pierwszy schemat z ostatniego postu (ten na lewo od sinusoidy) jest prawie w porządku. Chyba jednak popełniłeś pewne uchybienia formalne, ten symulator wymaga zapewne narysowania schematu według jakichś formalnych reguł. Na przykład opornik R6 nie trafia w węzeł, dla symulatora jest zapewne niepodłączony. W tabelce napięcie VP_5 jest zerowe, a to jest przecież zasilanie. Jak już pisałem, proponuję znaleźć "three opamp instrumentation amplifier", to jest klasyczny układ znany od lat, opisany w setkach albo i tysiącach publikacji. Trzeba go dokładnie przerysować, dbając o wymogi formalne symulatora (musisz zapewne trochę poczytać jego dokumentację), dotyczy to również zaprojektowania odpowiednich wymuszeń do symulacji.
    Wejściowy sygnał różnicowy, czyli VG2 jest podłączony prawidłowo. Wyjściowe napięcie tego wzmacniacza jest opisane zależnością Vo = Kv * (V1 - V2), V1 jest napięciem podanym na wejście dolnego wzmacniacza, V2 na wejście górnego. Ten układ wzmacnia napięcia "ze znakiem", ponieważ Vo musi być dodatnie (bo jest tylko dodatnie zasilanie układu) więc musi być V1 > V2. Zatem VG2 jest dobrze podłączone: plus u dołu, minus u góry. Pisząc poprzednio o przeniesieniu opornika R4 nie miałem na myśli odwrócenia polaryzacji napięcia wejściowego, chodzi o coś innego. Ponieważ zastosowałeś opornik R4, zapewne już wiesz, że wzmacniaczowi różnicowemu nie wystarczy podanie na wejście wyłącznie napięcia różnicowego, trzeba jeszcze na sztywno ustalić pewien potencjał względem masy, tzw. napięcie wspólne ("common voltage"). U Ciebie robi to R4, ustalając potencjał zerowy (bardzo dobrze). Nawiasem mówiąc rezystancje na wejściach wzmacniaczy operacyjnych powinny być możliwie małe, na dużych rezystancjach odkładają się spadki napięcia powodowane przepływem wejściowego prądu polaryzującego wzmacniacza operacyjnego. W tym układzie nie ma to większego znaczenia, ten spadek napięcia jest wejściowym napięciem wspólnym, wzmacniacz różnicowy skutecznie tłumi to napięcie. Z drugiej strony wejściowe prądy polaryzacji współczesnych wzmacniaczy są bardzo małe, więc powodują małe spadki napięcia nawet na dużych wartościach rezystancji. Jednak, co do zasady, należy używać możliwie małych wartości rezystancji, możesz kiedyś projektować jakiś czuły układ, w którym nawet pojedyncze mikrowolty mogą mieć istotne znaczenie.
    Zatem analizując obwód wejściowy:
    - na wejściu dolnego wzmacniacza jest potencjał zerowy, z R4
    - na wejściu górnego wzmacniacza jest potencjał ujemny, równy - VG2, nie można odwrócić VG2 (już opisane)
    Ponieważ układ jest zasilany wyłącznie napięciem dodatnim, taka sytuacja jest niedopuszczalna, żadne z wyprowadzeń wzmacniacza nie może być na ujemnym potencjale (mówiąc dokładnie, nie może być poniżej dolnej szyny zasilania jak również powyżej górnej szyny zasilania, nawet we wzmacniaczach typu rail - to - rail, współczesne wzmacniacze to wytrzymują, ale nie pracują poprawnie).
    Można więc R4 przenieść z wejścia dolnego wzmacniacza na wejście górnego wzmacniacza, wówczas sytuacja będzie następująca:




    - na wejściu górnego wzmacniacza będzie potencjał zerowy, z R4
    - na wejściu dolnego wzmacniacza będzie potencjał dodatni, równy + VG2
    czyli będzie ok.
    Proponuję jednak zrobić coś innego. W praktyce, nawet wzmacniacze typu r2r nie powinny pracować z dokładnie zerowym potencjałem na wejściu, działają wówczas na granicy swoich możliwości. Zamiast "gołego" opornika R4 należy zastosować dzielnik napięcia, zasilany na przykład z tego napięcia 1,5 V. Ten dzielnik wprowadzi na wejście pewne "sztuczne" napięcie wspólne, które zapobiegnie dokładnie zerowej lub zgoła ujemnej polaryzacji któregokolwiek wejścia. Tym napięciem nie ma się co przejmować, wzmacniacz różnicowy skutecznie tłumi napięcie wspólne. Z wartością tego napięcia oczywiście nie można przesadzić, pierwszy stopień tego wzmacniacza ma relatywnie duże wzmocnienie (ok. 120 V/V), napięcie nie może być zbyt duże, żeby nie przekroczyć dopuszczalnego napięcia wyjściowego pierwszych dwóch wzmacniaczy. Napięcie wyjściowe wzmacniacza operacyjnego musi być z bezpiecznym zapasem niższe od górnej szyny zasilania, czyli w tym przypadku od 1,5 V. Równie dobrze można inaczej rozłożyć wzmocnienia w układzie: zmniejszyć wzmocnienie pierwszego stopnia i odpowiednio zwiększyć wzmocnienie drugiego stopnia (iloczyn tych wzmocnień musi być taki jak obecnie czyli 1200 V/V). Wówczas będzie można zwiększyć wejściowe napięcie wspólne bez obawy przekroczenia dopuszczalnego napięcia wyjściowego wzmacniaczy w pierwszym stopniu.
    Jeżeli nie będziesz zmieniał tych wzmocnień, możemy przyjąć, że napięcie wejściowe górnego wzmacniacza może być równe na przykład 9,5 mV, w konsekwencji napięcie wejściowe dolnego wzmacniacza będzie wyższe o 1 mV z VG2, czyli będzie równe 10,5 mV. Wówczas definicyjne wejściowe napięcie wspólne tego wzmacniacza, rozumiane jako średnia arytmetyczna tych dwóch, będzie równe 10 mV, powinno być ok. Jak łatwo się domyślić, jeżeli zastosujesz dzielnik "u góry" musi mieć 9,5 mV, jeżeli "u dołu, 10,5 mV. Oba te napięcia są niskie, około 150 razy mniejsze niż zasilanie 1,5 V, więc opornik "do masy" w tym dzielniku nie może mieć 1M, ten drugi miałby wówczas nienormalnie dużą wartość, proponuję zastosować opornik "do masy" rzędu kiloomów.
    Reasumując, jeżeli prawidłowo narysujesz schemat układu i prawidłowo ustanowisz wymuszenia symulacji (zgodnie z formalnymi wymogami symulatora) oraz dołożysz opisany dzielnik do generacji napięcia wspólnego, powinno być wszystko w porządku.
    W powyższym rozumowaniu przyjąłem, że wejściowe napięcie różnicowe jest stałe, czyli DC. Jeżeli jest jednak zmienne, to wejściowy sygnał różnicowy jest zarówno dodatni jak i ujemny, wówczas napięcie wyjściowe również powinno być dodatnie oraz ujemne, co nie jest możliwe ze względu na pojedyncze zasilanie. Należałoby wówczas jeszcze wprowadzić offset do wyjściowego stopnia wzmacniającego. Jakby co, napisz, opiszę Ci jak to zrobić.

    Pozdrawiam

    0
  • #5 03 Lip 2016 00:49
    Cboolinho27
    Poziom 2  

    Witam
    Po pierwsze bardzo dziękuje za to jak się udzielasz w moim temacie mimo że nie musisz tego robić, widać że z elektroniką nie jesteś na bakier ;) Niestety w przeciwnym wypadku do mnie :/ Projekt który mam zrealizować ma napięcie AC i właśnie mojemu wykładowcy nie pasowało to że napięcie wyjściowe jest ujemne tak jak na wykresie. Czyli pewnie tak jak napisałeś trzeba "wprowadzić offset". Zapomniałem dodać że projekt robie pod aparature medyczną jeśli to coś zmienia, niestety nie rozumiem za bardzo jak mam podpiąć ten dzielnik napięć o którym pisałeś... :/

    0