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

Budowa źródła prądowego 4-20 mA sterowanego napięciem.

15 Paź 2016 19:42 2547 32
  • Poziom 17  
    Witam,
    Ostatnio zastanawiałem się nad realizacją źródła prądowego. Narysowałem coś takiego: Link
    Sterowanie ma się odbywać z DAC 0-2.048V.

    Proszę o informację o ewentualnych minusach tego typu rozwiązania.
    Ponadto chciałbym znać maksymalne wartości rezystorów około-wzmacniacza. Myślałem nad użyciem typowego LM124D i rezystorach 100k jak na schemacie. Czy to nie za dużo w stosunku do oporu wejść?
    Tutaj jest nota http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm124.pdf
    Pozdrawiam
    misiek
  • Multimetr FlukeMultimetr Fluke
  • Poziom 38  
    Mi wszystkie ostrzeżenia drą się na URL ze schematem. Pewnie bomby tam nie ma, ale to zniechęca.

    Jednak otwieram... ja tam widzę dodatnie sprzężenie zwrotne, a nie ujemne. Coś ? la przerzutnik Schmitta.

    Jak to się wyjaśni, zaznacz wyraźnie, który punkt jest tym, że wobec niego ma to być źródło prądowe? Można z fusów zgadywać, że 100 omów, ale to jest tylko domysł.
  • Moderator Projektowanie
    Układ niepoprawny.
    Coś takiego:
    Budowa źródła prądowego 4-20 mA sterowanego napięciem.
    Tranzystor - nie może być BJT, bo on stabilizuje Ie, a Ie≠Ic. Tylko J-FET (np. BF245/256) albo MOSFET. Dobrać zakresy Uwe i Uwy z uwzgl. dopuszczalnych Uwe i Uwy LM124.
    Jaka dokładność? - bo LM124 nie jest dokładny, trzeba by kompensować mu napięcie niezrównoważenia.
  • Poziom 17  
    Napięcie mierzymy na rezystorze 100ohm, a 120ohm jest obciążeniem.
    Nie mogę dać odbiornika na kolektor, bo zbyt często układ odbiornika jest zasilany z tego samego źródła, co nadajnik (jest wspólna masa).

    Jeżeli przyjmę dokładność <0.1% to jaki wzmacniacz powinienem zastosować?
  • Multimetr FlukeMultimetr Fluke
  • Moderator Projektowanie
    misiek1994 napisał:
    Napięcie mierzymy na rezystorze 100ohm, a 120ohm jest obciążeniem.

    Ten układ kolegi dziwny jest, ale będzie działał, sprzężenie jest ujemne (tranzystor odwraca fazę). Zmienić na MOSFET, dobrać poziomy napięć.
    Tylko po co ta bateria (napięcie)? - napięcie sterujące to z dzielnika na we(-) - ale wzgl. plusa zasilania (to punkt odniesienia dla Uwe i napięcia na oporniku pomiarowym) - i dlatego LM124 się tu nie nadaje.
    misiek1994 napisał:
    Nie mogę dać odbiornika na kolektor, bo zbyt często układ odbiornika jest zasilany z tego samego źródła, co nadajnik (jest wspólna masa).

    W klasycznym układzie jak schemat wyżej - obciążenie musi być w kolektorze.
    Wtedy trzeba zastosować tranzystor P-Channel (źródło przez opornik źródłowy-pomiarowy do plusa), napięcie sterujące między plusem a we(+) WO, sprzężenie zwrotne z opornika źródłowego do we(-) przez opornik rzędu 1k.
    To narzuca wymagania co do WO, gdyż musi on akceptować Uwe zbliżone do plusa zasilania - LM124 się nie nadaje.
  • Poziom 29  
    Szkoda, że musisz sterować z przetwornika C/A, bo w taki sposób byłoby prościej.

    Ale i tak gratuluję, to jest bardzo inteligentne połączenie wzmacniacza odejmującego ze źródłem prądowym sterowanym WO. Odejmujesz jak u mnie napięcie zmierzone od napięcia zasilania. Wadą tego układu jest jego wrażliwość na niedokładność odejmowania - konieczność bardzo dokładnego dobrania czterech oporników 100 kΩ. Zamiast dokładnego dobierania możesz jednak zastosować potencjometry montażowe włączone między rezystory o nominalnych wartościach 100 kΩ (ślizgacze do odpowiednich wejść WO).

    Rezystor pomiarowy - zwróć uwagę - będzie zależny od współczynnika wzmocnienia prądowego. W twoim układzie przy beta = 100 rezystor pomiarowy powinien mieć wartość 101 Ω. Ale nawet dla idealnego przypadku (np. przy wspomnianym tranzystorze FET) rezystor o nominalnej wartości 100 Ω takiej wartości mieć realnie nie będzie - i tak byś stanął przed problemem dokładności przetwarzania I(U|R). Więc możesz dobrać rezystor o wartości nieco powyżej 100 Ω i włączyć do niego równolegle potencjometr montażowy rzędu 4,7-10 kΩ dla dokładnej regulacji.

    Alternatywą jest zastosowanie klasycznego układu jak ten wspomniany przez kolegę trymer01 w połączeniu ze zwierciadłem prądowym. Odpada wówczas kłopot z rezystorami wzmacniacza odejmującego. Wada - dwukrotnie większy pobór prądu. Zaleta - rezystor pomiarowy strojony jw. pozwala również skorygować efekty różnicy współczynników wzmocnienia prądowego tranzystorów (tutaj schemat, na którym celowo każdy tranzystor ma inny współczynnik, możesz sprawdzić, że zależność między wymuszeniem a odpowiedzią układu jest liniowa)
  • Moderator Projektowanie
    2N3866 napisał:
    Ale nawet dla idealnego przypadku (np. przy wspomnianym tranzystorze FET) rezystor o nominalnej wartości 100 Ω takiej wartości mieć realnie nie będzie - i tak byś stanął przed problemem dokładności przetwarzania I(U|R)

    Nie rozumiem tego.

    Każdy układ z BJT (i z lustrem prądowym również) nie będzie dokładny chociażby z tego powodu, że beta zmienia się z prądem Ic, a tu źródło ma dawać prąd od zera.
    Dlatego ja robiłbym to w układzie jak z postu nr 3 ale na tranzystorze P-channel, natomiast przesuniecie napięcia sterowania z poziomu plusa zasilania do poziomu masy (wymagane przez sterowanie z DAC) zrobiłbym na drugim źródle prądowym (WO+N-channel z jednakowymi opornikami w źródle i drenie).
    WO źródła z P-channel musi być typu r2r (akceptować Uwe i Uwy bliskie plusowi zasilania).
  • Poziom 29  
    trymer01 napisał:
    2N3866 napisał:
    Ale nawet dla idealnego przypadku (np. przy wspomnianym tranzystorze FET) rezystor o nominalnej wartości 100 Ω takiej wartości mieć realnie nie będzie - i tak byś stanął przed problemem dokładności przetwarzania I(U|R)

    Nie rozumiem tego.

    Chodziło mi o to, że funkcja Iwy(Uwe) jest parametryzowana rezystorem, który w symulacji ma wartość dokładną, a realny rezystor ma nominał różniący się od rzeczywistej wartości. Skoro konieczna jest jakaś regulacja (strojenie), to przy tej okazji skoryguje się też różnicę między IE a IC.

    trymer01 napisał:
    Każdy układ z BJT (i z lustrem prądowym również) nie będzie dokładny chociażby z tego powodu, że beta zmienia się z prądem Ic, a tu źródło ma dawać prąd od zera.

    Tu masz rację, zmienność bety w funkcji IC powinna wpłynąć na odchylenie od prostej ustawionej rezystorem pomiarowym np. dla punktu maksimum. Tego efektu prawdopodobnie nie uwzględnia symulator Falstada; pytanie, jakiego modelu tranzystora używa. Tutaj układ kolegi autora wątku z wymuszeniem w postaci piły. Na oko jest to przebieg wyjściowy liniowo narastający bez widocznych zniekształceń. Ale wielkość obrazka tego "oscyloskopu" jest żadna, możliwość wypatrzenia czegoś drobnego też.
  • Moderator Projektowanie
    2N3866 napisał:
    Chodziło mi o to, że funkcja Iwy(Uwe) jest parametryzowana rezystorem, który w symulacji ma wartość dokładną, a realny rezystor ma nominał różniący się od rzeczywistej wartości. Skoro konieczna jest jakaś regulacja (strojenie), to przy tej okazji skoryguje się też różnicę między IE a IC.

    Ale po co tak?
    Rezystor o tolerancji 1% zapewnia dokładność 1%, są też 0,1%. A "strojenie" da dokładność miernika (woltomierza)+ możliwe odchyłki potencjometrów montażowych. To kłopot i niepewna dokładność, bo potencjometry montażowe (nawet precyzyjne) nie są dokładne.

    Co do bety - chodzi nie tylko o jej zmienność w zależności od Ic (co da błędy) - ten stabilizator prądu ma dawać 0-2mA czyli od zera. Co to znaczy od zera? - bo w pobliżu zera dokładność traci sens. Nawet jeśli miałaby to być regulacja od 1 mikroA - to dokładność tej samej nastawy tej wartości będzie żałosna (bo to 1/2000 zakresu czyli rząd 0,1mV.
    Co gorsza, przy Ie=1 mikroA, beta jest nieokreślona, rzędu kilku - kilkunastu - Ic różni się już bardzo mocno od Ie.

    Dlatego tylko J-FET albo MOSFET.
  • Poziom 17  
    Dziękuje za odpowiedzi i nakierowanie mnie na odpowiednią drogę.
    Jeśli chodzi o sterowanie w pobliżu zera to jest to jedynie informacja pomocnicza (układ sygnalizuje błąd itp.), natomiast to co głównie mnie interesuje to liniowość w standardzie 4-20mA.

    Czy mogliby koledzy napisać jaki wzmacniacz nadawałby się lepiej niż lm124? Ewentualnie gdzie w nocie szukać odpowiednich informacji? Spodziewam się, że mogę wziąć np. MCP602, ale brakuje mi wiedzy, żeby to potwierdzić.

    Co do napięć, to są one ustalone za pomocą oporników 100k. Na rezystorze pomiarowym mamy 0-2V i dokładnie takie samo napięcie będzie z DAC. Napięcie zasilania jest ograniczone poprzez moc tranzystora oraz maksymalne napięcie wzmacniacza operacyjnego, ale wydaje mi się, że przekraczanie 5V nie ma sensu. Śmieszne jest to, że nie musi być ono jakoś niesamowicie dokładne, bo układ pracuje niezależnie od jego wartości.
  • Moderator Projektowanie
    misiek1994 napisał:
    liniowość w standardzie 4-20mA.

    A to całkiem zmienia postać rzeczy, nie wiem dlaczego cały czas zakładałem że prąd ma wynosić 0-2mA. BJT nie jest tu wykluczony.
    misiek1994 napisał:
    jaki wzmacniacz nadawałby się lepiej niż lm124

    Mówimy o układzie z postu nr 1?
    misiek1994 napisał:
    Napięcie zasilania jest ograniczone poprzez moc tranzystora oraz maksymalne napięcie wzmacniacza operacyjnego, ale wydaje mi się, że przekraczanie 5V nie ma sensu.

    A tu wiele zależy od tego jakie napięcie ma to źródło rozwijać na wyjściu ( na obciążeniu może być max. Uobc=Uzas-2,5V), jaki budżet (stosunkowo tanie i dostępne są WO typu r2r z serii MCP - ale zasilanie mają 5-6V).
    MCP602 nadaje się mimo że nie jest r2r, gdyż akceptuje on Uwe=Uzas-1,2V, a w układzie z postu nr 1 napięcie na we(+) ma wartość 0,5Uzas. Dla tych wartości prądów nadaje się również LM124.
    Wartości oporników - dużych wartości wzm. operacyjne "nie lubią", ale tu nie mogą być one niskie gdy określają one Rwe (obciąża to DAC).
    Mocą tranzystora nie ma się co przejmować bo to zaledwie kilkadziesiąt mW, jeśli BJT to sugeruję jakiś typ o wysokiej becie np. BC337/40, 2SC5706 itp.
  • Specjalista elektronik
    :arrow: trymer01 15 Paź 2016 20:12 Tylko J-FET (np. BF245/256) albo MOSFET.

    W tym układzie tylko N-MOSFET (MOSFET z kanałem N) działający na wzbogacanie kanału (inne raczej trudno kupić) - J-FET wymaga ujemnego napięcia bramka-źródło, którego nie ma jak wytworzyć.

    Wzmacniacze operacyjne o małym błędzie (standardowe mają błąd ze 2mV typowy, a np. 7mV maksymalny) są znacznie droższe - pytanie, czy ten błąd ma znaczenie, i czy ma znaczenie cena, jeśli to ma być koszt np. 9zł za pojedynczy wzmacniacz zamiast 1zł za poczwórny, i czy 4 są potrzebne. Poza tym chyba nie działają od -zasilania, jak LM124 i LM358, a ICL7650 do działania wymaga kondensatora o dobrych parametrach (używa go do autozerowania, jak będzie byle jaki, to i wzmacniacz będzie działać byle jak), a układy z autozerowaniem bez zewnętrznego kondensatora kosztują jeszcze drożej.
  • Poziom 17  
    Link

    W temacie pisało 0-20mA, stąd ta mała rozbieżność (nie przyszło mi do głowy, żeby to napisać jeszcze raz).
    Powyżej link z n-mosfetem.

    Raczej nie mogę zmienić tych rezystorów na mniejsze, gdyż spowodowałoby to rozjazd prądów na obciążeniu i rezystorze pomiarowym. Dla 100k mamy praktycznie (Uzas-Udac)/200k, to daje jakieś 0.02mA dokładności w najgorszym przypadku.
    Cena wzmacniacza nie gra dużej roli. Docelowo potrzebuje 2 kanały, więc rozejrzę się za wzmacniaczami r2r od mcp zgodnie z sugestią.
    Nie do końca rozumiem pojęcia dokładności wzmacniacza w kontekście tego urządzenia. Mógłby mi ktoś w miarę łapotologicznie wyjaśnić jak dokładność np. 10mV na wyjściu wpłynie na pracę układu? Intuicja podpowiada, że samo w sobie sprzężenie zwrotne w miarę sobie poradzi z tym. Co do rozjadu 10mV na wejściu (błąd pomiaru) to mamy 10mV/2V=0.5%. Nie wiem, czy jest sens zbijać to poprzez zastosowanie wyższej klasy wzmacniaczy, bo i tak mamy rezystory 0.1%. Tutaj znowu dochodzi do głosu moja intuicja, która mówi, że zejście z 10mV na 2mV spowoduje zmiejszenie błędu z jakiegoś 0.7% na 0.4%.

    Może coś takiego? http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20005419B.pdf
    Reklamuje się jako bardzo precyzyjny. Nie mogę znaleźć dopuszczalnych wartości dla wejść.
  • Moderator Projektowanie
    Układ w tym kształcie, i z MOSFETEM, oraz z zasilaniem 5-6V staje się problematyczny z powodu niskiego Uzas.
    LM124 czy MCP602 mogą dać Uwy=Uzas-1,5V, czyli dla Uzas=6V, Uwy=4,5V max, a Uobc=Uwy-Vgs, gdzie Vgs (robocze - w zakresie pracy liniowej MOSFET-a) będzie wyższe od Vgsth. Dlatego Uobc będzie niskie, zbliżone do zera.
    Używając WO z wyjściem r2r (który ma możliwość osiągania Uwy zbliżonego do plusa zasilania) uzyskamy Uwy=ok.6V, ale nadal Uwy będzie niskie, dopiero stosując MOSFET z niskim Vgsth <1V można liczyć na Uwy = ok. 3V
    Nie znam tu wymagań (rezystancji obciążenia), ale to ważne, bo np. dla obciążenia 120 Ohm i I=20mA układ musi dawać Uwy=2,4V
    Z Uzas=5V będzie jeszcze gorzej.
    Albo zwiększyć napięcie zasilania WO, albo zastosować BJT o wysokiej i w miarę stałej becie w tym zakresie prądu 4-20mA.
    misiek1994 napisał:
    Dla 100k mamy praktycznie (Uzas-Udac)/200k, to daje jakieś 0.02mA dokładności w najgorszym przypadku.

    Prąd tego dzielnika 100k+100k będzie płynął przez opornik R=100 Ohm dając na nim błąd.
    Ten prąd Id=(Uzas-UR-Udac)/200k (w swoim równaniu kolega zapomniał o UR).
    Dla I=4mA ->UR=0,4V, Udac=0,4V, Id=26mikroA co da błąd 0,026/4=0,65%. Dla większych wartości I błąd maleje. Jeśli ten błąd nie przeszkadza, trzeba zrobić to jak pisałem w poście nr 7. Tam opisany układ pozwala uniknąć wszelkich opisanych wyżej niedogodności.
    misiek1994 napisał:
    Nie do końca rozumiem pojęcia dokładności wzmacniacza w kontekście tego urządzenia

    Chodzi o napięcie niezrównoważenia (offset czyli Vos). Dla I=4-20mA, UR=0,4-2V, więc Vos=2mV to 0,5% z 0,4V. Błąd należy szacować dla najbardziej niekorzystnego przypadku - tu 0,4V a nie 2V.
    MCP6V81
    misiek1994 napisał:
    Nie mogę znaleźć dopuszczalnych wartości dla wejść.

    Napięć wejściowych?
    Common-mode Input Voltage = od (Vss-0,2V) do (Vdd+0,3V) czyli pełny r2r input.
    Nie ma tu potrzeby tak precyzyjnego WO.
    _jta_ napisał:
    W tym układzie tylko N-MOSFET (MOSFET z kanałem N) działający na wzbogacanie kanału (inne raczej trudno kupić) - J-FET wymaga ujemnego napięcia bramka-źródło, którego nie ma jak wytworzyć.

    Masz rację, o J_FET napisałem z rozpędu bo go tak używałem, ale z zasilaniem symetrycznym.
    _jta_ napisał:
    Poza tym chyba nie działają od -zasilania, jak LM124 i LM358,

    Działają - cała seria WO r2r od Microchip mniej lub bardziej dokładnych, te dokładne też nie są drogie: http://www.tme.eu/pl/katalog/#id_category=112...375%2C2526%2C370&used_params=2%3A45132%3B , a np taki MCP6V81 jest po 5 zł. Ale tu wystarczy taki z Vos=1mV, w ostateczności można Vos kompensować.
  • Poziom 29  
    trymer01 napisał:
    misiek1994 napisał:
    Dla 100k mamy praktycznie (Uzas-Udac)/200k, to daje jakieś 0,02 mA dokładności w najgorszym przypadku.

    Prąd tego dzielnika 100k+100k będzie płynął przez opornik R=100 Ω dając na nim błąd.
    Ten prąd Id=(Uzas-UR-Udac)/200k (w swoim równaniu kolega zapomniał o UR).
    Dla I=4 mA ->UR=0,4 V, Udac=0,4 V, Id= 26 µA co da błąd 0,026/4=0,65%. Dla większych wartości I błąd maleje. Jeśli ten błąd nie przeszkadza, trzeba zrobić to jak pisałem w poście nr 7. Tam opisany układ pozwala uniknąć wszelkich opisanych wyżej niedogodności.

    Jak rozumiem przebieg dyskusji, wróciliśmy do tranzystorów bipolarnych o dużym współczynniku wzmocnienia prądowego, bo wartości prądów blisko zera nas nie interesują. Błąd dzielnika będzie faktycznie najmniejszy przy maksimum (5 µA "podkradane" z kolektora przy 5 V napięcia zasilania, przy 6 V jw. będzie 1,2 razy więcej), ale w okolicy zera będzie to już 25 µA, dlatego błąd względny tak rośnie przy zmniejszających się wartościach.

    Skoro i tak mowa o stosowaniu podwójnych/poczwórnych wzmacniaczy operacyjnych, to ten problem można rozwiązać w taki sposób (przy okazji przyjąłem współczynnik wzmocnienia tranzystora 400 - BC337-40 sugerowany przez kolegę trymer01). Ewentualny prąd polaryzacji wejścia wtórnika/błąd napięcia wyjściowego chyba nie będzie mieć takich konsekwencji jak powyższy efekt.

    @misiek1994: Po co i to tak duży opornik w bazie? Chodzi ci o zabezpieczenie bazy tranzystora? Tam się odkłada zauważalny spadek napięcia, ryzykujesz nasycenie wzmacniacza operacyjnego.
  • Moderator Projektowanie
    2N3866 napisał:
    Jak rozumiem przebieg dyskusji, wróciliśmy do tranzystorów bipolarnych o dużym współczynniku wzmocnienia prądowego, bo wartości prądów blisko zera nas nie interesują.

    Też tak to rozumiem, drugą przyczyną powrotu do BJT jest fakt, iż przy niskim Uzas MOSFET się tu (w tym układzie) kiepsko sprawdza, bo ma wysokie Vgsth co zmniejsza zakres użytecznego napięcia na wyjściu źródła prądowego.
    2N3866 napisał:
    Skoro i tak mowa o stosowaniu podwójnych/poczwórnych wzmacniaczy operacyjnych, to ten problem można rozwiązać w taki sposób

    Można tak, ale to już dwa WO, układ się komplikuje i nadal ma wadę w postaci sporego prądu dzielnika 100k+100k wpływającego do DAC-a - więc dlaczego nie tak jak pisałem w poście nr 7? - też dwa WO +2 MOSFET-y (jeden N, drugi P) bez szczególnych wymagań (np. LM124, IRLD024, IRLU9343).
    2N3866 napisał:
    zmniejszyłem przy okazji opornik bazowy do zera

    Też miałem zaproponować go zmniejszyć do ok. kilkuset Ohm - zapomniałem.
    _jta_ napisał:
    działający na wzbogacanie kanału (inne raczej trudno kupić)

    Ostatnio w TME pokazało się trochę "depletion mode" - np. http://www.tme.eu/pl/katalog/#search=dn&s_fie...curacy&s_order=DESC&id_category=112827&page=1 ale tu się raczej nie nadają.
  • Poziom 29  
    trymer01 napisał:
    2N3866 napisał:
    zmniejszyłem przy okazji opornik bazowy do zera

    Też miałem zaproponować go zmniejszyć do ok. kilkuset Ω - zapomniałem.

    Skorygowałem mój wpis w czasie, kiedy już odpisywałeś, dlatego mamy teraz rozjazd w wątku - zamiast tego zadałem pytanie autorowi wątku (niech się wypowie, o co mu chodziło). Dlatego zalinkowany schemat na symulatorze ma z powrotem 10 kΩ w bazie. Układ działa prawidłowo tylko dzięki temu, że współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora jest 400, bo przy 100 pod koniec zakresu wzmacniacz operacyjny zasilany z 5 V już się nasycał.

    Podejrzewam, że autorowi z tym opornikiem chodziło o błędy symulatora, który przy mniejszych wartościach (sprawdzałem 1 kΩ i mniej) inicjował się z jakąś dziwną wyliczoną wartością prądu wyjściowego, trzeba było naciskać przycisk "Reset", żeby przeliczył poprawnie.
  • Poziom 17  
    Jak teraz o tym myślę, to chyba stanie na tym, że nabiję zasilanie na wzmacniaczu i dam mosfeta na wyjściu. Idea kolegi z dwoma wzmacniaczami w sumie jest bardzo fajna i raczej będę się jej trzymał.

    Duży opornik na bazie brał się z sumy prądów na emiterze Ie=Ic+Ib. Nie dotarło do mnie, że w drugą stronę też jest nieciekawie, bo wzmacniacz nie da rady.

    Ostatnie już chyba pytanie. Jakich szukać wzmacniaczy na 12/24V?
  • Moderator Projektowanie
    Tak duży opornik w bazie nie jest potrzebny, na dobrą sprawę w ogóle może tam go nie być, ja z nawyku dałbym tam 470 Ohm. Na nim powstaje spadek napięcia ograniczający Uwy.
    2N3866 napisał:
    przy 100 pod koniec zakresu wzmacniacz operacyjny zasilany z 5 V już się nasycał.

    Bo wtedy Ib=20mA/100=0,2mA co na 10k dawało spadek napięcia 2V, a ponieważ przy Uzas=5V WO dawał na wyjściu ok. 3,5-4V, to po oporniku było ok. 1,5-2V, a na emiterze - ok. 1-1,5V co było za mało dla 20mAx 120 Ohm=2,4V.
    misiek1994 napisał:
    w drugą stronę też jest nieciekawie, bo wzmacniacz nie da rady.

    ?? - WO prądowo da radę, bo musi dać tylko Ib=Ic/beta, większy prąd tam nie popłynie.
    Nie da rady napięciowo, bo Uzas jest niskie.
    Jeśli zasilanie 24V to jakikolwiek - ograniczeniem jest tylko Vos, czyli LM124 będzie OK, poza tym ma 4 WO w jednej kości więc do 2 kanałów pasuje (po 2 szt). LM358 również. Tyle tylko, że w układzie z dodatkowym WO (wg postu nr 15) ewentualne błędy spowodowane Vos każdego WO mogą się sumować.
    Precyzyjny, tani OP07C - jest w TME po 1,3zł, czy mniej precyzyjny MC33078 (dość wysokie Vos jako max, ale typowa wartość niska bo 0,15mV). Przy wysokim Uzas i MOSFECIE ten układ nie ma ograniczeń, gdyż Uwe =0,5Uzas, Uwy=co najmniej Vgs czyli ponad 2V - i tu poradzi sobie w zasadzie każdy WO.
    Przy wyższym Uas trzeba już pamiętać o mocy wydzielanej w tranzystorze, chociaż nawet przy Uzas=24V ta moc będzie rzędu 400mW i namawiałbym wtedy na jakiś mocniejszy typ w obudowie TO-251/220.
  • Poziom 17  
    trymer01 napisał:

    misiek1994 napisał:
    w drugą stronę też jest nieciekawie, bo wzmacniacz nie da rady.

    ?? - WO prądowo da radę, bo musi dać tylko Ib=Ic/beta, większy prąd tam nie popłynie.
    Nie da rady napięciowo, bo Uzas jest niskie.
    Jeśli zasilanie 24V to jakikolwiek - ograniczeniem jest tylko Vos, czyli LM124 będzie OK, poza tym ma 4 WO w jednej kości więc do 2 kanałów pasuje (po 2 szt). LM358 również. Tyle tylko, że w układzie z dodatkowym WO (wg postu nr 15) ewentualne błędy spowodowane Vos każdego WO mogą się sumować.
    Precyzyjny, tani OP07C - jest w TME po 1,3zł, czy mniej precyzyjny MC33078 (dość wysokie Vos jako max, ale typowa wartość niska bo 0,15mV). Przy wysokim Uzas i MOSFECIE ten układ nie ma ograniczeń, gdyż Uwe =0,5Uzas, Uwy=co najmniej Vgs czyli ponad 2V - i tu poradzi sobie w zasadzie każdy WO.
    Przy wyższym Uas trzeba już pamiętać o mocy wydzielanej w tranzystorze, chociaż nawet przy Uzas=24V ta moc będzie rzędu 400mW i namawiałbym wtedy na jakiś mocniejszy typ w obudowie TO-251/220.


    Nie da rady ze względu na spadek napięcia na rezystorze. Oczywiście z tą sumą prądów to bullshit - po prostu czasem wyłącza mi się myślenie i możecie zobaczyć bzdurne posty mające zerową wartość merytoryczną.

    Nie mogę przesadzić z napięciem zasilania, bo zaraz się okaże, że jeżeli odbiornik będzie miał zerową rezystancję to na tranzystorze odłoży się prawie całe napięcie. Przy 24V mamy 22V*20mA co daje blisko 0.5W. Wydaje się, że napięcie 12V jest najbardziej optymalne.
  • Moderator Projektowanie
    misiek1994 napisał:
    Przy 24V mamy 22V*20mA co daje blisko 0.5W.

    A co to jest 0,44W dla tranzystora w obudowie TO-251, który bez radiatora ma Pc=1W ?
    misiek1994 napisał:
    Wydaje się, że napięcie 12V jest najbardziej optymalne.

    Tu się nie ma co wydawać, to trzeba obliczyć.
    Pytałem
    trymer01 napisał:
    Nie znam tu wymagań (rezystancji obciążenia)

    bo od tego zależy jaki zakres napięcia będzie potrzebny na obciążeniu. Wiadomo, że od zera (dla Robc=0), ale jakie jest maxRobc? - bo maxRobc x Imax=maxUobc, gdzie Imax=20mA.
    To ma konsekwencje, bo maxUobc+Vgs=maxUwy wzm. operacyjnego, które jest niższe od Uzas - i stad wynika min. Uzas które tu jest potrzebne.
    Jeśli maxRobc=120 Ohm, to maxUobc=2,4V, zakładając Vgs=4V (np. dla IRLD024) otrzymujemy, że WO musi wydać Uwy=6,4V i np. LM124 musi być zasilany Uzas=8V minimum.
  • Poziom 17  
    Chciałbym to robić w SMD i w miarę upychać, stąd to pół wata nie jest dużym problemem, ale jednak.
    Maksymalny opór obciążenia przyjąłem 120ohm. To w miarę standardowa wartość.

    Najbliższe typowe zasilanie to 12V.

    BTW Co do OP07, rozumiem, że mogę dać sobie spokój z potencjometrem do regulowania offsetu i zostawić go niepodłączonym?
  • Poziom 29  
    misiek1994 napisał:
    Oczywiście z tą sumą prądów to bullshit - po prostu czasem wyłącza mi się myślenie i możecie zobaczyć bzdurne posty mające zerową wartość merytoryczną.

    Strasznie gnasz do przodu, aż iskry lecą na zakrętach... :D Co do tego bilansu prądów jako uzasadnienia dla opornika 10 kΩ w bazie to mnie trochę zamurowało - przecież tranzystor bipolarny jest "napędzany" prądem bazy, a zrozumiałem, że chciałbyś ten prąd celowo ograniczyć... Dobrze, że się sam zmitygowałeś.

    Co do OP07C http://www.ti.com/lit/ds/symlink/op07c.pdf - błąd offsetu wejściowego to typowo 60 µV (wzmacniacz klasy "precyzyjny"). Wzmacniacze pracują w konfiguracji ze wzmocnieniem jednostkowym - jeśli dobrze rozumuję bez zaprzęgania do tego całej matematyki (a kolega trymer01 jako bardziej doświadczony niechaj mnie sprawdzi), taki błąd napięcia od pojedynczego wzmacniacza przy oporniku referencyjnym 100 Ω daje nam błąd prądu źródła rzędu 600 nA. Chyba nie warto się bawić w korektę offsetu, problem nieporównywalny np. z kwestią tolerancji rezystorów.
  • Moderator Projektowanie
    misiek1994 napisał:
    OP07, rozumiem, że mogę dać sobie spokój z potencjometrem do regulowania offsetu i zostawić go niepodłączonym?

    Można kompensować, ale po co?
    2N3866 napisał:
    błąd napięcia od pojedynczego wzmacniacza przy oporniku referencyjnym 100 Ω daje nam błąd prądu źródła rzędu 600 nA. Chyba nie warto się bawić w korektę offsetu, problem nieporównywalny np. z kwestią tolerancji rezystorów

    A co tu liczyć - 60µV/100Ω=0,6µA czyli błąd 0,6/4000=0,015%, kompensacja jest zbędna.

    Nie wiedziałem o SMD, WO podawałem w wersji THT, ale jak widzę OP07 SMD jest również dostępny (w TME) i nawet tańszy. Śmieszna cena jak na przyzwoity precyzyjny.
    Tranzystor SMD i moc 0,5W - każdy w obudowie TO-252/252 ma moc 1W bez chłodzenia padem miedzi, wskazane jest tylko odsunąć na PCB taki grzejący się element od WO.
  • Poziom 29  
    To jeszcze zmień tytuł wątku (widzę, że raz już zmieniany) na "Budowa źródła prądowego 4-20 mA sterowanego napięciem" - niech potomni czytający twój wątek od razu wiedzą, o co w nim chodzi - bo regulować prąd można też potencjometrem montażowym.
  • Poziom 17  
    Budowa źródła prądowego 4-20 mA sterowanego napięciem.

    Ok, możecie sprawdzić czy gra. Wrzuciłem jeszcze diodę za źródło na wszelki wypadek.

    Nie mogę znaleźć opcji zmiany tematu. Chyba tylko moderator może.
  • Moderator Projektowanie
    misiek1994 napisał:

    To nie jest dobry wybór. W zasadzie żaden tranzystor w obudowie SOT-23 nie ma mocy większej niż 300mW, jeśli jest podawana większa, to dotyczy to chłodzenia padami miedzi - tyle że różni producenci różnie to podają - czasem podają warunki (wielkość i kształt pada, grubość miedzi, szerokość ścieżek itp, inni mniej dokładnie a są i tacy którzy o tym "zapominają" bo marketingowo to dobrze wygląda - "0,5W".
    A nawet jeśli zapewnisz takie chłodzenie, to po co ten tranzystor tam katować? - bo będzie pracował z temp. złącza zbliżonej do maksymalnej 150stC, a nie ciepło uszkadza elektronikę ale temperatura.
    Nigdy nie projektuj układu tak aby jakiś element pracował z max wartością P/U/I.
    Dlatego namawiałem do TO-252/251 (DPAK/IPAK) - bo taki tranzystor z mocą 0,5W będzie miał temp. złącza nie 150stC ale 90stC, a obudowy nie 100stC ale 50stC (wpływ na inne elementy znacznie mniejszy).
    Ewentualnie jakiś w obudowie SOT-223, SOT-89.

    Poza tym schemat wygląda OK, ale diody D3, D4 są zbędne.
  • Poziom 17  
    W najgorszym przypadku będzie na nim 20mA*10V=200mW. Po prostu nie wiem czy jest sens, żeby ładować tam duży tranzystor w DPAKu.
    Co do diód to zdaje sobie sprawę, że są niepotrzebne, ale gdyby komuś przyszło do głowy, żeby zrobić jakiś głupi numer to mogą uratować układ.