Wzmacniacz instrumentacyjny na LMV324IDRG4 - dziwne napięcia na wejściach i wyjściu

Witam,
chciałem zbudować wzmacniacz instrumentacyjny zgodnie ze schematem z symulacji w LT spice (załącznik) O ile w sumulacji działa o tyle w praktyce nie chce. Na wejściach V1 i V2 mam jakieś dziwne napięcia +1v dodatkowo na wyjściu ostatniego lm mam jakieś dziwne wartości w stylu 0.68v. Dodam że zasilam przez stabilizator LDO (5V) oraz zasilacz laboratoryjny 0.1v i vref. Gdzie może być problem? Czy o czymś zapomniałem? Dodam że układ LMV324 do dokładnie LMV324IDRG4.

z góry dziękuje za pomoc

Witam
Chcesz zrobić wzmacniacz instrumentacyjny i zasilić go z jednego napięcia? na dodatek z 5V?
W samym założeniu jest błąd.
Po drugie ten wzmacniacz nie jest R2R, zobacz w katalogu jakie on ma napięcie minimalne i maksymalne przy zasilaniu 5V, baaaaardzo się zdziwisz.
Wejście wzmacniacza zostawione w powietrzu? wzmacniacz jest po to by go sterować z jakiegoś źródła o realnym napięciu i realnej impedancji, a nie mierzyć napięcie na wiszącej końcówce. Daj oba wejścia do masy przez relatywnie duże rezystory, ten wzmacniacz jest na tyle dziwny że podobno potrafi działać z wejściami na masie, ale po Bożemu byłoby zasilić wzmacniacz symetrycznie i dopiero wtedy podpinać się z wejściami do masy.
Porządny wzmacniacz do takiej konstrukcji powinien mieć parametry o dwa rzędy lepsze od tego co tam wsadziłeś.
Pozdrawiam

Cześć,
w dokumentacji:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmv324.pdf

jest napisane że wzmacniacz pracuje z
VCC Supply voltage (single-supply operation) od 2.7 do 5.5V
dodatkowo napisane jest:
LMV3xx Low-Voltage Rail-to-Rail Output Operational Amplifiers
a więc niewątpliwie jest to R2R.

Wzmacniacz instr. R2R można zasilać asymetrycznie (jedynie 5V+ i masa) lecz należy podać przy tym Vref.

http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1279415 (fig 6)
http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1272328 (fig 2)

Jaki wzmacniacz w takim razie proponujesz do tego zastosowania?

Witam
R2R to taki chwyt reklamowy... w parametrach masz output swing koło 100mV od zasilania i 180mV od masy, to ponad 5% całego zakresu, do tego należy dodać odcinki mocno nieliniowe na krańcach zakresów i zrobi się 10% zakresu.
Input offset kilkanaście mV to dla wzmacniaczy pomiarowych tragedia.
Jeśli chcesz porządnie, to dla przykładu OP07 w przyjaznych cenach, symetryczne zasilanie i input offset prawie tysiąc razy mniejszy.
Jeśli chcesz koniecznie jedno zasilanie 5V to przynajmniej MCP609 poczwórny wzmacniacz, input offset sto razy mniejszy od LMV324, output swing koło 5 razy lepszy...
MCP może pracować z wejściami na poziomie masy a nawet lekko pod... Taką właściwość miał stary LM324, nie wiem jak to jest z LMV324, ale mam nadzieję że utrzymali tą wygodną właściwość.
Jak zaprojektujesz układ tak by wyjście było minimum 100mV ponad masę i 100mV poniżej zasilania, to możesz liczyć na względnie dobre parametry wzmacniacza.
Pozdrawiam

PiotrPitucha napisał:

R2R to taki chwyt reklamowy... w parametrach masz output swing koło 100mV od zasilania i 180mV od masy, to ponad 5% całego zakresu, do tego należy dodać odcinki mocno nieliniowe na krańcach zakresów i zrobi się 10% zakresu.

Nie bądź takim pesymistą, rail-to-rail naprawdę jest możliwe tylko trzeba ograniczyć obciążenie wyjścia, jeśli płynie znaczący prąd wyjściowy (również prąd rezystorów sprzężenia zwrotnego) to i napięcie nasycenia jest spore, a przykładowo jeśli dasz rezystory rzędu kilku MΩ to wzmacniacz może pracować od 1mV.
Oczywiście trzeba patrzeć nie tylko na napięcie wyjściowe z całego układu ale również w pierwszym stopniu nie można dopuścić do nasycenia.

Cytat:

chciałem zbudować wzmacniacz instrumentacyjny zgodnie ze schematem z symulacji w LT spice (załącznik) O ile w sumulacji działa o tyle w praktyce nie chce. Na wejściach V1 i V2 mam jakieś dziwne napięcia +1v

V1 i V2 to wymuszenie które ty podajesz, skoro jak piszesz są tam jakieś dziwne napięcia to myśle że nawet z poprawnie działającym wzmacniaczem byś sobie nie poradził.

Cytat:

dodatkowo na wyjściu ostatniego lm mam jakieś dziwne wartości w stylu 0.68v.

Dlaczego dziwne, co podałeś na wejścia, co było na wyjściach poszczególnych wzmacniaczy operacyjnych?

witam,
poczytałem trochę więcej o wzmacniaczach instrumentalnych i w kilku miejscach znalazłem info że w zasadzie lepiej kupić gotowy... Jak to jest w praktyce? Dodam że potrzebuje wzmacniacza tego typu do współpracy z czujnikiem ciśnienia MD-PS002. Wiem że ten czujnik to mostek typu wheatstone. Czy jeśli zbuduje układ na MCP609 uniknę problemów jakie dotyczą LMV324 czy też lepiej zastosować gotowy układ np MCP6N16-100?

W układzie z #1 przy podanych na nim napięciach wejść V1=0V V2=0.1V na wyjściach powinno być -1V na U1, +1.1V na U3, ale U1 ujemnego napięcia wytworzyć nie potrafi, w najlepszym nazie na jego wyjściu może być 0V, a na wyjściu U3 0.1818V, na wyjściu U2 powinno być 1.1818V (albo nieco mniej), a fakt, że jest więcej, prawdopodobnie wynika z niedokładnie dobranych oporników, albo napięcia niezrównoważenia U3, bądź U2.

Jeśli ten mostek ma być zasilany z tego samego napięcia, co wzmacniacz instrumentalny, to ma to szansę działać prawidłowo, bo nie będziesz mieć na wejściu potencjału równego minusowi zasilania - ale trzeba sprawdzić, w jakim zakresie zmieniają się napięcia na tym mostku. Poza tym określić, jaka dokładność jest potrzebna, i wtedy się zastanawiać, jaki wzmacniacz zapewni prawidłowe działanie w takich warunkach.

Witam
Jeśli głównym zastosowaniem wzmacniacza ma być obróbka sygnału ciśnienia, to rozważyłbym zastosowanie gotowych czujników ze zintegrowanym przetwornikiem 16 bitowym. Takiej dokładności trudno się spodziewać po Twoim układzie, bo pewnie potem trafisz z sygnałem do procesora z 10 bitowym przetwornikiem.
Aby zrobić dobry wzmacniacz musisz mieć oprócz scalaka jeszcze precyzyjne i stabilne rezystory, inaczej cała praca straci sens.
Dobre rezystory są drogie i trudno dostępne, kiedyś robiłem wzmacniacze do PT100 i jedna sztuka rezystora kosztowała tyle co 5 wzmacniaczy.... Zamówienie składałem w Krakowie bezpośrednio do producenta w ilości po 100 sztuk.
Przy okazji producent dał plamę, bo rezystory 100Ω 0,01% miały rozrzut 97-104Ω.
Pozostaje mi mieć wiarę że reszta była lepsza, ale cięższa do pomiarów.
Pozdrawiam

Za kilkanaście zł można kupić moduł ADS1115 - 16-bitowy ADC, 4 wejścia (można mierzyć 4 napięcia względem -zasilania, albo 2 różnicowe, albo 3 względem wspólnego poziomu odniesienia, ale tylko jeden pomiar naraz - układ ma przełączanie wejść), pojedyncze zasilanie od 2V do 5.5V, wynik od -32768 do +32767 (jeśli pomiar względem -zasilania, to da się wykorzystać tylko zakres od 0 do +32767), potencjały wejść muszą mieścić się w zakresie od -zasilania do +zasilania; zakresy (skalowanie, bo dla pierwszego zasilanie zawsze ogranicza zakres, a dla dwóch dalszych może) +-6144mV (czyli 1.5mV/8) +-4096mV (1mV/8) +-2048mV (1mV/16) +-1024mV (1mV/32) +-512mV (1mV/64) +-256mV (1mV/128).

Ale źródło sygnału musi mieć niską impedancję (jaką ma ten mostek? w jakim zakresie są potencjały na wyjściach tego mostka?), inaczej wynik jest mocno zaszumiony, a poza tym układ ma niezbyt dużą impedancję wejściową (700k na zakresach +-256mV i +-512mV, parę M na wyższych, i na tych wyższych wejścia mają upływność do +0.7V) - niestety precyzyjny WO (żeby zrobić wtórnik) kosztuje sporo więcej, niż moduł ADS1115. Szum zależy od szybkości przetwarzania; maksymalna szybkość 860/sekundę, minimalna 8/sekundę, ja ustawiam na 860, odczytuję wynik 400 razy na sekundę (chcę mieć wyniki przetworzeń, podczas których nie było przesyłania danych) i uśredniam. Komunikacja I2C (można podłączyć do uC), szybkość do 1Mb/s (większa potrafi dawać błędy).