Sumator napięć na uA741 odejmuje napięcia help!!

Układ wykonałem według schematów z tego forum. Na wejście układu kieruje napięcia z bateryjek 1,5V i 3V przez rezystory połączone równolegle oba po 100 Ohm na wyjściu układu jest woltomierz. Podłączam 3V, miernik dobrze wskazuje, dodaje 1,5V a wskazówka cofa się o te 1,5V zamiast sumować na 4,5V. Proszę o pomoc, co robię źle??

A możesz pokazać schemat według którego to podłączasz?

Oto schemat

Dodano po 27 [minuty]:

Dokładnie według tego schematu jest wykonany sumator. Potrzebuję go do szkoły jako model laboratoryjny.

Witam,

soczektujest napisał:

Oto schemat

Dodano po 27 [minuty]:

Dokładnie według tego schematu jest wykonany sumator. Potrzebuję go do szkoły jako model laboratoryjny.

ale to są schematy sumatora odwracającego, czyli dla napięć dodatnich doprowadzonych do jego wejść, na wyjściu otrzymujesz napięcie ujemne i na na odwrót.
Poza tym, by otrzymać prawidłową sumę, to rezystory na wszystkich wejściach muszą mieć tą samą wartość rezystancji.

Pozdrawiam

Musisz dać drugi wzmacniacz o wzmocnieniu - 1, bo ten sumator odwraca napięcie wyjściwe:

$$U_{we}= - [U_{we1} * \frac{R}{R1} + U_{we2} * \frac{R}{R2} ...]$$

Daj za tym układem taki sam "sumator" z jednym wejściem z rezystorami R1=R

Rezystory stosuj od 1 kΩ do 100 kΩ wzwyż.


Rezystancja wejściowa wejścia sumatora wynosi R1 (R2, R3 ...)

Jeżeli wybierzesz za małą wartość to wejście to będzie obciążać źródło sygnału wejściowego do sumatora)

Możesz np zastosować wzmacniacz podwójny np. TL072

Na układzie TL072 też próbowałem według schematu poniżej i dzieje się to samo. Mógłbym prosić o jakiś działający schemat?

Proponuję użyć rezystorów conajmniej 1k, albo lepiej 10k (wszystkie identyczne) [w zastosowaniach pomiarowych nawet raczej 1M, ale z lepszym wzmacniaczem].
Przy 100 z ogniwa 1.5V pobierasz prąd 15mA, jeśli bateria 4.5V ma duży opór wewnętrzny (stara i rozładowana) to efekt jak opisałeś.
W układzie nie masz podłączonego zasilania do masy. Ale nawet zakładając że potencjał masy ustali się w połowie zasilania to do uzyskania 4.5V na wyjściu potrzebujesz wzmacniacza "rail-to-rail" albo wyższego napięcia zasilania.
"Rail-to-rail" to wzmacniacze których stopień wyjściowy może wystawić napięcie z całego zakresu pomiędzy napięciami zasilania, "zwyczajne" do tych krańców nie sięgają.
Wg. danych katalogowych 741 przy zasilaniu +/-20V może na wyjściu wystawiać jedynie +/-15V.
741 został stworzony do zasilania +/-15V i napięcia +/-4.5V mogą być niewystarczające. Zaryzykuję sugestię że +/-9V byłoby niezłe.
Żeby ominąć problem zakresu napięć wyjściowych proponuję użyć opornika (1/N)*R (wszystkie inne R), wtedy wzmocnienie sumy napięć wyniesie 1/N (raczej osłabienie) i zadane wartości lepiej się zmieszczą w "możliwościach" wzmacniacza.
Sorry za bałaganiarstwo, doczytywałem w trakcie pisania.
-----
Twój drugi układ (na TL072) jest raczej stworzony do napięć zmiennych (ok.7 uF na wejściu). Trudno uwierzyć że w tym układzie miałeś dokładnie takie same efekty.

Za moment coś dodam, idę rysować.

Soczku czytaj dokładnie co Ci się pisze !

Cytat:

W układzie nie masz podłączonego zasilania do masy

Nie podłączam zasilania uA741 do masy reszty układu bo wtedy woltomierz wskazuje cały czas 9V, którym zasilany jest układ, a ma wskazywać napięcia kolejno podłączane, czyli 1,5V i 3V a tymczasem gdy podłączę 3V - OK. - wskazuje3V, jednak gdy podłączę jeszcze 1,5V to wskazówka cofa się właśnie o te 1,5V zamiast wskazać 4,5.

Układ niby prosty - jeden scalak i 3 rezystory a od 3 dni mam pobojowisko na kuchennym stole bo nie chce działać i wisi nade mną brak zaliczenia z przedmiotu:cry:

Proszę Was wstawcie choćby odręcznie narysowany schemat ale z wartościami elementów. TL072 też mam jeśli będzie lepszy. Muszę to zrobić na jutro

Dodano po 5 [minuty]:

Cytat:

Soczku czytaj dokładnie co Ci się pisze !

Z całym szacunkiem, ale jak pisze się do mnie "magią" to nie potrafię tego zrozumieć. Nie jestem aż tak inteligentny jak Ty.

soczektujest napisał:

Cytat:

W układzie nie masz podłączonego zasilania do masy

Nie podłączam zasilania uA741 do masy reszty układu bo wtedy woltomierz wskazuje cały czas 9V, którym zasilany jest układ,

a to niby dlaczego nie ma być podłączony środek symetrycznego zasilania do masy? Przecież to jest warunek konieczny dla prawidłowego działania tego typu wzmaczniaczy.

soczektujest napisał:

... a ma wskazywać napięcia kolejno podłączane, czyli 1,5V i 3V a tymczasem gdy podłączę 3V - OK. - wskazuje3V, jednak gdy podłączę jeszcze 1,5V to wskazówka cofa się właśnie o te 1,5V zamiast wskazać 4,5.

Przecież to oczywiste; zamiast dodawania masz odejmowanie, a o czym to świadczy?
Pomyśl sam...

soczektujest napisał:

Układ niby prosty - jeden scalak i 3 rezystory a od 3 dni mam pobojowisko na kuchennym stole bo nie chce działać i wisi nade mną brak zaliczenia z przedmiotu:cry:

Proszę Was wstawcie choćby odręcznie narysowany schemat ale z wartościami elementów. TL072 też mam jeśli będzie lepszy. Muszę to zrobić na jutro

Prawidłowy układ podałeś tu sam w swoim pierwszym schemacie, więc mamy go Tobie powtórzyć?
Poczytaj tylko, co tu dotąd napisano i wyciągnij wnioski.

Pozdrowiam

Cytat:

Twój drugi układ (na TL072) jest raczej stworzony do napięć zmiennych (ok.7 uF na wejściu). Trudno uwierzyć że w tym układzie miałeś dokładnie takie same efekty.

W tym drugim układzie nie stosowałem "elektrolitów" tylko styrofleksowe pierwszy 1uF a drugi 100nF. R4 dałem 11k a R3 33k bo był błąd w schemacie.
Podobno R4 ma być sumą równoległych R1, R2 i R3 (czyli rezystancja zastępcza 1/Rz=1/R1+1/R2+1/R3 co daje 11k)
Wynik działania był dokładnie taki sam, tyle że przy TL072 nie znalazłem możliwości odseparowania jego zasilania od masy reszty układu i woltomierz wskazywał cały czas 9V, którymi był zasilany. Po podaniu napięć na wejście odejmowały się one od 9V a nie jak w przypadku uA741, który nie ma zasilania podłączonego do masy i nie pokazuje go na mierniku.

Dodano po 9 [minuty]:

Cytat:

a to niby dlaczego nie ma być podłączony środek symetrycznego zasilania do masy? Przecież to jest warunek konieczny dla prawidłowego działania tego typu wzmaczniaczy.

Dlatego, bo Pan X ma przyjść na lekcję i zobaczyć wskazówkę woltomierza na 0V, następnie po podłączeniu 3V wskazówka ma się wychylić na 3V, następnie podłączy 1,5V i wskazówka pokaże mu 4,5V i dostanę piątkę. Jak zobaczy że od razu miernik wskazuje 9V a nie jest podłączone żadne napięcie to dostanę pałę, i chyba na to zasługuję skoro tyle mądrych głów tłumaczy mi jak połączyć jeden scalak i 3 oporniki a to i tak nie działa!

JUŻ ZNOWU JEST OK
W SCHEMACIE (RACHUNKU) BYŁ BŁĄD - WSZYSTKIE ZMIANY WYTŁUSZCZAM

jest rysunek {poprawiony}, chyba dobrze {były problemy}(nie uruchamiałem).

Zasilanie powinno być symetryczne, tzn. dwa źródła napięcia (mniej więcej różne), albo układ symulujący tę sytuację.
Wzmacniacze operacyjne zostały tak wymyślone i nawet jeśli są stosowane inaczej, to albo jest to zastosowanie nietypowe, albo sprowadza się w ostateczności do układu typowego.

W tym schemacie:
TL072 - masz
prawie wszystkie rezystory 10k, przy napięciu ok. 10V popłynie przez taki prąd rzędu 1 mA więc pożarem nie grozi (raczej)
pętla sprzężenia (R5) i rezystor R4 zapewniają wzmocnienie 3razy.
rezystory wejściowe (R1,R2) i rezystor R3 tworzą swoisty dzielnik napięcia 1/3.
prądy z wejść 1 i 2 sumują się i na rezystorze R3 masz spadek napięcia równy (1/3)*(U1+U2). To jest też napięcie na wejściu nieodwaracającym. Stąd cały układ powinien sumować U1 i U2.

Jeśli nie będziesz przekraczał wartości 10V (czyli o 5V mniej niż zasilanie) zarówno w napięciach wejściowych jak i w oczekiwanym napięciu wyjściowym - to układ powinien prawidłowo działać.
Specjalnie dorysowałem co to jest zasilanie symetryczne. Szkoła powinna mieć różne zasilacze, to może coś dobierzesz.

[teraz nadobowiązkowo]
A żeby to przyzwoicie udawało prawdziwy układ pomiarowy, to rezystory R1,R2,R5 powinny być tak z rząd wielkości większe [10M{R5 = 20M}] bo teraz niestety słabo się separują wejścia (Twój pierwotny problem jak sądzę, choć teraz w mniejszej skali).

Żeby pokazać (nauczycielowi dla przykładu) co jest źle możesz podłączyć jedno napięcie do jednego wejścia a drugie wejście zwierać do masy lub nie (nie podając na nie nic - czyli źródło napięcia 0V o różnej oporności wewnętrznej).

qrdel - dzięki za schemat - Tobie jedynemu chciało się rysować. Bardzo mi pomogłeś ale jest jeszcze "mały" problemik. Nie mam zasilacza symetrycznego. Układ TL072 Chciałbym zasilić zwykłą baterią 9V a na wejścia dać baterię 1,5V i 3V. Da się to jakoś zrobić tak jak na schemacie poniżej?

Witam,

soczektujest napisał:

qrdel - dzięki za schemat - Tobie jedynemu chciało się rysować. Bardzo mi pomogłeś ale jest jeszcze "mały" problemik. Nie mam zasilacza symetrycznego.

Heheh... i tu jest "pies pogrzebany", to dopiero teraz przyznałeś się do tego, a więc tylko sobie możesz podziękować.
Nie dziękuj za ten schemat, ponieważ jest on nic nie wart, a o czym Kolega qrdel został (via PW) o tym fakcie poinformowany.

soczektujest napisał:

Układ TL072 Chciałbym zasilić zwykłą baterią 9V a na wejścia dać baterię 1,5V i 3V. Da się to jakoś zrobić tak jak na schemacie poniżej?

Skoro chcesz zabawiać się w "wynalezienie prochu" to proszę bardzo, ale wtedy nie zawracaj Nam tu głowy...

soczektujest napisał:

Wzór na napięcie wyjściowe (kiedy wszystkie rezystory są równej wartości) jest taki:
Uwy = 2•(Uwe1 + Uwe2)/3

Pozdrawiam

No to w końcu może być ten schemat który przerobiłem czy nie?
Przecież od początku pisałem że zasilam układ baterią 9V

Dodano po 5 [minuty]:

Temat brzmi: "Zaprojektować i wykonać laboratoryjny model sumatora napięć w oparciu o wzmacniacz operacyjny"
Nie rozumiem za bardzo ironii o wynajdywaniu prochu. Przecież to dział dla początkujących i potrzebujących pomocy. Mam to tylko oddać a resztę mam w ...

Dodano po 13 [minuty]:

Przepraszam Was ale naprawdę mam już padam z sił.
Może chociaż to pytanie będzie lepsze:
Czy w przypadku gdy zasilę układ TL072 zasilaczem od komputera (chyba jest symetryczny?) 12V to projekt według schematu Kolegi qrdela zadziała?
Jeśli tak to ja to wypróbuję w domu a problem znalezienia takiego zasilacza pozostawię nauczycielowi.

soczektujest napisał:

[ ... ]
Przepraszam Was ale naprawdę mam już padam z sił.
Może chociaż to pytanie będzie lepsze:
Czy w przypadku gdy zasilę układ TL072 zasilaczem od komputera (chyba jest symetryczny?) 12V to projekt według schematu Kolegi qrdela zadziała?
Jeśli tak to ja to wypróbuję w domu a problem znalezienia takiego zasilacza pozostawię nauczycielowi.

chyba rzeczywiście powinieneś już iść spać, skoro nie rozumiesz tego, co Tobie tu napisałem w poście: Wysłany: 30 Maj 2007 22:36
Przeczytaj go jeszcze raz ze zrozumieniem.
Natomiast zasilanie symetryczne wzmacniacza operacyjnego pracującego w układzie prądu stałego, jest tak oczywiste, iż nawet tego nie rysuje się na schemacie. Zobacz pierwszy zamieszczony (z żółtym podkolorowaniem) przez Ciebie schemat.
I dla do tego schematu musisz powrócić. Oczywiście, jest to sumator z odwróceniem znaku napięcia wejściowego i jeśli jest to nie do przyjęcia, to musisz za sumatorem odwracającym włączyć jeszcze jeden wzmacniacz odwracający o wzmocnieniu równym jeden (równe wartości obu rezystorów), a czym już tu Tobie napisano.

Pozdrawiam

Bardzo przepraszam za zamieszanie!
Tym razem sprawdzałem z Tietze-Schenkiem.
Przy problemach z zasilaniem nie da się przeskoczyć.
Albo zasilanie z "marginesem bezpieczeństwa", czyli zakres mierzony +kilka woltów na problemy wzmacniacza na krańcach zakresu .
Albo wzmacniacz "rail-to-rail", a i od niego nie wymagałbym niczego bliżej niż na 0.5V od zasilania.
Przy jednym źrodle zasilania 9V trzeba szukać wzmacniacza niskonapięciowego, są takie, nieco droższe i nieco rzadsze na rynku.
Na szybko proponuję próbę z dwiema bateriami 9V. Z danych katalogowych (TL072 TexasIstruments) wynika że zakres napięć wyjściowych jest z każdej strony o ok. 2V mniejszy niż zasilanie, czyli mógłbyś osiągać maksymalnie +/-7V na wyjściu.
A na przyszłość warto wcześniej zabierać się za robotę i dać pomagającym więcej czasu na myślenie i uzgodnienie stanowisk.

Sumator dla opornych ))

Opis układu:

Wzmacniacz A - sumuje napięcia z wejść 1 i 2
Wzmacniacz B - odwraca znak sumy (by była dodatnia) i wyrównuje
wzmocnienie całego układu.

P1 służy symetryzacji wejść (aby oba miały to samo wzmocnienie) ze względu na tolerancje użytych elementów.

Rezystancja wejściowa powinna wynieść ok. 105 kΩ (około, bo zwykle potencjometry mają trochę większą rezystancję ścieżki oporowej niż to podano na obudowie).

Po zestrojeniu

Rwe=Rwe1=Rwe2=0.5*(R1+R2+P1)

Napięcie na wyjściu pierwszego wzmacniacza:


$$ Uwy1=-(U1+U2)\frac{R4}{Rwe}$$

Ponieważ Rwe dla podanych wartosci rezystorów jest mniejsze od 1 (wart. bezwzględna) to drugi stopień musi mieć wzmocnienie minimalnie większe od 1 (wart. bezwzględna)

$$Uwy2=-Uwy1*\frac{R6+a*P2}{R5+(1-a)*P2}=(U1+U2)*\frac{R4}{Rwe}*\frac{R6+a*P2}{R5+(1-a)*P2}$$

a - współczynnik podziału potencjometru P2 z zakresu 0 do 1, tu będzie większy od 0.5, by uzyskać wzmocnienie większe od jedności.




Najlepiej zastosować potencjometry wieloobrotowe, wtedy można precyzyjnie ustawić parametry układu.

P2 służy do ustawienia dokładnej sumy napięć wejściowych, że względu na to, że pierwszy stopień ma wzmocnienie mniejsze od jedności.

Strojenie:

1. Podłączyć woltomierz na wyjście

2. Do obu wejść podłączyć to samo napięcie, np 3 V

3. Regulować P1 dla uzyskania Minimalnego wskazania woltomierza (wtedy oba wejścia mają to samo wzmocnienie). Przy odstrajaniu od środka napięcie na woltomierzu będzie rosło (a musimy znaleźć jego minimum). Uwaga to będą bardzo małe zmiany na poziomie miliwoltów.

4. Regulować wzmocnienie drugiego stopnia tak aby woltomierz pokazał dokładnie sumę napięć wejściowych.



Maksymalne napięcie wyjściowe dla wzmacniaczy TL072 wyniesie

Ucc-1.6V czyli przy zasilaniu 9V będzie to mniej więcej 7.4V

Tak więc suma napięć wejściowych nie może przekroczyć tej wartości.

Paweł Es. Bardzo dziękuję za schemat i rzeczowe wyjaśnienie. Już zabieram się do lutowania. O wynikach oczywiście napiszę.

Dodano po 2 [minuty]:

Acha! i zamiast 6V na wejściu dam dla ułatwienia baterię 4,5V a na drugim wejściu baterię 1,5V. Mam nadzieję że na wyjściu uzyskam 6V po zestrojeniu układu potencjometrami. Jeszcze raz dziękuję Wam wszystkim za zaangażowanie.

Dodano po 2 [godziny] 47 [minuty]:

Panowie! Wszystko działa idealnie wg schematu, który dodał Paweł Es. Serdecznie Dziękuję!

Zapomniałem dodać że na schemacie był mały błąd: zasilanie układu TL072. plus to nóżka 8 a minus nóżka 4 a nie na odwrót. Na szczęście kapnąłem się podczas montowania układu.
Wszystko pięknie ale nauczyciel odrzucił projekt. Zażyczył sobie "wirtualnej masy" a nie zasilacza symetrycznego. Ma ktoś pomysł jak to przerobić?

Witam,

soczektujest napisał:

Zapomniałem dodać że na schemacie był mały błąd: zasilanie układu TL072. plus to nóżka 8 a minus nóżka 4 a nie na odwrót. Na szczęście kapnąłem się podczas montowania układu.

to będziemy musieli Kolegę Pawła "postawić do raportu". Błąd jest oczywisty....

soczektujest napisał:

Wszystko pięknie ale nauczyciel odrzucił projekt. Zażyczył sobie "wirtualnej masy" a nie zasilacza symetrycznego. Ma ktoś pomysł jak to przerobić?

odnoszę nieodparte wrażenie, iż Twój nauczyciel ma mniej jak mierne pojęcie o zastosowaniu wzmacniaczy operacyjnych w obwodzie prądu stałego.
Za pomocą dwóch rezystorów i dwóch kondensatorów elektrolitycznych, jak jest możliwe dla obwodów prądy przemiennego, dla prądu stałego "wirtualnej masy" zrealizować nie da się.
Oczywiście znany mi jest taki układ, ale to wymaga kolejnego wzmacniacza operacyjnego, dwóch równych co do wartości rezystorów, dwóch tranzystorów o odmiennych polaryzacjach (N-P-N i P-N-P), ponieważ dla pojedyńczego zasilania o wartości 9V to wydajność prądowa wyjścia samego wzmacniacza operacyjnego będzie zbyt mała.
I to tylko po to, by zrealizować ową wirtualną masę.
Uważam to (ze względu na koszty) zwykłą sztukę dla sztuki i ... chyba upierdliwość Twojego nauczyciela, przecież na początku, jak zadałeś tu swe pytanie, o takim rozwiązaniu nie było mowy.

Proponuję, abyś o to rozwiązanie (wirtualnej masy) zapytał Twojego nauczyciela, choć jest ze względów pragmatycznych przeciwny takiemu postępowaniu, ale tu widzę dla Ciebie obronę przez takim postępowaniem Twojego nauczyciela.

Pozdrawiam

P.S. Wracając do ostatniego schematu; gdybyś użył rezystorów o dokładnych (o tolerancji minimum 2%) wartościach, to te potencjometry do regulacji byłyby zbyteczne.

Sorry, za błąd z tymi nóżkami zasilania. Wynikł z nieuwagi i niedbalstwa autora programu do rysowania (w oryginale numeracja nóżek zasilania była wyrysowana dokładnie w linii zarysu boku trójkąta wzmacniacza, przez co musiałem podrasowywać schemat w Paincie i machnąłem się przy przesuwaniu cyferek na powiększeniu.


Co do potencjometrów to dałem je w założeniu, że klient nie będzie miał pod ręką elementów o tolerancji 1% a poza tym dają one możliwość kalibracji "po latach" i możliwość precyzyjnego dostrojenia układu.

Co do sztucznej masy, to wypada użyć trzeciego wzmacniacza jako wtórnika zasilanego z dzielnika połowiącego.

Może nawet taki układ dla taniości można zrobić z poczwórnego LM324

2 wzmacniacze w sumatorze, trzeci jako "generator" masy a czwarty niewykorzystany, zapięty w układ wtórnika z wejściem (+) na owej sztucznej masie.

LM324 jest dostosowany do zasilania niesymetrycznego a w kierunku ujemnym to osiąga na wyjściu nawet prawie ujemne napięcie zasilania