|
|
  |
Усилитель 0,1%, стабилизация нагрузки 0,1% |
|
|
|
Mar 2 2013, 15:30
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570

|
Здравсвуйте! В схеме на рисунке требуется поддерживать напряжение на резисторе R1 равное источнику напряжения V1. Резистор R1 и источник V1 удалены от схемы примерно на 1 метр, поэтому в схеме усилителя нужен дифференциальный вход, чтобы подавлять помехи. Так вот в чем моя проблема, максимальной точности установки напряжения R1 удалось достичь 1%, дальше усилитель возбуждается. Мне надо получить погрешность установки напряжения на R1 0,1%. Что для этого нужно сделать? привожу схему в симуляторе, т.к. на макете работает также. Буду рад любому совету.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 15:53
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658

|
Цитата(bayguzov @ Mar 2 2013, 17:30)  Здравсвуйте!
В схеме на рисунке требуется поддерживать напряжение на резисторе R1 равное источнику напряжения V1. Резистор R1 и источник V1 удалены от схемы примерно на 1 метр, поэтому в схеме усилителя нужен дифференциальный вход, чтобы подавлять помехи. Так вот в чем моя проблема, максимальной точности установки напряжения R1 удалось достичь 1%, дальше усилитель возбуждается. Мне надо получить погрешность установки напряжения на R1 0,1%. Что для этого нужно сделать? привожу схему в симуляторе, т.к. на макете работает также. Буду рад любому совету. 1. не понятно что у вас не получается. как это так, если точность установки больше 1 % то работает, а если меньше то не работает? 2. не ясно зачем в схеме следующие элементы: R2 и R4, R6, C2; 3. почему выбрали усилитель с фиксированным коэфф. усиления? имхо в вашем случае нужен повторитель на самом простом ОУ с NPN транзистором на выходе.
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 16:36
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570

|
Цитата(1113 @ Mar 2 2013, 18:53)  1. не понятно что у вас не получается. как это так, если точность установки больше 1 % то работает, а если меньше то не работает? 2. не ясно зачем в схеме следующие элементы: R2 и R4, R6, C2; 3. почему выбрали усилитель с фиксированным коэфф. усиления?
имхо в вашем случае нужен повторитель на самом простом ОУ с NPN транзистором на выходе. 1. что не получается: не получается поддерживать на R1 напряжение 100мВ+-0,1мВ, максимум 0,7мВ. Я увеличиваю усиление U1 до 5000 и схема начинает возбуждаться на частоте среза этого инструментальника около 100кГц. 2. R2 - не принципиально, можно убрать из схемы. R4, R6, C2 - ФНЧ на входе, для работы достаточно полосы 20Гц. 3. усилитель с фиксированным сопротивлением выбран только из за дифференциального входа, т.к. провода до усилителя около 1м и на них наводки. Конденсатор параллельно R1 - это имитация возможной емкости нагрузки.
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 16:39
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658

|
Цитата(bayguzov @ Mar 2 2013, 18:36)  1. что не получается: не получается поддерживать на R1 напряжение 100мВ+-0,1мВ, максимум 0,7мВ. Я увеличиваю усиление U1 до 5000 и схема начинает возбуждаться на частоте среза этого инструментальника около 100кГц. 2. R2 - не принципиально, можно убрать из схемы. R4, R6, C2 - ФНЧ на входе, для работы достаточно полосы 20Гц. 3. усилитель с фиксированным сопротивлением выбран только из за дифференциального входа, т.к. провода до усилителя около 1м и на них наводки.
Конденсатор параллельно R1 - это имитация возможной емкости нагрузки. в любом ОУ дифференциальные входы. уберите лишнее и всё заработает.
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 16:59
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570

|
Цитата(Iptash @ Mar 2 2013, 19:38)  Для эксперемента, попробуйте С2 убрать. С2 убрать можно, но тогда будет еще хуже так - как входной фильтр с С2 дает -50дБ на частоте 100кГ среза u1. Схему с обычным прецизионным ОУ я пробовал, на модели работает красиво, а на макете удалось получить теже 0,7-1% точности, т.к конденсатор обратной связи приходилось выбирать достаточно большим чтобы схема не возбуждалась. Возможно в макете была какая то ошибка, надо будет перепроверить. Пока же если у кого есть советы как увеличить точность схемы на этом инструментальном ОУ пожалуйста.
|
|
|
|
|
Mar 2 2013, 17:28
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 011
Регистрация: 8-09-05
Из: спб
Пользователь №: 8 369

|
Цитата(bayguzov @ Mar 2 2013, 19:30)  Буду рад любому совету. Вам нужна 4-х проводная схема подключения. Выход силовой, провод ОС, провод источника сигнала, информационная земля. Все это должно подключаться там, где есть источник сигнала и нагрузка, в том случае, если они рядом. Если они далеко друг от друга, то тогда надо взять 3 усилителя... И привести все сигналы к "земле выхода"... А сейчас у Вас по земляному проводу течет и ток нагрузки и сигнальный ток. Они суммируются и дают погрешность по выходу... И то, что схема возбуждается, тоже закономерно. Усилитель дает -20 дб/дек, т.к. он скорректированный. Но и эмиттерный повторитель дает как минимум еще столько же. А -40дб/дек - это граница устойчивости. Следовательно контур надо скорректировать. И где-то должен быть конденсатор. Обычно его ставят в цепь ОС... Я Вам рекомендую просто взять микросхему стабилизатора напряжения - какого нибудь LDO, благо он уже скорректированный и там в нем силовой транзистор с защитой от КЗ, и чтобы "сенсы" из него были выведены и вместо опоры туда подать Ваш "источнику напряжения V1" Или вместо резистора ОС подать сигнал от " "источнику напряжения V1"", но только там надо посмотреть с инверсией сигналов, чтобы не промахнуться... Наверное надо будет еще инвертирующий усилитель...
--------------------
www.iosifk.narod.ru
|
|
|
|
|
Mar 3 2013, 05:13
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 48
Регистрация: 20-06-07
Пользователь №: 28 570

|
Цитата(iosifk @ Mar 2 2013, 20:28)  Вам нужна 4-х проводная схема подключения. Выход силовой, провод ОС, провод источника сигнала, информационная земля. Все это должно подключаться там, где есть источник сигнала и нагрузка, в том случае, если они рядом. Если они далеко друг от друга, то тогда надо взять 3 усилителя... И привести все сигналы к "земле выхода"... А сейчас у Вас по земляному проводу течет и ток нагрузки и сигнальный ток. Они суммируются и дают погрешность по выходу... И то, что схема возбуждается, тоже закономерно. Усилитель дает -20 дб/дек, т.к. он скорректированный. Но и эмиттерный повторитель дает как минимум еще столько же. А -40дб/дек - это граница устойчивости. Следовательно контур надо скорректировать. И где-то должен быть конденсатор. Обычно его ставят в цепь ОС... Я Вам рекомендую просто взять микросхему стабилизатора напряжения - какого нибудь LDO, благо он уже скорректированный и там в нем силовой транзистор с защитой от КЗ, и чтобы "сенсы" из него были выведены и вместо опоры туда подать Ваш "источнику напряжения V1" Или вместо резистора ОС подать сигнал от " "источнику напряжения V1"", но только там надо посмотреть с инверсией сигналов, чтобы не промахнуться... Наверное надо будет еще инвертирующий усилитель... Спасибо за подробный ответ 'iosifk'. Все вы описали правильно, схема подключения и есть четырех проводная, два измерительных провода которой я подал на инструментальный ОУ. Вот только "закономерность возбуждения схемы" не была для меня очевидна -20дб/дек от усилителя и столько же от повторителя. Подумать о границе устойчивости -40дб/дек даже в голову не приходило. Тогда все сходится, что из этой схемы усиление больше 100 (40дб) не получишь. Буду пробовать схему с обычным инвертирующим ОУ.
|
|
|
|
|
Mar 3 2013, 07:21
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 4 011
Регистрация: 8-09-05
Из: спб
Пользователь №: 8 369

|
Цитата(bayguzov @ Mar 3 2013, 09:13)  Спасибо за подробный ответ 'iosifk'. Все вы описали правильно, схема подключения и есть четырех проводная, два измерительных провода которой я подал на инструментальный ОУ. Вот только "закономерность возбуждения схемы" не была для меня очевидна -20дб/дек от усилителя и столько же от повторителя. Подумать о границе устойчивости -40дб/дек даже в голову не приходило. Тогда все сходится, что из этой схемы усиление больше 100 (40дб) не получишь. Буду пробовать схему с обычным инвертирующим ОУ. Усиление получится любое, если Вы скорректируете контур правильно. И тип усилителя тут роли не играет, т.к. обычный ОУ так-же даст Вам -20дб/дек... Они же сейчас все скорректированные на -20дб/дек... А не была "очевидна", потому, что Вы не работали с нескорректированными усилителями, а они без внешней коррекции не работали и прежде чем что-то спаять, приходилось думать об устойчивости...  Но я еще раз советую взять LDO... А уж если брать ОУ, то ищите такой, у которого есть земля питания и земля выхода...
--------------------
www.iosifk.narod.ru
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|