реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Усилитель 0,1%, стабилизация нагрузки 0,1%
bayguzov
сообщение Mar 2 2013, 15:30
Сообщение #1


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
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
1113
сообщение Mar 2 2013, 15:53
Сообщение #2


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 2 2013, 16:04
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(1113 @ Mar 2 2013, 19:53) *
2. не ясно зачем в схеме следующие элементы: R2 и R4, R6, C2;

С1 еще забыли помянуть добрым словом...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
1113
сообщение Mar 2 2013, 16:15
Сообщение #4


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658



Цитата(Tanya @ Mar 2 2013, 18:04) *
С1 еще забыли помянуть добрым словом...
если R1, С1 и V1 стоят рядом на одной "земле", то пусть будет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bayguzov
сообщение Mar 2 2013, 16:36
Сообщение #5


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Iptash
сообщение Mar 2 2013, 16:38
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 613
Регистрация: 2-09-08
Из: г.Набережные Челны
Пользователь №: 39 936



Для эксперемента, попробуйте С2 убрать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
1113
сообщение Mar 2 2013, 16:39
Сообщение #7


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bayguzov
сообщение Mar 2 2013, 16:59
Сообщение #8


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 2 2013, 17:10
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(bayguzov @ Mar 2 2013, 20:59) *
С2 убрать можно, но тогда будет еще хуже так - как входной фильтр с С2 дает -50дБ на частоте 100кГ среза u1.

Какие наводки при правильной разводке? Вы же видите генерацию на экране... Не нужны Вам конденсаторы такие... Они-то все и портят.
А вот конденсатор в обратной связи - поможет. И обычный ОУ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
iosifk
сообщение Mar 2 2013, 17:28
Сообщение #10


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
bayguzov
сообщение Mar 3 2013, 05:13
Сообщение #11


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
iosifk
сообщение Mar 3 2013, 07:21
Сообщение #12


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... sm.gif
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Дмитрий_Б
сообщение Mar 3 2013, 14:06
Сообщение #13


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 211
Регистрация: 25-10-09
Пользователь №: 53 195



А транзистор здесь действительно нужен?
Ток нагрузки - 8 мА... Все конденсаторы лучше убрать, по опорному входу оставить резистор 13 Ом, по инвертирующему - убрать вовсе. Это увеличит запас устойчивости по фазе и даст возможность поднять усиление. Если опорный источник и нагрузка рядом - свейте парой в экране провода от них ко входу усилителя. Обратите внимание на напряжение сдвига и ток сдвига усилителя: если они велики, то потребуется коррекция.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 19:52
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01556 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016