Мне необходимо получить нормированный сигнал 0..10 В на выходе при изменении входного сигнала в диапазоне 8..42 mV с помощью масштабируюшего усилителя (нормирующего преобразователя). Обычные неинвертирующие и инвертирующие усилители тут не сгодятся (т.к. при ненулевом входном сигнале на выходе должен быть 0 нулевой сигнал). Нашёл схему http://chipenable.ru/index.php/how-connect...usilitelem.html (последняя схема, масштабирующий усилитель со смещением, который позволит получить нужную мне характеристику). Попытался смоделировать в протеусе, но модель показывает не совсем верные результаты (постоянное напряжение около -9 В на выходе преобразователя).
Где может быть в схеме ошибка?

Вот схема
http://my-files.ru/kkncf2

Сообщение отредактировал Booleek789 - Sep 28 2015, 07:13

Схему Вашу не смотрела - нет у меня Протеуса. Но скажу...
Это обычная линейная схема (напряжение на выходе - линейная функция от входного напряжения). Только нужно очень точно организовать смещение.
Такую схему можно сделать на ОУ, но нужны будут точные резисторы. Несколько проще - на инструментальном усилителе - ИУ. Все считается на бумажке никаких симуляторов не нужно. Добавлю еще, что нужно брать прецизионные усилители с малым смещением и дрейфом.
Тема переехала.

Так же не смог посмотреть в Протэусе: версия старая-давно не пользовался.
Я бы сначала усилил сигнал (1-й ОУ), а затем ввел смещение (2-й ОУ). Усиление можно распределить между ОУ. Поскольку входное напряжение очень близко к 0, то для питания ОУ я бы ввел отрицательное напряжение питания, хотя бы 3-5 В (смотря какой еще ОУ).
Потом макет-и результат на лицо.
Что касается напряжения дрейфа ОУ, то выбор ОУ следует производить в соответствии с вашей задачей (думаю это очевидно).

Tanya, Александр1, первым делом мне необходимо получить именно модель. Так всё таки, какую схему использовать?

Не знаю, сильно ли поможет разобраться, но, вот схемки из протеуса в картинках:
Uвх=2V

Uвх=5V


Эта модель составлена на основе схемы и расчетов из той статьи про масштабирующие усилители.

Сообщение отредактировал Booleek789 - Sep 28 2015, 08:51

Не верится... Вы попробуйте формулы вывести сначала... и схема негодная - питание не может служить источником опроного напряжения в Вашем случае.

Вам бы лучше взять ОУ, у которого есть вывод "земля выхода" и на него подать смещение... Тогда в одном каскаде будет и усиление и смещение нуля...

Можно начать с такой схемы.
R1-может не применяться, в зависимости от источника сигнала, отключаемый или нет и т.д.
1-й ОУ усиливает на половину от требуемого, 2-й смещает уровень и усиливает в 2 раза.
Питание схемы двухполярное.
Начало такое, а дальше будет видно из макетирования или моделирования.
Номиналы брал на вскидку, так что схема не претендует на окончательную.

Сообщение отредактировал Александр1 - Sep 28 2015, 09:58

Вот только в предложенной схеме смещение не будет термостабильным...
И еще. При "входного сигнала в диапазоне 8..42 mV" - это что? Какое выходное сопротивление источника сигнала? Откуда берется сигнал? Терморезистор? Термопара? Если они, то надо еще компенсировать температуру и нелинейность.
И что там по быстродействию? Насколько надо фильтровать шумы? Какая точность нужна? И в какой полосе частот?

О термостабильности никто и не говорит: мы не знаем какие пераметры должны быть у усилителя. Поэтому, предлагается для начала самый простой вариант.

iosifik, сигнал берётся с термопары, у которой (в первом приближении) характеристика преимущественно линейна. Всё остальное (компенсация температуры, нелинейности, быстродействие фильтрация шумов и т.д.) мне пока не требуется. Первым делом - моделирование.

Plain, удивительно, но хотелось бы задать несколько вопросов

1. Что за программа?
2. Я пытался использовать один усилитель (инвертирующий, и неинвертирующий). Проблема была в том, что в этом случае получался постоянный коэффициент усиления и характеристика проходила через начало координат (т.е. при входном сигнале 8 mV не получалось 0 V на выходе, а получался сигнал, пропорциональный (Rос/R1)*Uвх.
3. Что это за схема и как были рассчитаны параметры резисторов. Я хочу знать всё об этой схеме.

Сообщение отредактировал Booleek789 - Sep 28 2015, 11:24

Тут не нужно моделирование. Или только для прикидки стабильности. Это уже десятое дело.
Программа - LTSPICE (бесплатная) отсюда - http://www.linear.com/designtools/software/
3. Это один из вариантов ИУ на ОУ. Их примерно 3 - по числу используемых ОУ. Это вторая. Нужно читать какие-нибудь книги - там все написано. Например, Титце и Шенк.
Вам проще всего взять специализированные усилители для термопар. Например, от AD - http://www.analog.com/en/products/amplifie...amplifiers.html

Это два инвертирующих усилителя, Ваша цитата о непригодности которых её предваряют.

R3 / R1 = 10 В / (42 мВ – 8 мВ) = 294 кОм / 1 кОм

R2 / R1 = 15 В / 8 мВ = 1875 кОм / 1 кОм

Итого, на выходе первого ОУ получился сигнал 0...–10 В. Инвертируем его вторым усилителем:

R5 / R4 = 10 В / 10 В = 100 кОм / 100 кОм

Термопару вообще-то включают в мост. И нем же медная катушка. Если линеаризация не требуется, то и 0-10 В не получите никогда, если точность требуется лучше 10%... Или говоря другими словами такая схема будет работать только как усилитель для "стабилизатора температуры"... А не как измерительное средство...

iosifk, это в дальнейшем, пока мне требуется просто нормировать сигнал с термопары. В дальнейшем схема будет дополняться.