|
Инструментальный усилитель на LM301, измеряем термоЭДС термопары |
|
|
|
Feb 9 2008, 12:24
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 83
Регистрация: 25-10-07
Из: Киев
Пользователь №: 31 728

|
Уважаемые господа! Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301 инструментальный усилитель (gain=295) с регуллировкой смещения нуля, выход подал на АЦП меги16. Схема выдавала либо 0, либо немногим больше до 0,15 В при подачи на вход 0-5мВ. Долго все смотрел, перепроверял, звонил, все в норме. В итоге измерил потенциалы всех точек и подписал на схеме, чтобы попробовать разобраться. Вот:
И вот непонятка. Напряжение между входами операционника должно равнятся напр. смещения при наличи обратной связи, но этого не наблюдается  Напряжение на выходе усилителя соответствует напряжению падения на стабилитроне (-0,72) и после резистора на внутр. диоде контроллера (-0,44). Может сгорели микросхемы, как их проверить? Помогите пожалуйста, совсем уже тяжело Раньше собирал диф.усилитель на 2х оп-ах, а также инвертирующий усилитель на одном, все работает без проблем.
|
|
|
|
|
Feb 9 2008, 13:23
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 90
Регистрация: 26-10-07
Из: Одесса
Пользователь №: 31 768

|
DA4 нагружен на открытый диод (стабилитрон VD2 в прямом включении). И не может он, бедный дать ниже 0,72, хоть и пытается. А вообще проблема может быть в низком питании. 301-й операционник не Rail-to-Rail, поэтому его выход ограничивается, не доходя 1,2 ... 1,5 В до питания. Напряжения -3,71 -3.85 - слишком стремные для 301. Нужно пересчитать схему, чтобы выходы ОУ работали в бопустимых пределах.
|
|
|
|
|
Feb 9 2008, 18:03
|

Гуру
     
Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744

|
Цитата(Gogan @ Feb 9 2008, 14:24)  Уважаемые господа! Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301 инструментальный усилитель (gain=295) с регуллировкой смещения нуля, выход подал на АЦП меги16. Схема выдавала либо 0, либо немногим больше до 0,15 В при подачи на вход 0-5мВ. Долго все смотрел, перепроверял, звонил, все в норме. В итоге измерил потенциалы всех точек и подписал на схеме, чтобы попробовать разобраться. Вот:
И вот непонятка. Напряжение между входами операционника должно равнятся напр. смещения при наличи обратной связи, но этого не наблюдается  Напряжение на выходе усилителя соответствует напряжению падения на стабилитроне (-0,72) и после резистора на внутр. диоде контроллера (-0,44). Может сгорели микросхемы, как их проверить? Помогите пожалуйста, совсем уже тяжело Раньше собирал диф.усилитель на 2х оп-ах, а также инвертирующий усилитель на одном, все работает без проблем. Схема загнана куда то в угол, если хотите работать при низких Uпит, нужно учитывать диапазон синфазных напряжений и может посмотреть в сторону rail to rail OP по входу и выходу...
|
|
|
|
|
Feb 9 2008, 18:34
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Проблема в том, что вход не привязан к общему проводу схемы никак. При этом входные токи ОУ заражают вх. конденсаторы до величины предельного значения синфазного напряжения для ОУ при данном питании, при котором они работают в линейном режиме. Эта схема будет работать, если Вы, например, заземлите рабочий спай термопары.
Пардон, привязка все-таки есть, через R61. Но все равно в линейном режиме при 0 В на входе повторителя ДА5, откуда берется 2,96В на выходе?
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Feb 9 2008, 18:39
|

Гуру
     
Группа: Banned
Сообщений: 2 754
Регистрация: 5-06-05
Из: Zurich
Пользователь №: 5 744

|
Цитата(Designer56 @ Feb 9 2008, 20:34)  Проблема в том, что вход не привязан к общему проводу схемы никак. При этом входные токи ОУ заражают вх. конденсаторы до величины предельного значения синфазного напряжения для ОУ при данном питании, при котором они работают в линейном режиме. Эта схема будет работать, если Вы, например, заземлите рабочий спай термопары.
Пардон, привязка все-таки есть, через R61. Но все равно в линейном режиме при 0 В на входе повторителя ДА5, откуда берется 2,96В на выходе? Может вывода напутали, были разночтения относительно ключа на корпусе...
|
|
|
|
|
Feb 9 2008, 20:07
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 86
Регистрация: 8-04-07
Из: г.Луга Ленинградская обл.
Пользователь №: 26 862

|
Автору: Вообще то схема почти классика. Схема 1.11б (см рис) повторяется и работает. Попробуйте оттолкнуться от нее (типа VD2 пока убрать). Я думаю он вообще не нужен. Он возможно из темы ОУ которым по барабану коротышь на выходе.
Сообщение отредактировал 131959G - Feb 9 2008, 20:14
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Feb 10 2008, 08:45
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 86
Регистрация: 8-04-07
Из: г.Луга Ленинградская обл.
Пользователь №: 26 862

|
Цитата(rezident @ Feb 10 2008, 01:53)  ... Я нигде не увидел обоснования необходимости для изготовления инструментального усилителя на "рассыпухе".... Я на этом форуме абсолютный новичек, Можно пофлужу? Когда рыбак ловит рыбу там где ее уже никто не ловит, ему иногда попадаются экземпляры рыб невиданных размеров. Есть универсальное обоснование: "Возможно человеку ИНТЕРЕСНО!" (для меня(например) - самое убедительное)
Сообщение отредактировал 131959G - Feb 10 2008, 09:00
|
|
|
|
|
Feb 10 2008, 12:20
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 526
Регистрация: 8-04-05
Пользователь №: 3 960

|
Цитата(Gogan @ Feb 9 2008, 15:24)  Уважаемые господа! Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301 2% от 20 мВ это 400 мкВ. По паспорту на LM301 максимальный дрейф смещения 30 мкВ/С (и входные ОУ на разных корпусах), то есть требование на допустимые колебания температуры усилителя - 13 С. Колебания температуры в некондиционируемом помещении зима - лето может быть больше И непонятно из каких соображений конденсаторы на входе соединены с питанием, а не на землю? Для проверки схемы - соединить оба входа с землей и промерить напряжения на выходах ОУ
|
|
|
|
|
Feb 11 2008, 06:31
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 83
Регистрация: 25-10-07
Из: Киев
Пользователь №: 31 728

|
Цитата(Designer56 @ Feb 9 2008, 20:58)  Некоторые соображения: у схемы большой Ку, и не очень маленький вх. ток ОУ (признаться, не помню). В то же время R61 имеет довольно большой номинал-33К. Интересно посчитать,каково падение на нем от двойного вх.тока? 2.31 мВ (Iib=70nA) Он предназначен для подтягивание потенциалов к общему нулю, чтобы снизить синфазное напряжение. Его можно и шунтировать, не знаю почему резистор навесил =) Цитата(131959G @ Feb 9 2008, 22:07)  Попробуйте оттолкнуться от нее (типа VD2 пока убрать). Я думаю он вообще не нужен. Он возможно из темы ОУ которым по барабану коротышь на выходе. Да, где была раньше эта схема? Спасибо за инфу!  Следующий раз попробую ее собрать, а сейчас хочу с этой разобраться, потому что уже протравлена платка и все собрано. В этой же статье написано, что вторая схема (на 3х ОУ) имеет больший КОСС Цитата(rezident @ Feb 10 2008, 00:53)  а почему нельзя взять уже готовый инструментальник с требуемыми параметрами от TI (Burr-Brown) или AD? Все верно, но есть несколько причин: у меня валяется около сотни LM301, неохота ехать на базар ради одной микрухи, ну и интересно - тоже да. Цитата(vvs157 @ Feb 10 2008, 14:20)  По паспорту на LM301 максимальный дрейф смещения 30 мкВ/С (и входные ОУ на разных корпусах), то есть требование на допустимые колебания температуры усилителя - 13 С. Согласен, не учел дрейф смещения. На самом деле требования к точности не столь критичны. Цитата(vvs157 @ Feb 10 2008, 14:20)  И непонятно из каких соображений конденсаторы на входе соединены с питанием, а не на землю? Дело в том, что так было проще их разместить на печатной плате. Сигнал земли в этой схеме присутствует только на выходе.. по идеи, всеравно от чего отталкиваться, а +5 и -5 имеют свои конденсаторы на землю. Цитата(vvs157 @ Feb 10 2008, 14:20)  Для проверки схемы - соединить оба входа с землей и промерить напряжения на выходах ОУ Сделаю - отчитаюсь.
Сообщение отредактировал Gogan - Feb 11 2008, 06:32
|
|
|
|
|
Feb 11 2008, 06:34
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата 2.31 мВ (Iib=70nA) Он предназначен для подтягивание потенциалов к общему нулю, чтобы снизить синфазное напряжение. Его можно и шунтировать, не знаю почему резистор навесил =) Посчитаем: Ку здесь что-то около 300. Итого, от вх. тока может быть до 0,6 В. Вывод: нужно уменьшать сопротивления резисторов, если все-таки использовать эти ОУ. Цитата Все верно, но есть несколько причин: у меня валяется около сотни LM301, неохота ехать на базар ради одной микрухи, ну и интересно - тоже да. Иногда бывает, что при для конкретной задачи просто нет альтернативы, кроме как сделать самому. Готовые ИМС- это типовые решения под типовые задачи.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|