|
|
  |
Операционный усилитель и АЦП |
|
|
|
Apr 16 2010, 14:44
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(rameo86 @ Apr 15 2010, 11:42)  Уважаемый Hertz, спасибо за предоставленные материалы. Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177. Ну вот и хорошо. Тогда я предложил бы Вам начать "с конца". То есть с АЦП. Поскольку делитель, скорее всего, здесь не нужен, а также не нужна (насколько я понял) высокая скорость, логично было бы выбрать относительно более медленный дельта-сигма АЦП. Например, типа ADS1253. Преимущества - большая разрядность, встроенный фильтр, меньшая цена. Требуется, правда, внешний ИОН, но для прецизионных измерений это - практически стандарт. Тогда, при референсном напряжении в 2.5В можно иметь аналогичный диапазон полной шкалы и выбрать для преобразователя ток-напряжение (ТИ-усилителя) ОУ с однополярным питанием. Что-то типа ОРА340 или ему подобный. Ваш ОР177 хоть и прецизионный, но имеет великоватые входные токи. Тогда вся Ваша схема вполне сможет работать от единственного источника +5В. В приведенной Вами схеме выходной сигнал будет (должен быть) отрицательным, ведь фототок свозь фотодиод течёт от катода к аноду. Номинал резистора рассчитывается действительно просто по закону Ома. При напряжении полной шкалы в 2.5В и максимальном фототоке Im его сопротивление составит R=2.5V/Im. С конденсатором немного сложнее, но выбирать его надо для минимизации шумов максимально возможным. Верхняя граница будет определяться приемлемым временем отклика преобразователя. По питанию принято ставить керамические конденсаторы поближе к выводам микросхем, электролиты - один на несколько корпусов.
|
|
|
|
|
Apr 17 2010, 16:05
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Вот ещё натолкнулся на статью в переводе нашего общего знакомого  , может, полезной будет : [attachment=43123:_.pdf] Там и про конденсатор в ОС. Скажем спасибо. Кстати, а где обещанное продолжение?
Сообщение отредактировал Herz - Apr 17 2010, 16:08
|
|
|
|
|
Apr 20 2010, 16:27
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 26
Регистрация: 15-03-10
Пользователь №: 55 979

|
Спасибо большое вы мне очень помогли. Так как я уже купил ADS8509, брать новый АЦП уже как говорится поздно, можно в этом не использовать делитель. Пока делаю на OP177, позже скорее всего перейду на opa340 ,по той схеме которую вы посоветовали, когда он придёт (уже заказал). У op177 и OPA340 распиновка совпадает. Запитал ОУ от источника питания +-15В на 7815 и 7915. В связи с этим возникает вопрос, достаточно ли стабильно получится питание на этих стабилизаторах? или нужно стабилизировать питание как то ещё? В общем, как лучше запитывать ОУ? Если будет ОУ от 0 до 5 вольт можно конечно и от ИОН запитать с достаточным выходным током. А когда питание двуполярное? или это не столь критично? В общем по сегодняшней схеме всё работает, только шум получается при приёме сигнала с фотодиода около 7мВ. Ещё про конденсатор в ОС, какого он должен быть порядка? я поставил сначала 0,1 мкФ потом 0,33 мкФ вроде ничего не меняет. Пробовал ставить 2,2 МКф уже не то. Вот собственно и всё продолжать пока больше нечего, или вы имели ввиду другое продолжение?
Да кстати пробовал питать ОУ от компьютера непосредственно (+-12В) шумы получились больше - в районе 30мВ
Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 20 2010, 16:32
|
|
|
|
|
Apr 20 2010, 19:27
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 26
Регистрация: 15-03-10
Пользователь №: 55 979

|
Питание для них беру от трансформатора ТАН10 по 20В на каждый стабилизатор,конденсаторы развязывающие стоят по 1000 мкФ и 0,1 мкФ на входе и 0,1 мкФ + 10мкФ на выходе, соответственно.Земли ТАНа и компьютера соединены т.к. АЦП сопряжено с USB. Пока не определился, нужно посмотреть и посчитать как данные шумы будут влиять на результаты измерений. Потом уже если что повышать точность. По разводке много статей почитал, старался всё делать по правилам. Наврняка где-нибудь ошибся т.к. опыта мало. Использовал только планарные компоненты, ну почти. Как только определюсь с точностью, выложу полную схему своего устройства с подробным описанием. Поможете разобраться с ошибками?
Ещё вопрос. Можно ли запитать АЦП с ОУ и силовую схему (драйверы управления шаговыми двигателями) от одного трансформатора, но допустим параллельно от разных кренок, или же с разных обмоток. Сделать одну силовую обмотку(ток около 0,8А) и одну для АЦП, ОУ,микроконтроллера и FTDI(USB)??Как лучше поступить?
Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 20 2010, 19:35
|
|
|
|
|
Apr 21 2010, 05:44
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(rameo86 @ Apr 20 2010, 22:42)  Ещё вопрос. Можно ли запитать АЦП с ОУ и силовую схему (драйверы управления шаговыми двигателями) от одного трансформатора, но допустим параллельно от разных кренок, или же с разных обмоток. Сделать одну силовую обмотку(ток около 0,8А) и одну для АЦП, ОУ,микроконтроллера и FTDI(USB)??Как лучше поступить? Разумеется, можно. Надо лишь соблюдать известные рекомендации по разделению силовых цепей от аналогового питания. Особое внимание следует уделить трассировке "земель", соединяя потребителей "звездой" у БП. Ну, и, само собой, конденсаторы. Блокировочные у микросхем и электролит достаточной ёмкости как источник энергии для двигателей должны обеспечить отсутствие значительных пульсаций. Экраировка, возможно, потребуется. Все эти вопросы постоянно обсуждаются на форуме.
|
|
|
|
|
Apr 21 2010, 15:16
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 26
Регистрация: 15-03-10
Пользователь №: 55 979

|
А можно ли поставить на цепь обратной связи ОУ танаталовый конденсатор, он полярный, как соблюсти полярность?
|
|
|
|
|
Apr 22 2010, 20:54
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(rameo86 @ Apr 21 2010, 18:31)  А можно ли поставить на цепь обратной связи ОУ танаталовый конденсатор, он полярный, как соблюсти полярность? Да просто. Надо учитывать эквипотенциальность входов ОУ. То есть, если неивертирующий вход заземлён, то и на инвертирующем - потенциал земли. На выходе - соответственно только положительный или только отрицательный потенциал, в зависимости от включения фотодиода. Это в рабочем, активном режиме, естественно. Но лучше полярные конденсаторы здесь не применять. У них масса недостатков, включая шумы и повышенные утечки. Керамический или плёночный на номинал в десятые доли / единицы микрофарад - не редкость.
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|