Здравствуйте!
Подскажите как правильно прибавить постоянную составляющую к сигналу, который может иметь спектр от нуля до 1 кГц. Диапазон входного сигнала Uвх = [0...1,25] В. Нужно получить Uвых=0.972*Uвх+30...200 мВ (чем меньше, тем лучше).
Пробовал такую схему как во вложении (во всех схемах vdd=5В, v125=1.25 В).
В микрокапе при моделировании DC Analysis - все отлично, зависимость выходного напряжения от входного - линейная, такая же, как я и описал выше. А реально собранная схема имеет нелинейность на начальном участке (т.к. ОУ плохо себя ведут при низких напряжениях (близких к Vss=0 В (в этой схеме))). Для её оценки на реальном ОУ была собрана схема (второе вложение). Производился просто замер выходного напряжения при подаче на вход постоянного напряжения в диапазоне 0...1В. Получился график - третья прикрепленная картинка.
Я подозревал про эту нелинейность, т.к. при моделировании в микрокапе при использовании ОУ общего назначения (LM358) эта нелинейность была, поэтому я выбрал недорогой Rail-to-Rail ОУ (LMV358). Но нелинейность в реальной схеме все-равно осталась.
В чём я ошибся?
Заранее спасибо.

Сообщение отредактировал kt368 - Sep 29 2011, 09:42

Вам нужно почитать в ОУ "сумматор".

Хотел было картинку из даташит показать 10006071, потом увидел в самом начале:
Rail-to-rail output swing @ 10 kΩ
V+ −10 mV
V− +65 mV

Rail-to-rail rail-to-rail'лу рознь.

To Microwatt:
Так моя первая схема это же по-сути и есть сумматор.
To ViKo:
Ну так там же написано что 65 мВ, а не 150 как вышло у меня...Хотя в этом же даташите написано что при нормальной температуре он может быть до 180 мВ...Вот наверно это тут и сыграло роль. Вообщем на нем я без подбора ОУ такого не получу...Что ж, смотрю в сторону MCP6001T...
Можете кинуть камни в его сторону?

Какая-то ошибка при монтаже схемы. ОУ в режиме повторителя. Еще можно ожидать какой-то нелинейности на участке от 0 до 100 мВ, но уж дальше-то он должен работать идеально. А уж откуда отрицательный выходной сигнал при однополярном питании?

Так там и нагрузка 10 кОм, а не 1 кОм, как у вас.

Maximum Output Voltage Swing: VSS+25 — VDD–25 mV
Похоже, будет получше.
Вы же можете и с двумя питаниями ОУ использовать. Или отрицательного источника нет?
Мне Analog Devices нравятся. Но конкретного ОУ не подскажу.

Ну у меня на самом деле нагрузка - вход АЦП МК...Как тут ток прикинуть...входная ёмкость АЦП 5пФ, входное сопротивление 5 кОм. Время, на протяжении которого АЦП подключен к этой ножке (определяется регистром настройки мультиплексора АЦП МК) - около 1 мкс. Промоделировав в микрокапе видно, что АЦП потребляет импульс тока до 200 мкА, который примерно за 130 нС спадает до 1 мкА.
Источник - только положительный =(
Сейчас AD посмотрю, мне б чтоб недорогой, для массового производства...

Тогда зачем вам такой диапазон входного напряжения? Вы же можете его уменьшить, сместить к середине. А потом делайте с полученным кодом, что хотите - умножайте, смещайте.

Я б этим не занимался, если б не "ADC offset", который по даташиту может составлять +-15LSB, в моем случае +- 17 примерно мВ. Из-за него все значения АЦП могут быть уменьшены на определенную величину (допустим 10 LSB), а аналоговые величины, которые меньше этого значения преобразуются в цифровой код "0".

Нет сумматор/вычитатель собирается на инверсном входе. причем неинвертирующий вход дожен быть на нуле. Питание ОУ должно быть двухполярным. Иначе ни о какой линейности речи быть не может.
Посмотрите у вас входной ток одного канала зависит от тока другого канала. и выходное напряжение никак не сумма входных.
Подобная схема может быть сумматором если применять не ОУ а усилитель Нортона (на входе токовое зеркало) а выход сединен с инвертирующим входом через маштабирующий резистор.

Что-то я не понял куда вам и чего прибавить надо?

Вроде, в теме надо, наоборот, убавить. Чтобы приблизить выходное напряжение к нулевому rail'у, можно поставить на выходе усилителя эмиттерный повторитель, но тогда не получить напряжение, близкое в положительному питанию, буквально в паре-тройке десятков милливольт от него. Rail-to-rail в общем-то только совсем без нагрузки могут приближаться к напряжению питания, даже небольшая нагрузка "утянет" выход.

To MaslovVG: Да, это не совсем сумматор (именно через входные токи), но схема, собранная на AD8541 ведёт себя очень похоже на него. ВЫходное напряжение рассчитывается таким образом:
Vout=(Vin*R4+V125*R3)/(R3+R4).
Линейность наблюдается (при нагрузке - вход АЦП) уже от нескольких мВ, это проверено на практике.
Просто не хочется прикручивать сюда ещё и инвертирующий преобразователь.
To one_eight_seven:
Мне нужно:
1. Умножить входное напряжение на константу (0.972).
2. К полученному прибавить некоторую постоянную составляющую (около 50 мВ).
3. При этом очень не хочется использовать инвертирующие преобразователи для получения отрицательного напряжения питания ОУ - усложняется схема.
4. Стоимость - как можно меньше.
В общем-то то что хотелось получилось собрать, в понедельник активно его протестирую.

Не, суть давайте смотреть отдельно, сумматор - отдельно.
Суть Вы видите- оно не работает. В классической схеме сумматора различные входы не влияют друг на друга.