Существует ли такой элемент в одном корпусе?., Вход-аналог.сигн. Выход-инверсия/повторение(выбор логическим сигналом) Опции

[Цырен]

В принципе такой элемент можно собрать на ОУ и мультиплексоре, как показано на рисунке. Рисовал в пэинте, так что не обесссуттте.

На входе аналоговый сигнал, на выходе тоже. Но когда мультиплексор замыкает верхний контакт, ОУ работает как инвертор с коэфф. усиления -1. А когда нижний - как повторитель.
Схему придумал сам, думаю она имеет право на жизнь, но если эксперты увидят подводные камни такого решения, я с радостью приму Ваши замечания, даже самые мелочные.

Вообщем принцип понятен. Так вот, может в природе существует какое-то решение в виде одной микросхемы? Уж очень интересная штука. Наверняка должно быть что-то подобное.

[SM]

Вообщем принцип понятен. Так вот, может в природе существует какое-то решение в виде одной микросхемы? Уж очень интересная штука. Наверняка должно быть что-то подобное.

Готовых микрух не видел, но могу предложить некое эквивалентное преобразование.

Входной сигнал подается через два резистора по R каждый на оба входа опера. ОС с выхода на отр. вход - тоже R. Управление инверсией при помощи закорачивания положительного входа опера на землю. По крайней мере ключ упрощается, на переключатель, а замкнуто/разомкнуто.


ЗЫ.
Как бы опять не нарваться... Как с ОК/ОЭ. А то ведь начнут, физика, математика, нельзя эквивалентно преобразовывать...

[dimay]

Ну можно такое навернуть на сдвоенном операционнике с отдельными входами "enable" для каждого. На одном делаете повторитель, на другом инвертер. Для простейшего варианта сигнал "enable" у каналов должен быть разнополярным. Я знаю такие только в счетверенных TSH94 и TSH95 от STMicroelectronics, но наверное есть и другие, а с однополярными сигналами "enable" есть довольно много, но тогда нужен еще инвертер на управление одним каналом.

[Tanya]

Готовых микрух не видел, но могу предложить некое эквивалентное преобразование.

Входной сигнал подается через два резистора по R каждый на оба входа опера. ОС с выхода на отр. вход - тоже R. Управление инверсией при помощи закорачивания положительного входа опера на землю. По крайней мере ключ упрощается, на переключатель, а замкнуто/разомкнуто.


ЗЫ.
Как бы опять не нарваться... Как с ОК/ОЭ. А то ведь начнут, физика, математика, нельзя эквивалентно преобразовывать...

Это стандартная древняя схемотехника. См., например, у Титце с Шенком. Конечное сопротивление ключа играет... Также и в схеме топикстартера.
Более правильный путь - 2 (сдвоенный) ОУ с отключаемыми выходами. Первый - повторитель, второй - инвертор.

[SM]

Более правильный путь - 2 (сдвоенный) ОУ с отключаемыми выходами. Первый - повторитель, второй - инвертор.

Еще вопрос переходного процесса есть. Так что любой путь может оказаться более правильным. Оперы из шатдауна под срубанию генератора опорных токов могут выходить очень даже экстравагантными методами.

[Цырен]

Готовых микрух не видел, но могу предложить некое эквивалентное преобразование.

Входной сигнал подается через два резистора по R каждый на оба входа опера. ОС с выхода на отр. вход - тоже R. Управление инверсией при помощи закорачивания положительного входа опера на землю. По крайней мере ключ упрощается, на переключатель, а замкнуто/разомкнуто.


ЗЫ.
Как бы опять не нарваться... Как с ОК/ОЭ. А то ведь начнут, физика, математика, нельзя эквивалентно преобразовывать...

Ок. Мысль о замкнуто-разомкнуто мне не приходила.
В вашем варианте, правда, я не совсем понял, кое чего.
Вот схемку нарисовал как я вас понял.

Ведь схема не будет работать как повторитель. Верхний левый резистор не отключается.
Или я не понял вас?

[Tanya]

Еще вопрос переходного процесса есть. Так что любой путь может оказаться более правильным. Оперы из шатдауна под срубанию генератора опорных токов могут выходить очень даже экстравагантными методами.

Нет в Мире совершенства. Есть еще аналоговые умножители. И быстрые. Относительно.

[SM]

Или я не понял вас?

Не поняли. У Вас ДВА ключа. А надо оставить один. Т.е. тот, который между входом опера и R - закоротить пожизненно. А тот, что коротит на землю - оставить. Работать будет, пожете для уверенности составить уравнения работы схемы для обоих случаев - ключ замкнут и разомкнут. верхний левый резистор отключать не надо, он сам отключится тем, что на нем падение будет 0.

[Tanya]

Или я не понял вас?

Ключ немного не так.
В Титце рис. 17.14

[Цырен]

О сдвоенном ОУ +1

[SM]

В Титце рис.17.14

И в ХХ вроде где-то было.

[Цырен]

Ну да, "В Титце рис.17.14".
глянул. И действительно схема со второго рисунка, который я добавил, должна работать после того как закоротить "пожизненно" неинв. вход Оу и резистор. Если вспомнить золотые правила ОУ...
Если ключ разомкнут, то потенциал на неинв. входе будет равен Usig => и потенциал инв. входа тоже будет равен Usig => через верхний левый резистор ток не течет => не течет ток и через резистор обратоной связи => Uout = Usig.

Нужно только, чтобы ТКС у входного резистора и резистора обратной связи совпадали по знаку и более или менее по величине.

Сообщение отредактировал Цырен - Dec 4 2009, 10:31

[Цырен]

Всем спасибо, за советы.

Тут возник вопрос из русла.

Я вот, хоть убей, но не хочу использовать отдельно ОУ и резисторы для построения повторителя/инвертора. В свое время в одной схеме, я уже намучался с несовпадением ТКС резисторов. Мне нужен уход не более 1ppm/C. И поэтому решил использовать т.н. усилитель разности INA2133. В ней встроены резисторы подогнанные по номиналу и ТКСу методом лазерной юстировки. В доке предлагают схему "Digitally Controlled Gain of ±1 Amplifier" на стр14, которая на первый взгляд хороша.

Но вот у ОУ микросхемы, как, впрочем, и у других подобных, напряжение смещения не малое +-150мкВ.
Хотелось бы иметь возможность настраивать "нуль". Как это делать на обычном инвертирующем/неинвертирующем усилителе я знаю, а вот как это сделать тут, ума не приложу. Может это простой вопрос, но мне как-то так сразу не сообразить.

З.Ы. И на счет подстройки нуля при помощи многооборотного потенциометра. Может ли деградация (окисление, плохой механический контакт...) потенциометра, использованного для подстройки нуля повлиять на устойчивость этого нуля? С какой вероятностью и как скоро после настройки. Какой лучше использовать/неиспользовать? Цифровой потенциометр, наверное не вариант. СПС.

Сообщение отредактировал Цырен - Dec 7 2009, 13:12

[SM]

Может быть подыскать такой усилитель, но стабилизированный прерыванием? Если полоса позволяет...

[rezident]

как это сделать тут, ума не приложу. Может это простой вопрос, но мне как-то так сразу не сообразить.

Подстройку нуля обычно делают подачей напряжения на вход REF. Пример на FIGURE 2. Offset Adjustment. в даташите.

[Цырен]

Подстройку нуля обычно делают подачей напряжения на вход REF. Пример на FIGURE 2. Offset Adjustment. в даташите.

На ум уже приходило только такое:


Вопрос. Будет ли настройка сделанная под "инвертор",например, справедлива и для повторителя? И что будет в момент когда контакты разомкнуты?

З.Ы. И про потенциометры если кто-то сможет ответить, я буду признателен.

Сообщение отредактировал Цырен - Dec 7 2009, 14:03

[Herz]

По поводу подстроечных резисторов тоже сказано в букваре:
[attachment=38953:Clipboard01.jpg]
Отстроить смещение - не фокус, но если для Вашей схемы 150мкВ - это много и заботит временной уход, то нужно большее внимание обращать не этой величине, а дрейфу напряжения смещения...

[Цырен]

По поводу подстроечных резисторов тоже сказано в букваре:

Спс за монографию. Интересно.
Дрейф очень мал +- 2мкВ/С в диапазоне -40 +85. Я на такие вещи смотрю в первую очередь.
Народ, что на счет схемы, которую я привел?

Причина редактирования: Излишнее цитирование.

[Tanya]

Дрейф очень мал +- 2мкВ/С в диапазоне -40 +85. Я на такие вещи смотрю в первую очередь.

Вы бы написали требуемую полосу. Если Вы хотите ppm-ов, то это большой дрейф.

[Цырен]

Вы бы написали требуемую полосу. Если Вы хотите ppm-ов, то это большой дрейф.

Ok. На входе 0-10В. На выходе +-10В. 2мкВ/C для диапазона 10В это 0,2ppm/C - мне хватает. (температура внутри корпуса будет стабилизирована +- 1С)
Кстати, я ведь не про температурную стабильность спрашивал.
Люди, кто придумал, как можно получить подстройку нуля для моего инвертора/повторителя ? Может предыдущая схема справедлива?

Сообщение отредактировал Цырен - Dec 7 2009, 14:50

[Herz]

Дрейф очень мал +- 2мкВ/С в диапазоне -40 +85. Я на такие вещи смотрю в первую очередь.

Это совсем не очень мал. Это только typical температурный дрейф. На 10 грд. диапазону уже набирается 20мкВ. Есть ещё и другие составляющие, так что суммарный может Вас неприятно удивить...

[Tanya]

Может предыдущая схема справедлива?

Вы не написали частотную полосу интереса. А еще лучше - и назначение.

[Цырен]

Вы не написали частотную полосу интереса. А еще лучше - и назначение.

На выходе должен получиться синус 2кГц.

Это совсем не очень мал. Это только typical температурный дрейф. На 10 грд. диапазону уже набирается 20мкВ. Есть ещё и другие составляющие, так что суммарный может Вас неприятно удивить...

Согласен, 20мкВ - не мало. Особенно не мало напряжение смещения 200мкВ, понимаете? Вот с этим бы справиться сначала.

[Tanya]

На выходе должен получиться синус 2кГц.
Согласен, 20мкВ - не мало. Особенно не мало напряжение смещения 200мкВ, понимаете? Вот с этим бы справиться сначала.

А можно подробнее - зачем все это? Два усилителя с автокоррекцией или прецизионные + коммутатор на выходе чем не устраивает?

[Herz]

Люди, кто придумал, как можно получить подстройку нуля для моего инвертора/повторителя ? Может предыдущая схема справедлива?

Да что тут придумывать? Задумайтесь о том, что такое смещение и сами получите ответ на свой вопрос.

[Цырен]

Мне не дает покоя схема, которая была мной приведена чуть ранее. Ведь, впринципе, если верить формуле V0=V3-V2, то схема должна работать как повторитель и как инвертор при V2=0 и V3=0 соответственно. И это при компенсации напряжения смещения.

Но я перерисовал схему для двух случаев и, воспользовавшись золотыми правилами, тупо вывел зависимости выходного напряжения от входного. Так, вот. При V3=0 (получается инвертор) все хорошо: V0=-V2, а при V2=0 я получил V0=V3-3dU, где dU - напряжение смещения ОУ. Считаем что на ножку №1 подано -dU.

Или я ошибаюсь?

Сообщение отредактировал Цырен - Dec 8 2009, 07:53

[Tanya]

Мне не дает покоя схема, которая была мной приведена чуть ранее.
Или я ошибаюсь?

Сопротивление открытых ключей немного не равно 0. Это немного все портит при Ваших высоких требованиях. И выходное сопротивление предыдущего каскада. Ключи на выходе или ОУ с выключаемыми выходами не лучше ли будет применить?

[Цырен]

Сопротивление открытых ключей немного не равно 0. Это немного все портит при Ваших высоких требованиях. И выходное сопротивление предыдущего каскада. Ключи на выходе или ОУ с выключаемыми выходами не лучше ли будет применить?

Думаете сопротивление все испортит? Я думаю, что врядли само сопротивление ключа создаст проблему. Сопротивление нормального ключа ~0.3Ом, по сравнению с 25 кОм(номинал резюка в INA2133) это 25ppm. Много, но это не главное. Важно, чтобы сопротивление ключа было стабильно по температуре и по падению напряжения. Вот на счет этого у меня есть сомнения. Даже больше беспокоит темп. зависимость. Поэтому это вопрос выбора ключа. а их на рынке в достатке.

На счет двух ОУ с выключаемыми выходами - а есть ли ОУ с выключаемыми выходами и со встроенными резюками (т.н. услилители разности)? Наверно, это дорогая и редкая экзотика. Но если подскажите, скажу спасибо.

И что вы имеете ввиду, говоря про ключи на выходе? Можете ссылку дать на что-то подобное или нарисовать?

Сообщение отредактировал Цырен - Dec 8 2009, 09:06

[SM]

2 KHz... Возьмите INA333 или LTC2053 (у этого даже Enable есть) у него дрейф, смещение и полоса вроде проходят. Включите его в G=1 (резистора Rg нет), и переключайте входы ключом. У него входное сопротивление такое, что даже обычный 4066 ключ не нагадит своим сопротивлением.

[Herz]

Я бы Вам посоветовал оставить этот каскад без вмешательства, тем более с его единичным усилением. Во-первых, возможно, что подав на его референсный вход соответствующее смещение и правильно выбрав общий для последующих каскадов, и инвертировать ничего не придётся. Хорошо было бы посмотреть на задачу в целом. Во-вторых, если выбор инвертировать/неинвертировать всё же необходим, лучше сделать это переключение во втором каскаде. Плюсов несколько. 1. Гарантированно низкое выходное сопротивление источника (то есть первого каскада), а значит малое влияние сопротивления ключа. 2. Ключ потребуется одинарный, а значит отпадает беспокойство о неидентичности их сопротивлений. 3. При переключении не меняется КОСС и подстройка нуля.

[Tanya]

2 KHz... Возьмите INA333 или LTC2053 (у этого даже Enable есть) у него дрейф, смещение и полоса вроде проходят. Включите его в G=1 (резистора Rg нет), и переключайте входы ключом. У него входное сопротивление такое, что даже обычный 4066 ключ не нагадит своим сопротивлением.

Питание не проходит. У АД есть более высоковольтные с чоппером. Помнится (?)

[SM]

Питание не проходит. У АД есть более высоковольтные с чоппером. Помнится (?)

Рискну предложить LT1167A - там неплохие смещения и дрейфы без чоппера, при похожем входном токе, но... чудес не бывает - при другой цене

AD... 8221?

[Tanya]

Рискну предложить LT1167A - там неплохие смещения и дрейфы без чоппера, при похожем входном токе, но... чудес не бывает - при другой цене

Кажется, мы тут зря пишем - автор темнит - не говорить подробностей. Тут еще нужно считать скорости установления - амплитуда большая, точность тоже. При максимальной скорости (грубо) -1^5 v/sec и столько же в uV/us. А речь идет о микровольтах.

[SM]

Кажется, мы тут зря пишем - автор темнит - не говорить подробностей. Тут еще нужно считать скорости установления - амплитуда большая, точность тоже. При максимальной скорости (грубо) -1^5 v/sec и столько же в uV/us. А речь идет о микровольтах.

Да, согласен. И про коммутацию тоже темнит - с какой скоростью после переключения надо выйти на заданную точность.



Касаемо скорости нарастания - если я не ошибся, 2 кгц синуса при 20 вольт размаха это что-то типа 0.125 V/us в пике, т.е. около пересечения нуля. Что LT со своим 0.75, что AD с 1.5 перекрывают это с запасом на околопорядок.

[Цырен]

Кажется, мы тут зря пишем - автор темнит - не говорить подробностей.

Нет уж не надо! Ничего я не темню. Пишите.
Вроде я все подробности написал, для того, чтобы подумать как получить из однополярного сигнала двуполярное.

На входе сигнал 0-10В, вых сопротивление источника мало (от буфера OPA2277, например). Вых.сигнал vs. температура ~ 1 ppm/C. Требуемая точность совпадения амплитуд положительной и отрицательной полуволн выходного сигнала - +/- 30мкВ.

На счет инструментальных усилителей я тоже думал. INA333 хорош. Но питание мало. Ищу что-то более подходящее.
А цена впринципе не так важна, лишь бы можно было приобрести в количестве 10 шт, например.

[SM]

так LT1167, как и AD8221 пошел в терру и купил хоть одну.