реклама на сайте
подробности

 
 
> Странное поведение неинвертирующего усилителя..., ...в схеме измерения напряжения на шунте.
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 20:25
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Приветствую, уважаемые.
Слегка впал в ступор от проблемы, с которой столкнулся, казалось бы, на ровном месте.
Итак, цепь, измеряющая ток через нагрузку, подключенную к сети 220V.
Нагрузка в диапазоне 0..250W.
Шунт 0.2Ом.
Напряжение с шунта разгоняется неинвертирующим усилителем (ОУ AD8603) с КУ 10.1, после чего подается на вход АЦП (STM32).
Шунт подобран таким образом, чтобы покрыть весь динамический диапазон АЦП.
Нулевой провод и земля объединены! GND = NULL.

Проблема: чем больше напряжение на шунте, тем ниже коэффициент усиления! Например, для нагрузки порядка 100W Ку обращается в 4.6 (наблюдаю вольтажи осциллографом).

Привожу кусок схемы. VD6 и VD7 - BAS116H, токи утечки мизерные.

Пожалуйста, ткните носом в возможный источник проблемы.
Спасибо!



Сообщение отредактировал UnDerKetzer - Mar 22 2016, 20:43
Go to the top of the page
 
+Quote Post
4 страниц V   1 2 3 > »   
Start new topic
Ответов (1 - 47)
1113
сообщение Mar 22 2016, 20:37
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658



покажите побольше схемы - какая связь NULL с GND?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 20:43
Сообщение #3


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(1113 @ Mar 23 2016, 02:37) *
покажите побольше схемы - какая связь NULL с GND?

Накоротко, GND = NULL.
Сейчас добавлю в пост.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
1113
сообщение Mar 22 2016, 20:48
Сообщение #4


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658



а что из себя представляет Phase? выпрямлена или нет и чем?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 20:53
Сообщение #5


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(1113 @ Mar 23 2016, 02:48) *
а что из себя представляет Phase? выпрямлена или нет и чем?

Нет, особых манипуляций с фазой не делаю, за исключением того, что пропускаю её через блокировочный фильтр (нужен для отсечки ВЧ сигнала, передаваемого по сети, иначе будет ослабляться).
Вряд ли это может как-то повлиять.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
1113
сообщение Mar 22 2016, 20:55
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658



тогда объясните логику схемы. каким образом вы хотите обрабатывать биполярный сигнал с шунта однополярным усилителем и АЦП?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Orthodox
сообщение Mar 22 2016, 20:56
Сообщение #7


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 370
Регистрация: 4-02-13
Из: Фрязино
Пользователь №: 75 482



Нужно сменить (или скорее добавить) схему выпрямления переменного напряжения - сочетание "защитных" VD6 и VD7 не работает однозначно biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexeyW
сообщение Mar 22 2016, 20:58
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



Я вот тоже недопонял - если фаза переменного, то сигнал двуполярный, нижний диод может приоткрываться, давая постоянку на С8. Да и усилитель однополярный. Подали бы хоть половинное смещение на положительный вход.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 21:06
Сообщение #9


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Господа, я обрабатываю только первую полуволну, вторая, разумеется, обрезается.
"Ну и что же тут криминального?" laughing.gif

upd: хмм, на секунду подумал "а что если выход ОУ уходит в насыщение на второй полуволне", но, думаю, все-таки нет: форма сигнала первой полуволны не искажена (смотрю на комбинированной нагрузке с cosFi < 85, там интересная форма тока).

Сообщение отредактировал UnDerKetzer - Mar 22 2016, 21:09
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Orthodox
сообщение Mar 22 2016, 21:07
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 370
Регистрация: 4-02-13
Из: Фрязино
Пользователь №: 75 482



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 00:06) *
Господа, я обрабатываю только первую полуволну, вторая, разумеется, обрезается.
"Ну и что же тут криминального?" laughing.gif

То есть "наблюдали вольтажи осциллографом" (п.1) в точке соединения диодов ? sad.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
1113
сообщение Mar 22 2016, 21:11
Сообщение #11


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 604
Регистрация: 24-02-06
Из: Москва
Пользователь №: 14 658



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 00:06) *
Господа, я обрабатываю только первую полуволну, вторая, разумеется, обрезается.

покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 21:12
Сообщение #12


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(Orthodox @ Mar 23 2016, 03:07) *
То есть "наблюдали вольтажи осциллографом" (п.1) в точке соединения диодов ? sad.gif

Ну да, входной вольтаж смотрю в точке соединения диодов, выходной - на С10.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Orthodox
сообщение Mar 22 2016, 21:21
Сообщение #13


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 370
Регистрация: 4-02-13
Из: Фрязино
Пользователь №: 75 482



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 00:12) *
Ну да, входной вольтаж смотрю в точке соединения диодов, выходной - на С10.

И что по мере повышения мощности в нагрузке картинка ну совсем не меняется ?

Подсказка из п.8 "если фаза переменного, то сигнал двуполярный, нижний диод может приоткрываться, давая постоянку на С8. Да и усилитель однополярный."

А в п.11 "покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ" на разных уровнях мощности - допустим 100 W и 10 W biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 21:39
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(1113 @ Mar 23 2016, 03:11) *
покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ

Ну вот, например, для нагрузки с cosFi ~85%.
Синий график снят напрямую с шунта, желтый - с выхода ОУ.
Сдвиг фаз составляет ожидаемые 45 град (для 20dB усиления он именно таков).
Форма чуть сгладилась из-за конденсатора.
А вот амплитуды составляют ~300мВ для шунта и ~1.1В для выхода ОУ, так что КУ = 3.6.




Цитата(Orthodox @ Mar 23 2016, 03:21) *
И что по мере повышения мощности в нагрузке картинка ну совсем не меняется ?

Подсказка из п.8 "если фаза переменного, то сигнал двуполярный, нижний диод может приоткрываться, давая постоянку на С8. Да и усилитель однополярный."

А в п.11 "покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ" на разных уровнях мощности - допустим 100 W и 10 W biggrin.gif

Черт возьми, забыл упомянуть, прошу прощения: первым делом подозрение пало на диоды, выпаивал - результат без изменений.
А картинка с повышением мощности как раз таки меняется: меняется амлитуда выходного сигнала, но не пропорционально повышению входного! Вот прямо точные цифры сходу не назову, но суть такова, что для подключенной 10W нагрузки КУ = 9.5, для 50W КУ уже 7, а для 210W КУ уже 3 с небольшим.

upd:
Выпаял шунт, подключил потенциометр, результат - загляденье, КУ в точности 10.1.
Запаиваю шунт назад - плывёт.
Диоды уже выпаяны, тестирую без них.

Сообщение отредактировал UnDerKetzer - Mar 22 2016, 21:39
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Orthodox
сообщение Mar 22 2016, 22:19
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 370
Регистрация: 4-02-13
Из: Фрязино
Пользователь №: 75 482



Ежели посмотреть на "Синий график напрямую с шунта",затем в datasheet - http://www.analog.com/media/en/technical-d...3_8607_8609.pdf :

"Input Voltage Range" указано от -0,3 V напряжения питания, причём в "ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS" указано "Input Voltage в диапазоне GND to VS" sad.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Самурай
сообщение Mar 22 2016, 22:22
Сообщение #16


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 468
Регистрация: 4-03-05
Пользователь №: 3 066



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 01:39) *
Ну вот, например, для нагрузки с cosFi ~85%.
...
А картинка с повышением мощности как раз таки меняется: меняется амлитуда выходного сигнала, но не пропорционально повышению входного! Вот прямо точные цифры сходу не назову, но суть такова, что для подключенной 10W нагрузки КУ = 9.5, для 50W КУ уже 7, а для 210W КУ уже 3 с небольшим.


А не меняется ли у Вас cosFi для разных нагрузок? Иными словами, не приближается ли форма тока к идеальной полуволне синусоиды для нагрузки 10Вт? Ну и наоборот соответственно?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 22 2016, 22:57
Сообщение #17


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(Самурай @ Mar 23 2016, 04:22) *
А не меняется ли у Вас cosFi для разных нагрузок? Иными словами, не приближается ли форма тока к идеальной полуволне синусоиды для нагрузки 10Вт? Ну и наоборот соответственно?

Крайне незначительно. Основное изменение в задержке тока относительно напряжения, но это тут не при чем.
К тому же, проблема наблюдается для полностью активной нагрузки (пробовал лампы накаливания 10Вт и 40Вт)


Цитата(Orthodox @ Mar 23 2016, 04:19) *
Ежели посмотреть на "Синий график напрямую с шунта",затем в datasheet - http://www.analog.com/media/en/technical-d...3_8607_8609.pdf :

"Input Voltage Range" указано от -0,3 V напряжения питания, причём в "ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS" указано "Input Voltage в диапазоне GND to VS" sad.gif

Верно... Хм.
Согласен, отсутствие диодов, что срезают отрицательную полуволну не есть хорошо для входа ОУ, но по-прежнему не ясно, что происходит с КУ, когда диоды запаяны.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Orthodox
сообщение Mar 23 2016, 04:29
Сообщение #18


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 370
Регистрация: 4-02-13
Из: Фрязино
Пользователь №: 75 482



IMHO не зря давал ссылку на datasheet - судя по "Low offset voltage: 50 μV maximum" это ОУ типа "с автоматической коррекцией нуля", или "ОУ со стабилизацией прерыванием",ну и так далее вплоть до т.н. chopper...

Суть этих ОУ в том,что в них,помимо обычного несовершенного ОУ с входным сдвигом уровня милливольта (ну или в лучшем случае долей милливольта) в кристалл встроен второй ОУ,настраивающий нуль (ну и плюс совокупность неких ключей для того,чтобы всё это работало корректно - лениво писать подробней,при желании можно посмотреть в сети). Будет ли всё это хозяйство корректно работать при отрицательном смещении на ходе ? sad.gif

Ещё короче - попробуйте поставить вместо хитрого chopper-a "обычный" ОУ по признаку например относительно большого смещения (напомню - уровня милливольта или в лучшем случае долей милливольта) + "стабилизированные прерыванием" принципиально низкочастотные - сотни кГц максимум. Например у AD8603 величина Gain Bandwidth Product не более 385 кГц...

Ежели память не изменяет,у меня с входным сигналом "отрицательного смещения" (кстати тоже уровня что-то около "-0,3 V" !) работал "обычный" и довольно шустрый AD823 biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Vova
сообщение Mar 23 2016, 06:19
Сообщение #19


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 413
Регистрация: 1-10-08
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 40 610



ОУ без коррекции нуля.
Подключите осциллограф непосредственно между точками R23(GND) R22(левый вывод), вероятно дело в разводке.
Цитата
Ну вот, например, для нагрузки с cosFi ~85%.

и еще непонятно причем здесь тип нагрузки, ФНЧ на входе и выходе дают свой фазовый сдвиг
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ViKo
сообщение Mar 23 2016, 06:47
Сообщение #20


Универсальный солдатик
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 634
Регистрация: 1-11-05
Из: Минск
Пользователь №: 10 362



ОУ не успевает выдать максимального напряжения из-за малой скорости нарастания.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 06:50
Сообщение #21


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Проблема в том, что напряжение на входе ОУ двухполярное при однополярном питании ОУ. Напряжение на входе ОУ не должно выходить за пределы напряжения питания. Ограничительные диоды на входе только защищают ОУ, но не обеспечивают линейного усиления при превышении входного напряжения за пределы рабочего диапазона входного напряжения. Об этом уже говорилось ранее.
Вам нужно привести входной сигнал к однополярному. Поставить разделительный конденсатор. Но тогда диапазон АЦП будет использоваться не полностью. Либо искать другое решение.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ViKo
сообщение Mar 23 2016, 07:20
Сообщение #22


Универсальный солдатик
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 634
Регистрация: 1-11-05
Из: Минск
Пользователь №: 10 362



Нужно выпрямить, конечно. Иначе как АЦП будет мерить? Тут меряй, там не меряй...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2016, 08:46
Сообщение #23


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(ViKo @ Mar 23 2016, 10:20) *
Нужно выпрямить, конечно.

Тут видятся два или три способа.
1. Шунт - в диодный мост. Инструментальный усилитель. Или он же на одном, двух или трех ОУ. Минус - мощность на диодах моста.
2. Прецизионный выпрямитель на ОУ.
3. Пиковый детектор.
Еще с ключами, но это морочно как-то...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 09:27
Сообщение #24


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата
Подключите осциллограф непосредственно между точками R23(GND) R22(левый вывод), вероятно дело в разводке.

Да ладно вам, это как же нужно развести, чтобы такое получить?

Цитата
ОУ не успевает выдать максимального напряжения из-за малой скорости нарастания.

Интересная мысль, но, к сожалению, это вряд ли: Slew rate для ОУ = 0.1V/uSec.
Нарастающий фронт тока на входе 0.3V за 300uSec, на выходе - 1.2V за 2000uSec.

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 09:52
Сообщение #25


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 12:46) *
... Шунт - в диодный мост...

А как шунт в диодный мост?
При мощности нагрузки в 250 Вт напряжение на шунте 0,2 Ом составит 0,32 В (амплитудное значение). Этого как то маловато для работы моста. На выходе моста, может быть, что то и будет, но для корректных измерений это вряд ли подойдет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Mar 23 2016, 09:57
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Не понял юмора — при 250 Вт вентильного выпрямителя его импульсный ток влёгкую будет порядка 10 А, и вдобавок с таким горячим шунтом здесь вовсе никакой не усилитель требуется, а ровно наоборот — делитель:

Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 10:06
Сообщение #27


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 13:50) *
Проблема в том, что напряжение на входе ОУ двухполярное при однополярном питании ОУ. Напряжение на входе ОУ не должно выходить за пределы напряжения питания. Ограничительные диоды на входе только защищают ОУ, но не обеспечивают линейного усиления при превышении входного напряжения за пределы рабочего диапазона входного напряжения. Об этом уже говорилось ранее.
Вам нужно привести входной сигнал к однополярному. Поставить разделительный конденсатор. Но тогда диапазон АЦП будет использоваться не полностью. Либо искать другое решение.


Вот тут у меня непонимание.
Во-первых, входной сигнал не превышает допустимого (а именно GND-0.3V).
Во-вторых, пожалуй, согласен, что диоды не помогают: VD7 не зашунтирует отрицательную полуволну, поскольку у него падение прямого включение порядка 1V.
Ну а в-третих, причем тут разделительный конденсатор? У меня нет постоянной составляющей на входе.


Цитата(Plain @ Mar 23 2016, 16:57) *
Не понял юмора — при 250 Вт вентильного выпрямителя его импульсный ток влёгкую будет порядка 10 А, и вдобавок с таким горячим шунтом здесь вовсе никакой не усилитель требуется, а ровно наоборот — делитель:

Этот импульсный ток не интересует, он не измеряется, а для защиты по входу как раз стоят диоды.
Измеряется Irms/Ip-p в рабочем режиме.
Причина редактирования: Избыточное цитирование. Т.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2016, 10:11
Сообщение #28


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 12:52) *
А как шунт в диодный мост?
но для корректных измерений это вряд ли подойдет.

Уж не знаю, что Вас смущает. Я так поняла, что все это питается от 220 вольт. Этого достаточно для открывания диодов, кажется мне.
Если дальше ток должен измеряться АЦП, то можно ограничится "голым" ИУ с более или менее стабильным сдвигом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 10:21
Сообщение #29


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 15:46) *
Тут видятся два или три способа.
1. Шунт - в диодный мост. Инструментальный усилитель. Или он же на одном, двух или трех ОУ. Минус - мощность на диодах моста.
2. Прецизионный выпрямитель на ОУ.
3. Пиковый детектор.
Еще с ключами, но это морочно как-то...


Видимо, придется опробовать вариант 2.
Вариант 1 отпадает: некуда лепить уже диодный мост.
Вариант 3 отпадает: я интегрирую всю полуволну для получения RMS значений.
Спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 10:26
Сообщение #30


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 14:06) *
Во-первых, входной сигнал не превышает допустимого (а именно GND-0.3V).

Правильно, допустимого не превышает. Но для корректного усиления сигнала диапазон входного напряжения не должен выходить за пределы питания, т.е. не более +U и не менее 0 В в данном случае. Это должно быть как аксиома. Если кто считает по другому - пусть и дальше ищут причины неправильной работы схемы.

Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 14:06) *
...причем тут разделительный конденсатор? У меня нет постоянной составляющей на входе.

Постоянной составляющей нет, но есть двухполярный сигнал. И Вам сначала нужно убрать минус во входном сигнале, а затем думать что с сигналом делать дальше. Разделительный конденсатор как раз произведет сдвиг уровня входного сигнала в положительную сторону и отрицательные полупериоды не будут менее 0 В.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 10:33
Сообщение #31


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 17:26) *
Правильно, допустимого не превышает. Но для корректного усиления сигнала диапазон входного напряжения не должен выходить за пределы питания, т.е. не более +U и не менее 0 В в данном случае. Это должно быть как аксиома. Если кто считает по другому - пусть и дальше ищут причины неправильной работы схемы.

Это почему же? Не хочу принимать за аксиому то, чего не понимаю. В даташите приведено мин. значение на входе - GND-0.3V, у меня на входе 0V..-0.3V, требования даташита соблюдены, почему же это должно влиять на КУ?
Ну коль скоро вы столь непреклонны - буду искать.

Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 17:26) *
Постоянной составляющей нет, но есть двухполярный сигнал. И Вам сначала нужно убрать минус во входном сигнале, а затем думать что с сигналом делать дальше. Разделительный конденсатор как раз произведет сдвиг уровня входного сигнала в положительную сторону и отрицательные полупериоды не будут менее 0 В.

Простите, может я совсем деревянный, но как же это разделительный конденсатор сдвигает уровень сигнала в положительную сторону?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 10:46
Сообщение #32


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 14:11) *
Я так поняла, что все это питается от 220 вольт. Этого достаточно для открывания диодов, кажется мне.

В первом сообщении приведена схема. В ней нагрузка питается переменным напряжением 220 В, а шунт включен в цепь нагрузки.
На то он и шунт, что закорачивает что-либо (в данном случае цепь измерения тока). А если так, то и снимаемое напряжение с шунта должно быть малым по величине. И этого для диодного моста маловато будет.

Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 14:33) *
... но как же это разделительный конденсатор сдвигает уровень сигнала в положительную сторону?

В схеме с разделительным конденсатором вход ОУ должен иметь потенциал Uпит/2. Если на входе схемы поставить конденсатор, то 0 входного сигнала сместится на уровень половины питания. Сдвиг уровня произойдет на стороне ОУ, а не на стороне шунта.

Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 14:33) *
Не хочу принимать за аксиому то, чего не понимаю. В даташите приведено мин. значение на входе - GND-0.3V, у меня на входе 0V..-0.3V, требования даташита соблюдены, почему же это должно влиять на КУ?

Тогда возьмите и подайте на вход регулируемое постоянное напряжение сначала положительной полярности, а затем отрицательной. И, при этом, измеряйте Ку. Может тогда увидите разницу?
А вообще - это хорошо (понять почему). Когда понимаешь что происходит, то чувствуешь схему.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 10:56
Сообщение #33


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Итак, часть проблем создавал конденсатор С8: после демонтажа КУ изменил значение с ~3.6 до ~6.
Уже лучше. Копаю дальше.


Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2016, 11:24
Сообщение #34


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 13:46) *
В первом сообщении приведена схема. В ней нагрузка питается переменным напряжением 220 В, а шунт включен в цепь нагрузки.
На то он и шунт, что закорачивает что-либо (в данном случае цепь измерения тока). А если так, то и снимаемое напряжение с шунта должно быть малым по величине. И этого для диодного моста маловато будет.

Вы это серьезно пишете? Я предлагала шунт поставить внутрь диодного мостика. Тогда через шунт потечет выпрямленный ток. Не так ли?

Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 13:21) *
Вариант 3 отпадает: я интегрирую всю полуволну для получения RMS значений.
Спасибо.

Вы интегрируете уже в числах? Тогда достаточно посредством ИУ сместить сигнал и АЦПировать...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 11:41
Сообщение #35


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 14:56) *
Итак, часть проблем создавал конденсатор С8: после демонтажа КУ изменил значение с ~3.6 до ~6.

Функцию фильтра можно возложить на усилитель. Все равно в сети помех предостаточно.

Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 15:24) *
Я предлагала шунт поставить внутрь диодного мостика. Тогда через шунт потечет выпрямленный ток.

Можно и так, но тогда через диоды моста течет ток нагрузки и возникают дополнительные потери. И как осуществляется гальваническая связь схемы измерения с первичной сетью? Ведь нижний вывод шунта гальванически связан с минусом схемы измерения. Я исходил из этого условия.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2016, 12:10
Сообщение #36


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 14:41) *
Можно и так, но тогда через диоды моста течет ток нагрузки и возникают дополнительные потери. И как осуществляется гальваническая связь схемы измерения с первичной сетью? Ведь нижний вывод шунта гальванически связан с минусом схемы измерения. Я исходил из этого условия.

Если шунт стоит внутри мостика, то он связан с нулем через диод (один из...). Что тут криминального? Диоды Шоттки. Мощность не очень большая - ток максимальный порядка ампера. И даже в самом нуле тока гальваническая связь с землей у ИУ есть, хоть диоды и закрыты.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 12:50
Сообщение #37


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 16:10) *
Если шунт стоит внутри мостика, то он связан с нулем через диод (один из...). Что тут криминального?

Криминала нет, но
Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 00:25) *
Нулевой провод и земля объединены! GND = NULL.

Тогда усилитель напряжения шунта должен быть другим.
А если с тем же усилителем, то снова появляется отрицательное напряжение на входе ОУ (из-за одного диода моста, подключенного к GND).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2016, 13:34
Сообщение #38


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 15:50) *
Криминала нет, но

Тогда усилитель напряжения шунта должен быть другим.
А если с тем же усилителем, то снова появляется отрицательное напряжение на входе ОУ (из-за одного диода моста, подключенного к GND).

Отрицательное напряжение небольшое для ИУ.
Вот, например, -
http://www.analog.com/en/products/amplifie...ers/ad8216.html
Бывают такие усилители для переменного тока тоже.
Вот тут можно выбрать -
http://www.analog.com/en/products/amplifie...amplifiers.html
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 13:37
Сообщение #39


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Господа и дамы, ожидаемо, проблемы создавались конденсаторами С8 и С10.
Без них осциллограмма выглядит так:


Go to the top of the page
 
+Quote Post
prig
сообщение Mar 23 2016, 13:52
Сообщение #40


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595



Цитата(Orthodox @ Mar 23 2016, 07:29) *
...
Ежели память не изменяет,у меня с входным сигналом "отрицательного смещения" (кстати тоже уровня что-то около "-0,3 V" !) работал "обычный" и довольно шустрый AD823 biggrin.gif


Ну, загонять ОУ в нелинейный режим (насыщение) не совсем кошерно, но подход вполне рабочий, это да. Если обращать внимание на некоторые вещи, ессно.
Временем выхода из насыщения часто можно пренебречь, и оно не всегда влияет в принципе.
У ТС как раз отрицательная "полуволна" достаточно далеко от положительной, ОУ успевает войти в нормальный режим. Т.ч., такой вариант потянет.

Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 12:27) *
...Интересная мысль, но, к сожалению, это вряд ли: Slew rate для ОУ = 0.1V/uSec.
Нарастающий фронт тока на входе 0.3V за 300uSec, на выходе - 1.2V за 2000uSec.


Если бы время поменять местами, то действительно всё было бы Ок.
На осциллограмме видно, что сигнал режется по частоте, и режется сильно. Фильтр на входе и медленный ОУ - не есть здорово.
Такой "неожиданный" фильтр LP на ОУ очень сильно зависит от амплитуды, что и наблюдается в виде как бы этого самого Ку.

Поставьте ОУ пошустрее, уберите или сведите к минимуму пассивный фильтр, не забывая при этом о защите, и всё будет Ок.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 14:06
Сообщение #41


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(prig @ Mar 23 2016, 20:52) *
На осциллограмме видно, что сигнал режется по частоте, и режется сильно. Фильтр на входе и медленный ОУ - не есть здорово.
Такой "неожиданный" фильтр LP на ОУ очень сильно зависит от амплитуды, что и наблюдается в виде как бы этого самого Ку.
Поставьте ОУ пошустрее, уберите или сведите к минимуму пассивный фильтр, не забывая при этом о защите, и всё будет Ок.

Ваша правда. Подбираю фильтр, чтобы чуть сглаживал, но не резал амплитуду.
Если не трудно, подскажите ОУ пошустрее в SOT-23-5 с подобными хар-ками по шумам?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 23 2016, 14:12
Сообщение #42


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 17:34) *
Отрицательное напряжение небольшое для ИУ.
Вот, например, -
http://www.analog.com/en/products/amplifie...ers/ad8216.html

Да, можно подавать отрицательное напряжение на вход ОУ. Но! Посмотрите на рис 25 по Вашей ссылке.
Там создается дополнительное смещение на внутренних входах ОУ для компенсации отрицательного входного. И, в итоге, на вход ОУ (внутри ИМС) все равно отрицательное напряжение не подается!
То же самое можно сделать и с обычном ОУ внешними элементами.

UnDerKetzer, постройте свой усилитель как в AD8216 на рис 25 (ссылка выше). И отрицательный входной сигнал - не проблема.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
prig
сообщение Mar 23 2016, 14:13
Сообщение #43


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 17:06) *
...Если не трудно, подскажите ОУ пошустрее в SOT-23-5 с подобными хар-ками по шумам?

Я с аналогом сейчас почти не работаю, свежих не подскажу.

А вот что ещё подскажу, так это тип конденсатора входного фильтра.
Ставьте только NPO или плёнку типа полипропилена. В противном случае, тоже можно словить эффекты.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
UnDerKetzer
сообщение Mar 23 2016, 14:41
Сообщение #44


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 105
Регистрация: 10-03-08
Из: Helsinki
Пользователь №: 35 763



Цитата(prig @ Mar 23 2016, 21:13) *
Я с аналогом сейчас почти не работаю, свежих не подскажу.

А вот что ещё подскажу, так это тип конденсатора входного фильтра.
Ставьте только NPO или плёнку типа полипропилена. В противном случае, тоже можно словить эффекты.

Да, разумеется, стоит NP0.

Хотел бы выразить благодарность всем присутствующим, и, в особенности, господину prig.
Спасибо!

Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 21:12) *
То же самое можно сделать и с обычном ОУ внешними элементами.
UnDerKetzer, постройте свой усилитель как в AD8216 на рис 25 (ссылка выше). И отрицательный входной сигнал - не проблема.

Спасибо! Однако, крайне не хотелось бы менять разводку: нужно придумать, как с малой кровью обойти проблему.
Пока что рабочий вариант - снизить емкость конденсаторов (до сотен пик, дабы хотя бы иголки резали) и поставить более шустрый ОУ в том же корпусе.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 23 2016, 15:03
Сообщение #45


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Александр1 @ Mar 23 2016, 17:12) *
Там создается дополнительное смещение на внутренних входах ОУ для компенсации отрицательного входного. И, в итоге, на вход ОУ (внутри ИМС) все равно отрицательное напряжение не подается!
То же самое можно сделать и с обычном ОУ внешними элементами.

UnDerKetzer, постройте свой усилитель как в AD8216 на рис 25 (ссылка выше). И отрицательный входной сигнал - не проблема.

Это не ОУ, а ИУ. Естественно, они внутри так и устроены. Но не стоит такое делать на внешних элементах. Надо просто такое поставить. Там резисторы хорошо подогнаны и имеют одинаковый дрейф.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Александр1
сообщение Mar 24 2016, 05:48
Сообщение #46


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 465
Регистрация: 13-05-15
Из: Запорожье
Пользователь №: 86 663



Цитата(Tanya @ Mar 23 2016, 19:03) *
... Но не стоит такое делать на внешних элементах. Надо просто такое поставить. Там резисторы хорошо подогнаны и имеют одинаковый дрейф.

Когда то делал усилитель напряжения шунта, включенного в плюсовой провод питания, на обычном LM358 с такой же обвязкой резисторов. Прецезионность не требовалась, результат меня удовлетворил.
А что касается резисторов, то они должны быть, по крайней мере, одного типа. Иначе дрейф будет сказываться, особенно от температуры. Сам наблюдал такую картину, когда применялись резисторы SMD 1206 и МЛТ-0,125 в обвязке ОУ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Mar 24 2016, 09:34
Сообщение #47


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Александр1 @ Mar 24 2016, 08:48) *
Когда то делал усилитель напряжения шунта, включенного в плюсовой провод питания, на обычном LM358 с такой же обвязкой резисторов. Прецезионность не требовалась, результат меня удовлетворил.

Тут такая проблема - внешние резисторы с паразитными конденсаторами могут собирать синфазную наводку. Еще придется конденсаторы добавлять - зарежем полосу... И, возможно, руками подстраивать. Не всех это устроит...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alehandro
сообщение Mar 25 2016, 08:00
Сообщение #48


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 42
Регистрация: 22-10-07
Пользователь №: 31 608



Цитата(UnDerKetzer @ Mar 23 2016, 17:06) *
Если не трудно, подскажите ОУ пошустрее в SOT-23-5 с подобными хар-ками по шумам?

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/LMV301-D.PDF
https://datasheets.maximintegrated.com/en/d...44-MAX44248.pdf
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 21st July 2025 - 03:29
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.02084 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016