интегратор на ОУ, как расчитать... Опции

[Loobtuff]

Подскажите, как выбрать номиналы резистора и ёмкости в интеграторе на ОУ!
Т.е. как влияет постоянная времени на его характеристики?

[Loobtuff]

Подскажите, как выбрать номиналы резистора и ёмкости в интеграторе на ОУ!
Т.е. как влияет постоянная времени на его характеристики?

И как связать постоянную времени с частотой (допустим 1 кГц)?
Мне нужно максимальная точность и скорость вычисления.

[Dog Pawlowa]

Мне нужно максимальная точность и скорость вычисления.

И миллион долларов впридачу...
Вы определитесь, что Вы хотите интегрировать и зачем. Абстрактных максимальной точности и скорости не бывает, это результат выбора, который зависит от применения.
Например, Вы хотите получить интеграл сигнала в диапазоне 0...100мВ за 1 с. Выбираете такую постоянную времени, чтобы при максимальном входном сигнале выходной сигнал не вышел за пределы рабочего диапазона, иначе интегратор работать не будет.

[Designer56]

Кроме того, имейте ввиду, что входной ток ОУ будет интегрироваться тоже, поэтому при выборе номинала резистора это надо учесть

[Loobtuff]

Тут ещё такой вопрос: что означает присутствие подстроечного резистора R2 на это вот схеме:

Сообщение отредактировал Loobtuff - Mar 9 2007, 14:00

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Designer56]

?? это балансировка ОУ

[yrbis]

и в таком варианте у вас работать интегратор либо не будет, либо будет не стабильно, так как по постоянному току нет обратной связи и от времени под действием температуры, у вас будет плавать выход ОУ от плюс питания к минусу и обратно...и кстати в таком варианте это интегратор при любых значениях резистора и конденсатора,(если ОУ идеальный)...вам надо как минимум резистор добавить параллельно ёмкости тогда вы получите ООС по постоянному току.. рассчитывать не сложно параллельные резистор с ёмкостью определяют полосу получившегося фнч. Собствеено, зная полосу вашего сигнала, надо выбрать частоту среза раза в 2 меньше чем нижняя частота вашего спектра с целью того, что бы весь спектр находился на спаде АЧХ. "Первым" резистором можно подгонять усиление...Я использовал вместо резистора Тобразный мост из 2х резисторов и дополнительной ёмкости...т.е. вместо резистора обычного ставил 2 последовательно, а из середины ихнего соединения ёмкость на землю.

[Dog Pawlowa]

и в таком варианте у вас работать интегратор либо не будет, либо будет не стабильно, так как по постоянному току нет обратной связи и от времени под действием температуры, у вас будет плавать выход ОУ от плюс питания к минусу и обратно...и кстати в таком варианте это интегратор при любых значениях резистора и конденсатора,(если ОУ идеальный)...вам надо как минимум резистор добавить параллельно ёмкости тогда вы получите ООС по постоянному току.. рассчитывать не сложно параллельные резистор с ёмкостью определяют полосу получившегося фнч. Собствеено, зная полосу вашего сигнала, надо выбрать частоту среза раза в 2 меньше чем нижняя частота вашего спектра с целью того, что бы весь спектр находился на спаде АЧХ. "Первым" резистором можно подгонять усиление...Я использовал вместо резистора Тобразный мост из 2х резисторов и дополнительной ёмкости...т.е. вместо резистора обычного ставил 2 последовательно, а из середины ихнего соединения ёмкость на землю.

Я уже пытался отметить, что улучшение чего-то не бывает без потери чего-то.
Введение ООС по постоянному току будет искажать работу самого интегратора, так как результат интегрирования сигнала будет зависеть от времени интегрирования.
Поэтому автор должен все-таки сказать что именно он собирается интегрировать и зачем.
А уж тогда мы ему поможем!
Обычно интегратор накапливает результат в течение некоторого времени. После накопления его можно сбросить. Это лучшее средство от смещений, влияния постоянного тока и проч.

[Herz]

и в таком варианте у вас работать интегратор либо не будет, либо будет не стабильно, так как по постоянному току нет обратной связи и от времени под действием температуры, у вас будет плавать выход ОУ от плюс питания к минусу и обратно...и кстати в таком варианте это интегратор при любых значениях резистора и конденсатора,(если ОУ идеальный)...вам надо как минимум резистор добавить параллельно ёмкости тогда вы получите ООС по постоянному току.. рассчитывать не сложно параллельные резистор с ёмкостью определяют полосу получившегося фнч. Собствеено, зная полосу вашего сигнала, надо выбрать частоту среза раза в 2 меньше чем нижняя частота вашего спектра с целью того, что бы весь спектр находился на спаде АЧХ. "Первым" резистором можно подгонять усиление...Я использовал вместо резистора Тобразный мост из 2х резисторов и дополнительной ёмкости...т.е. вместо резистора обычного ставил 2 последовательно, а из середины ихнего соединения ёмкость на землю.

Не нужно торопиться, это уже скорее из области вредных советов. Интегратор на приведенной схеме вполне работоспособен, нужно лишь соблюсти определённые условия. Например, для знакопеременного напряжения при достаточной постоянной времени. И не потребуется ни сброса, ни ОС по постоянному току. Это так, к слову.

[Omen_13]

и в таком варианте у вас работать интегратор либо не будет, либо будет не стабильно, так как по постоянному току нет обратной связи и от времени под действием температуры, у вас будет плавать выход ОУ от плюс питания к минусу и обратно...и кстати в таком варианте это интегратор при любых значениях резистора и конденсатора,(если ОУ идеальный)...вам надо как минимум резистор добавить параллельно ёмкости тогда вы получите ООС по постоянному току.. рассчитывать не сложно параллельные резистор с ёмкостью определяют полосу получившегося фнч.

Никто не забыл про собственную постоянную времени конденсатора и её влияние на интегратор/дифференциатор? Это на 3-ем или 4-ом курсе должны проходить...

[yrbis]

...На входе помимо

знакопеременного напряжения при достаточной постоянной времени

всегда есть постоянное значение, если не от источника сигнала, то от собственного смещения ОУ. Наличие любого, скольугодно малого положительного напряжения на входе интегратора со временем приводит его к плюс питанию(интеграл стремится к "∞" ) отрицательного уводит в минус питание. Да при наличии балансировки можно найти подобие "0", но температурный дрейф "0" приведёт к появлению то отрицательной, то положительной составляющей на входе и следовательно к плаванию выхода от +питания к -питания. Поэтому для стабильной работы нужна коррекция. И так к слову вроде бы ничего вредного я не советовал..

[Tanya]

...На входе помимо

знакопеременного напряжения при достаточной постоянной времени

всегда есть постоянное значение, если не от источника сигнала, то от собственного смещения ОУ. Наличие любого, скольугодно малого положительного напряжения на входе интегратора со временем приводит его к плюс питанию(интеграл стремится к "∞" ) отрицательного уводит в минус питание. Да при наличии балансировки можно найти подобие "0", но температурный дрейф "0" приведёт к появлению то отрицательной, то положительной составляющей на входе и следовательно к плаванию выхода от +питания к -питания. Поэтому для стабильной работы нужна коррекция. И так к слову вроде бы ничего вредного я не советовал..

А мне всегда казалось, что напряжение смещения не будет интегрироваться... А только смещать...
А только ток входной...
Никогда раньше не ставила сопротивление утечки для конденсатора - не знала, насколько это полезно.
Теперь буду.

[Designer56]

Интегратор по своей природе нестабилен по постоянному току, поскольку он его интегрирует, простите за тавтологию. Но это не мешает ему работать- например, в схемах, где он включен в петлю ООС.. Другое дело- накопление/хранение результата, тут нужно подумать о временах. Т.е. если за требуемое время хранения результата ошибка от всех факторов ухода- утечек накопительного конденсатора, интегрирование вх. тока ОУ, паразитных токов по поверхности ПП и т.д. не превышает заданную- можно работать.

[Designer56]

А мне всегда казалось, что напряжение смещения не будет интегрироваться... А только смещать...
А только ток входной...
Никогда раньше не ставила сопротивление утечки для конденсатора - не знала, насколько это полезно.
Теперь буду.

Напряжение смещения и не будет интегрироваться- если разомкнуть входной конец резистора и оставить висеть его в воздухе.Тогда-только ток. А вот если замкнуть его на землю- тогда добавится ток Uсм/R. Поэтому не торопитесь с резистором...Можно вместо вх. резистора организовать зависимый от напряжения источник тока. Кроме того, если ставить резистор утечки большого номинала- будет большой Ку схемы по пост. току, и может стабильности не очень прибавится, а если малого- будет малая T инерционного звена, в которое превращается интегратор- тоже не всегда подойдет.

[Tanya]

А мне всегда казалось, что напряжение смещения не будет интегрироваться... А только смещать...
А только ток входной...
Никогда раньше не ставила сопротивление утечки для конденсатора - не знала, насколько это полезно.
Теперь буду.

Напряжение смещения и не будет интегрироваться- если разомкнуть входной конец резистора и оставить висеть его в воздухе.Тогда-только ток. А вот если замкнуть его на землю- тогда добавится ток Uсм/R. Поэтому не торопитесь с резистором...Можно вместо вх. резистора организовать зависимый от напряжения источник тока. Кроме того, если ставить резистор утечки большого номинала- будет большой Ку схемы по пост. току, и может стабильности не очень прибавится, а если малого- будет малая T инерционного звена, в которое превращается интегратор- тоже не всегда подойдет.

Спасибо, а то я уже набрала разных резисторов и собиралась их срочно-срочно впаивать во все интеграторы - по три штуки для защиты от нестабильности.
P.S. Не люблю я смайлики вставлять - это оскорбляет людей с чувством юмора.

[Designer56]

Спасибо, а то я уже набрала разных резисторов и собиралась их срочно-срочно впаивать во все интеграторы - по три штуки для защиты от нестабильности.
P.S. Не люблю я смайлики вставлять - это оскорбляет людей с чувством юмора.

На здоровье! С резисторами проблем нет? Могу помочь...

[Dog Pawlowa]

P.S. Не люблю я смайлики вставлять - это оскорбляет людей с чувством юмора.

Хм, на технических форумах я действительно стараюсь не ставить смайлики, а на не технических - в каждую строку. Что бы это значило?

[yrbis]

А мне всегда казалось, что напряжение смещения не будет интегрироваться... А только смещать...
А только ток входной...
Никогда раньше не ставила сопротивление утечки для конденсатора - не знала, насколько это полезно.
Теперь буду.

Спасибо, а то я уже набрала разных резисторов и собиралась их срочно-срочно впаивать во все интеграторы - по три штуки для защиты от нестабильности.

[lumen]

Сорри за то что поднимаю старую тему.
Но вот возник вопрос! Мне нужно получить большую постоянную времени интегрирования, около 10 сек. Так вот из формулы T=R*C все легко и понятно. А как же большие значения параметров будут влиять на сам процесс интегрирования ведь значение выходного напряжения напрямую зависит от 1/(RC).Как с этим бороться?

[Herz]

Сорри за то что поднимаю старую тему.
Но вот возник вопрос! Мне нужно получить большую постоянную времени интегрирования, около 10 сек. Так вот из формулы T=R*C все легко и понятно. А как же большие значения параметров будут влиять на сам процесс интегрирования ведь значение выходного напряжения напрямую зависит от 1/(RC).Как с этим бороться?

С чем Вы собираетесь бороться? С малым выходным напряжением? Известно как - усилением.

[lumen]

Ну да все верно усилением. Следствие оного явится изменение передаточной функции системы. (ну если воткнуть еще один контур на ОУ усилительный). А так как измениться передаточная функция то и изменится постоянная времени.

Не конечно может это все ерунда конечно. Но из моих познаний в ТАУ я сделал именно такой вывод. Ибо каждое звено вносит в передаточную функцию системы изменения. изменения

[Herz]

Ну да все верно усилением. Следствие оного явится изменение передаточной функции системы. (ну если воткнуть еще один контур на ОУ усилительный). А так как измениться передаточная функция то и изменится постоянная времени.

Не конечно может это все ерунда конечно. Но из моих познаний в ТАУ я сделал именно такой вывод. Ибо каждое звено вносит в передаточную функцию системы изменения. изменения

Тогда ещё позанимайтесь ТАУ.

[lumen]

Т.е. два последовательно включенных звена не создают систему с передаточной характеристикой
W=W1*W2???? В чем я ошибаюсь?

Сообщение отредактировал lumen - Sep 3 2008, 12:12

[Herz]

Т.е. два последовательно включенных звена не создают систему с передаточной характеристикой
W=W1*W2???? В чем я ошибаюсь?

Во влиянии коэффициента усиления (по сути масштабирующего коэффициента) на постоянную времени.

[lumen]

При скачкообразном входном сигнале в интервале от 0 до U на выходе интегратора будет прямая исходящая из 0 с одним tg(a), а если поставить после усилитель то появится прямая тоже исходящая из 0 но имеющая совершенно другой tg(a) угла наклона. И говорить о том что мы получили во втором случае реакцию интегратра с постоянной интегрирования T=RC мы просто не имеем права!!!

[Timma]

При скачкообразном входном сигнале в интервале от 0 до U на выходе интегратора будет прямая исходящая из 0 с одним tg(a), а если поставить после усилитель то появится прямая тоже исходящая из 0 но имеющая совершенно другой tg(a) угла наклона. И говорить о том что мы получили во втором случае реакцию интегратра с постоянной интегрирования T=RC мы просто не имеем права!!!

Возможно тогда нужно пропорционально коэффициенту усиления k уменьшить T?

[tyro]

При скачкообразном входном сигнале в интервале от 0 до U на выходе интегратора будет прямая исходящая из 0 с одним tg(a), а если поставить после усилитель то появится прямая тоже исходящая из 0 но имеющая совершенно другой tg(a) угла наклона. И говорить о том что мы получили во втором случае реакцию интегратра с постоянной интегрирования T=RC мы просто не имеем права!!!

Вы немножко путаете два понятия: Коэф. передачи (или если хотите передаточную функцию) и постоянную времени.

[lumen]

Еще маленькая просьба. Может ли кто нить выложить принципиальную схему работающего интегратора. А то мои попытки собрать все по теории ни к чему хорошему не привели.

[Tanya]

Еще маленькая просьба. Может ли кто нить выложить принципиальную схему работающего интегратора. А то мои попытки собрать все по теории ни к чему хорошему не привели.

Возьмите хороший (не горелый) операционный усилитель и хороший конденсатор (пленочный), который должен быть припаян между выходом и инвертирующим входом. Неинвертирующий вход на землю.
Включите питание, закоротите временно конденсатор. Теперь измеряйте, как меняется выходное напряжение от времени. Постройте график. Таким образом Вы будете измерять входной ток вашего ОУ с помощью интегратора, который Вы построили.

[lumen]

Спасибо Татьяна! Что то верменное закорачивание я упустил из виду.
Вот собственно интересная ссылочка для таких новичков как я.
http://www.talkingelectronics.com/projects...P/OP-AMP-1.html

[furymaxx]

Вот апликуха по интеграторам от Аналога 1967 год, может пригодиться, автор некто Рэй Стата

Прикрепленные файлы

 AN357_Operational_Integrators.pdf ( 272.09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 175

 

[Herz]

Спасибо Татьяна! Что то верменное закорачивание я упустил из виду.
Вот собственно интересная ссылочка для таких новичков как я.
http://www.talkingelectronics.com/projects...P/OP-AMP-1.html

Красота!