|
Операционник с Кус <1, Какие могут быть проблемы? |
|
|
3 страниц
1 2 3 >
|
 |
Ответов
(1 - 34)
|
Mar 21 2007, 09:40
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 266
Регистрация: 22-04-05
Из: Киев
Пользователь №: 4 387

|
Цитата Да ничем не грозит включение ОУ в схему с Ку менее 1, если ОУ скорректирован для усиления 1. ОУ корректируются для Ку = 1 и БОЛЕЕ. А насчёт ничего не случится - возьмите тот, который считаете, что ничего с ним не будет, включите, а потом сообщите нам, плз. Я не отвечал на Цитата Ну так берите "правильный", а не первый валяющийся в столе , но zltigo предложил решение - использовать усилители со встроенными делителями и т.п. это тоже вариант, хотя уже не есть "обычные" ОУ. У меня "первых валяющихся на столе" было, думаю, достаточно разновидностей, чтобы просто отказаться от схемы, в которой было применено, IMNHO, некорректное решение. Попробую перечислить участников  : TL062, TL084, MC34004, LM2902, LM358, LF351, LF347, 140УД6, 140УД7, OP413, OP491, OP90, OP291, OP296, OP497, AD8544, AD8031, OPA244. "Наилучшим" оказался MC34004 - но этот антиквариат найти в количестве, большем, чем "на столе"... пришлось до переработки схемы пару штук искать по курганам  )) на радиорынке
--------------------
aka Vit
|
|
|
|
|
Mar 21 2007, 19:58
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(sensor_ua @ Mar 21 2007, 11:40)  ОУ корректируются для Ку = 1 и БОЛЕЕ. А насчёт ничего не случится - возьмите тот, который считаете, что ничего с ним не будет, включите, а потом сообщите нам, плз. Я не отвечал на , но zltigo предложил решение - использовать усилители со встроенными делителями и т.п. это тоже вариант, хотя уже не есть "обычные" ОУ. У меня "первых валяющихся на столе" было, думаю, достаточно разновидностей, чтобы просто отказаться от схемы, в которой было применено, IMNHO, некорректное решение. Попробую перечислить участников  : TL062, TL084, MC34004, LM2902, LM358, LF351, LF347, 140УД6, 140УД7, OP413, OP491, OP90, OP291, OP296, OP497, AD8544, AD8031, OPA244. "Наилучшим" оказался MC34004 - но этот антиквариат найти в количестве, большем, чем "на столе"... пришлось до переработки схемы пару штук искать по курганам  )) на радиорынке У меня создается ощущение, что мы с Вами говорим о разных вещах. Может, приведете схемку свою? Вообще-то, такие вещи (такие, как мне представляется) я делал на 140УД22 (LF356), 140УД23 (LF357), ну и на 140УД7,6 LM358 (1040УД1) да и на других тоже...
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Mar 21 2007, 20:47
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Designer56 @ Mar 20 2007, 20:42)  Да ничем не грозит включение ОУ в схему с Ку менее 1, если ОУ скорректирован для усиления 1... Правильнее говорить: для коэффициента обратной связи, равного 1. При любых к-тах ОС менее 1, система будет устойчивой. В данном усилке (в дифф. включении) Кос будет меньше 1, поэтому всё будет работать нормально.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Mar 22 2007, 00:34
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(zltigo @ Mar 21 2007, 21:45)  Причем эти кондеры на самом деле, выполняют еще полезнейшую функцию фильтра и заменив второй подстроечником получам возможность подстраивать подавление синфазных помех для переменки. Я бы настоятельно не рекомендовал так делать. Засада даже не в том, что такие цепи можно применять только для подавления ВЧ составляющих (ёмкость подстроечных кондёров невелика), и не в том, что схему придётся подстраивать "ручками". Основная беда - даже небольшое различие постоянных времени инвертирующей и неинвертирующей цепей приведёт к преобразованию синфазного сигнала помехи на входе усилителя в дифференциальный , который в дальнейшем невозможно будет отделить от полезного сигнала (по крайней мере, простыми методами). Более того, подстройка возможна только для одной частоты (импедансы кондёров меняются с частотой неодинаково), а также всё это дело будет дико плыть на температуре. Для подавления больших синфазных сигналов сейчас применяются способы, не требующие подстройки, и обеспечивающие подавление СС в широком диапазоне частот. Например, активное заземление (active shielding), или, ещё более просто: суммировать сигналы с дифф. линий, а потом подавать сумму в противофазе на входы дифф. усилка. Для этого, правда, нужен дополнительный "противосинфазный" усилитель. Резисторы же можно найти на два-три порядка более точные и стабильные, чем кондёры. Цитата(Designer56 @ Mar 21 2007, 21:02)  Забыл отметить: самовозбуждение ОУ возможно, если постоянные времени (входная емкость)*(экв. сопротивление цепи ОС) достигнет критической величины для конкретного ОУ, но эти вещи могут случаться в принципе для любого Ку схемы и лечатся подключением параллельно резистору ОС конденсатора небольшой емкости. Для диф. включения- еще одного конденсатора, параллельно резистору, подключенному к общему проводу. Да, всё верно. Это может возникнуть, только если величина сопротивления цепи ОС в точке подключения инв. входа ОУ достаточно велика, что, в купе со входной ёмкостью ОУ и проводников, приводит к образованию дополнительного полюса в полосе пропускания ОС (где усиление по петле ОС >1). Ёмкости внешней коррекции для компенсации этого полюса, как правило, измеряются единицами пикофарад. Цитата(slog @ Mar 21 2007, 22:53)  А если операционник выполняет роль фильтра с низкой (<20) Гц частотой среза, то конденсатор параллельно резистору ОС будет совсем не маленькой емкости. Что будет в этом случае. И еще, что будет с коэфициентом подавления синфазных сигналов, если Кус<1? Для подавления синфазных сигналов и качественной фильтрации дифференциальных нужно применять не операционный, а инструментальный усилитель (посмотрите, например, у TI, AD или LT. Фильтрующий кондёр можно просто подвесить между его входами. Делить напряжение на входе лучше всего с помощью прецизионных резисторных сборок (например, Vishay или Susumu), правда, цена на них относительно высока, и приобрести в России мелкую партию довольно сложно. Видел у кого-то из грандов (AD, по-моему) также ИУ со встроенной прецизионной делительной цепью, для больших (десятки вольт) синфазных сигналов. Правда, Вам это, наверное, не потребуется. Если сигнал нужно оцифровывать - есть АЦП со встроенными точными резисторными делителями. AD7732, например. ЗЫ. А какой тип датчика, и какой АЦП Вы применить собираетесь?
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Mar 22 2007, 01:17
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 266
Регистрация: 22-04-05
Из: Киев
Пользователь №: 4 387

|
Цитата У меня создается ощущение, что мы с Вами говорим о разных вещах. Да, вижу, что о разных. Если о диффусилителе, то я глубоко неправ. Чегой-то усмотрел только первую часть вопроса Цитата Чем грозит использование операционного усилителя с коэфициентом усиления меньше единицы?Например Кус=0,5. и принялся обсуждать инвертирующее включение. Вот, наконец, апчитался  . Цитата диференциальный усилитель, чтобы подавить диференциальные помехи Синфазные, дифференциальные... Что-то тоже напутано  Ну да ладно. Цитата выходной сигнал датчика 0 - 5V Интересно, что же будет подаваться на инвертирующий вход диффусилителя? Общим что будет?
--------------------
aka Vit
|
|
|
|
|
Mar 22 2007, 01:43
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244

|
Цитата(slog @ Mar 21 2007, 21:53)  А если операционник выполняет роль фильтра с низкой (<20) Гц частотой среза, то конденсатор параллельно резистору ОС будет совсем не маленькой емкости. Что будет в этом случае. А не надо 20Hz резать на дифусилителе - на нем килогерцы и постройка подавления синфазных в диапазоне. А 20Hz уже после можете срезать. Цитата И еще, что будет с коэфициентом подавления синфазных сигналов, если Кус<1? А что с ним может быть? Как и при других коэффициентах будет сильно зависеть от точности резисторов  Цитата(Сергей Борщ @ Mar 22 2007, 00:30)  А как получить коэф. усиления меньше 1? Ведь для этого в цепи ОС должно стоять усилительное звено, или я не прав? Нет, просто номинал входного резистора больше, чем номинал резистора стоящего в обратной связи. Обычное дело для дифусилителей, если нужно получить диапазон входных напряжений превыщающих напряжения питания усилителя, поскольку использование двух "привычных" для несимметричных усилителей делителей приводит к неизбежному дополнительному ухудшению подавления помех.
--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
|
|
|
|
|
Mar 22 2007, 02:32
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Сергей Борщ @ Mar 22 2007, 01:30)  Некое подобие инструментального можно сделать и из операционного, а вот у меня такой нескромный вопрос: А как получить коэф. усиления меньше 1? Ведь для этого в цепи ОС должно стоять усилительное звено, или я не прав? Почему подобие?  ОУ - это и есть дифф. усилитель с большим Ку. Для того, чтобы стабилизировать Ку и обеспечить широкую полосу пропускания, используется ОС. Простой ДУ с к-том усиления 0,5 на ОУ выглядит так:  Ref - опорное напряжение, которое будет на выходе усилителя при отсутствии дифф. сигнала (закоротке входов). Выходное напряжение в идеале будет зависеть только от дифф. сигнала на входе, и не будет зависеть от синфазного. Такой ДУ, правда, не лишён ряда недостатков, от которых в значительной степени избавлены инструментальные усилители.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Mar 22 2007, 10:07
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 13 372
Регистрация: 27-11-04
Из: Riga, Latvia
Пользователь №: 1 244

|
Цитата(Stanislav @ Mar 22 2007, 01:32)  Простой ДУ с к-том усиления 0,5 на ОУ выглядит так: Некоторые из недостатров можно уменьшить: - разные входные сопротивления по входам за счет замены резисторов подключенных к неинвертирующему входу (n) в соответствии с соотношением 2Rn + Rn = 2R - Для операционников с биполярниками на входах после этого можно добавить резистор между неинвертирующим входом и 2R-R цепочкой, для уменьшения дрейфа нуля из-за разных сопротивлений по входам.
--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
|
|
|
|
|
Mar 22 2007, 12:21
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(slog @ Mar 22 2007, 14:03)  Нет смысла использовать инструментальные усилители или еще какие-то специальные. Задача проста как 3 копейки. Вопрос только в оптимальности решения. Делитель до операционника, после, или прямо на операционнике.
Параллельно R4 всё-таки нужно включитьконденсатор, с емкостью равной C1=47nF. В противном случае вероятно самовозбуждение схемы. И, кстати, можно и НЧ фильтровать- без ощутимой потери КОСС. Нужно расщепить резисторы R1 и R2 на две равные половины каждый ( в данном случае-по 100 kOm) и включить между точками соединения половинок конденсатор, емкость которого, как минимум, раз в 10 больше C1. Дифференциальный сигнал переменного тока будет при этом ослабляться.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Mar 23 2007, 14:14
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 120
Регистрация: 4-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 12 837

|
У меня стоит похожая задача. Нужно формировать из напряжения возбуждения тензомоста опорное напряжение АЦП, для компенcации падения напряжения на проводах питания тензомоста. Т.е нужно решить две задачи:
1. обеспечить фильтрацию дифференциальных помех 2. выполнить прецизионное деление напряжения, т.к напряжения возбуждение тензомоста превышает допустимое напряжение на опорном входе АЦП.
Для решения первой задачи я решил поставить ИУ с ку = 1, для второй опер с встроенными прецизионными резисторами( INA133, LT1991 ), что избавляет от покупки труднодоставаемых прецизионных резисторов. Недостаток такого подхода на мой взгляд только в относительно низком КОСС ИУ при ку=1(для AD620 80дб ).
--------------------
То, что неясно, следует выяснить. То, что трудно творить, следует делать с великой настойчивостью. Конфуций
|
|
|
|
|
Mar 23 2007, 20:03
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Designer56 @ Mar 22 2007, 12:21)  Параллельно R4 всё-таки нужно включитьконденсатор, с емкостью равной C1=47nF. В противном случае вероятно самовозбуждение схемы... Нехорошо так делать, я уже писал об этом. Неодинаковость постоянных времени в плечах приведёт к сильному уменьшению КОСС. Если применить кондёры в 10-100 пФ, тогда ещё куда ни шло... Цитата(Designer56 @ Mar 22 2007, 12:21)  И, кстати, можно и НЧ фильтровать- без ощутимой потери КОСС. Нужно расщепить резисторы R1 и R2 на две равные половины каждый ( в данном случае-по 100 kOm) и включить между точками соединения половинок конденсатор, емкость которого, как минимум, раз в 10 больше C1. Присоединяюсь к данному совету. Усиливать внеполосные шумы ни к чему. Цитата(Designer56 @ Mar 22 2007, 12:21)  Дифференциальный сигнал переменного тока будет при этом ослабляться. Простите, почему? Или речь идёт о сигналах вне интересующей полосы?
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Mar 24 2007, 13:07
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(Stanislav @ Mar 23 2007, 22:03)  Нехорошо так делать, я уже писал об этом. Неодинаковость постоянных времени в плечах приведёт к сильному уменьшению КОСС. Если применить кондёры в 10-100 пФ, тогда ещё куда ни шло... Присоединяюсь к данному совету. Усиливать внеполосные шумы ни к чему. Простите, почему? Или речь идёт о сигналах вне интересующей полосы? Я с Вами согласен в том, что сбалансировать диф. усилитель с реальными конденсаторами у которых допуски 5-10% весьма непросто...Даже прецизионные типы имеют допуск не лучше 0,5% в доступном варианте. Однако автор, slog, на схему которого я ссылался, вообще разбалансировал свой усилитель по переменке- у него только резистор ОС зашунтирован конденсатором. В таком включении схеме не только будет собирать ВЧ помехи, но и, что весьма вероятно, будет неустойчива из-за паразитной связи по цепи выход- цепь ОС- инв. вход- дифф. входная емкость ОУ- неинв. вход..Поэтому я и рекомендовал включить параллельно R4 конденсатор равной емкости, чтобы, во первых, замкнуть цепь неинв. входа ОУ на общий по переменке, а во вторых, чтобы хоть как-то симметрировать схему, раз уж автору захотелось иметь фильтр. Я бы сделал фильтр по другому.На картинке приведена АЧХ усиления синфазного сигнала для разбаланса емкостей конденсаторов в +-10%. Усилитель- идеальный, коэф. усиления схемы- 1.
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Mar 24 2007, 21:26
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 961
Регистрация: 28-11-05
Пользователь №: 11 489

|
Попробовал помоделировать разные варианты.
Самый первый вариант который я нарисовал - можно сказать что фильтр не работает. Designer56 правильно сказал конденсаторов должно быть 2 для симметричности. Следующие варианты с разделением входных резисторов на 2 последовательно. Это лучше, т.к. для получения такой же частоты среза нужен всего один конденсатор С1, такой же емкости, С4 и С5 не нужны. В этом случае R2,R4,R5,R6 и U1A обычный усилитель с Кус=1 подключен параллельно С1. Добавление С2 и С3 с номиналами в 10 раз меньше С1 почти ничего не меняет. Если номиналы С2, С3 равны С1 подавление переменки увеличивается. На графике результаты.
Designer56 с какой целью нужны С2 и С3 с номиналом на порядок меньше С1? ЗЫ. Щас попробую подавление синфазных сигналов помоделировать
--------------------
В действительности всё не так, как на самом деле.
|
|
|
|
|
Mar 24 2007, 22:44
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 961
Регистрация: 28-11-05
Пользователь №: 11 489

|
А-а-а, понятно! Вот подавление синфазного сигнала с конденсаторами С2,С3 и без них
Кстати разница с емкости С2 и С3 в 10% почти не влияет на подавление. Вот.
--------------------
В действительности всё не так, как на самом деле.
|
|
|
|
|
Mar 25 2007, 11:26
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
slog, по вашей схеме C1 должен быть существенно больше, чем C2, C3. Идея в том, что узлы схемы, к которым подключен C1, замыкаются между собой по переменке через его импеданс, модуль которого много меньше, чем у C2, C3. И таким образом, минимизируется разбаланс усиления от разбаланса емкостей C2, C3 между собой. C4, C5 все-таки нужны- в противном случае может возникнуть самовозбуждение ОУ по причинам, которые я описал выще.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|