активный выпрямитель на ОУ, оценить реализацию Опции

[Herz]

Есть куча схем прецизионных выпрямителей на ОУ, каждая со своими достоинствами и недостатками. Громоздкие все они и, как правило, требуют, минимум, пары точных резисторов. Для многоканальной схемы - сплошной головняк. Хотелось бы что-то компактное, с хорошей линейностью в диапазоне десятки милливольт - единицы вольт на частоты до 100 кГц. Форма сигнала практически меняться не будет.
Смотрел на AD736, но, с одной стороны, True-RMS мне, в общем-то, ни к чему, а с другой - настораживает точность. Разве что на стабильной форме будет лучше.
В то же время есть альтернативное решение, как предлагается, например, здесь:
[attachment=15794:attachment] (Fig. 45)
[attachment=15796:attachment]
Но есть вопросы. Во-первых, все ли оперы с JFET-входом способны так работать или это особенность некотрых моделей? Из даташита не смог этого понять. Во-вторых, несмотря на хорошие динамические характеристики, ясно, что решение низкочастотное - время выхода опера из насыщения велико.... Но насколько? Как рассчитать прикинуть АЧХ такого каскада? В-третьих: что там с малым сигналом? Какая-то подозрительная осциллограмма.
Кто-нибудь проверял на практике? Что скажете?

Сообщение отредактировал Herz - Dec 1 2007, 20:11

[Stanislav]

...Но есть вопросы. Во-первых, все ли оперы с JFET-входом способны так работать или это особенность некотрых моделей?

AD823 - один из лучших оперов аналоговых девиц 90-х. По результатам моих исследований, он по нелинейным искажениям на ЗЧ оставлял далеко позади даже аудио операционники этой фирмы.
Однако, он содержит каскады на БТ.
Несмотря на предпринятые разработчиками ОУ меры, AD823 выходит из насыщения всё-таки долго и мучительно.
Для 100кГц двухполупериодного выпрямителя с требованиями по точности ~1% лучше всё-таки использовать традиционную схему с операми и диодами.
Кроме того, начиная с 2000-го года начались проблемы с поставками этих оперов. Пришлось искать замену.

ЗЫ. Судя по efind, такой проблемы щас не существует. Видать, AD решили исправиться.

[deemon]

В то же время есть альтернативное решение, как предлагается, например, здесь:
[attachment=15794:attachment] (Fig. 45)
[attachment=15796:attachment]
Но есть вопросы. Во-первых, все ли оперы с JFET-входом способны так работать или это особенность некотрых моделей? Из даташита не смог этого понять. Во-вторых, несмотря на хорошие динамические характеристики, ясно, что решение низкочастотное - время выхода опера из насыщения велико.... Но насколько? Как рассчитать прикинуть АЧХ такого каскада? В-третьих: что там с малым сигналом? Какая-то подозрительная осциллограмма.
Кто-нибудь проверял на практике? Что скажете?

Красивое решение ! Надо полагать , так могут работать все ОУ с полевым входом , которые позволяют опускать входной сигнал чуть ниже минусового источника питания , дают выходной сигнал строго от нуля ( при резистивной нагрузке выхода ) и притом не имеют проблемы переворота фазы при больших входных сигналах .

Решение не лучше и не хуже простого выпрямителя на ОУ с одним диодом , у которого ОУ влетает в насыщение на одной полуволне - точность работы будет определяться ОУ , а быстродействие - скоростью выхода его из насыщения . Единственное преимущество этого остроумного решения - экономия на диодах и резисторах

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 3 2007, 08:05

[Stanislav]

...впрочем , оно ничуть не лучше и не хуже простого выпрямителя на ОУ с одним диодом , у которого ОУ влетает в насыщение на одной полуволне - точность работы будет определяться ОУ , а быстродействие - скоростью выхода его из насыщения . Единственное преимущество этого остроумного решения - экономия на диодах и резисторах.

Здесь речь идёт о двухполупериодном выпрямителе.
Кроме того, о каком "насыщении в схеме с одним диодом" идёт речь?

--------------------------------------------------------
Аналог девицы - хитрецы. Они говорят о том, что нет реверса фазы, НО, при условии, что последовательно со входом ОУ включен высокоомный резистор - 49,9 кОм на рис.39 даташита (откуда только такой номинал выдрали ), а также при небольшом выходе сигнала за рэйлы.
При меньшем сопротивлении источника и при бОльшей амплитуде входного сигнала (примерно на 0,4В превышающей положительный рэйл на входе ОУ), реверс фазы, связанный с протеканием тока через открытый p-n переход входного ПТ, всё-таки наступает. Более того, выход ОУ из насыщения (связанный, в основном, с восстановлением активного режима работы промежуточных каскадов) затягивается на десятки, и даже сотни микросекунд. С заходом напряжения за отрицательный рэйл всё гораздо лучше - реверса фазы нет, но из насыщения выходит также долго - десять или более микросекунд.
Данную схему можно использовать только для выпрямителей, к которым не предъявляется особых требований по точности.
Вместе с тем, для большого аудио сигнала, с низковольтным питанием, данный опер очень даже хорош.

Для более-менее качественных выпрямителей по приведённой схеме, сдаётся, лучше подойдут КМОП ОУ.


2 deemon
Я ещё в 80-х сделал схему двухполупериодного выпрямителя на одном ОУ, без диодов и транзисторов. Не верите?

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 3 2007, 08:07

[Евгений Германов...]

А разве корректно подавать на вход опера напряжение ниже минусового питания? Я про первый опрер.
И чем не нравится схема из упоминавшейся здесь схемотехники хоровица с сотоварищи?

[deemon]

2 deemon
Я ещё в 80-х сделал схему двухполупериодного выпрямителя на одном ОУ, без диодов и транзисторов. Не верите?

Не верю

[alexander55]

Имейте ввиду следующее.
1. Эта схема преобразует сигнал относительно земли в дифференциальный сигнал.
2. Соотношение R1 и R2 нужно выдерживать за счет точных резисторов.
Если эти соображения Вас устраивают, то пробуйте.

[Massi]

а у меня не пошла эта схема...
получил на втором периоде прямоугольный импульс...она очень чуствительна к симметрии

[Herz]

Да в общем, никаких преимуществ у этой схемы перед классической нет... Те же проблемы с насыщением, те же точные резисторы, та же несимметрия входного сопротивления. Ещё и Rail-to-Rail по входу и выходу обязательно.
Даже в "прикидочной" симуляции картинка не ахти... Словом, для студентов: вот, дескать, есть и такое решение...

Сообщение отредактировал Herz - Dec 3 2007, 10:24

[Designer56]

Да в общем, никаких преимуществ у этой схемы перед классической нет...

Совершенно верно. Экономия пары резисторов и диодов выливается в приобретение дополнительных проблем. Я в свое время наэксперементировался с подобными схемами. Для прецизионного выпрямления они не годятся- разве только для очень низких частот, порядка десятка- другого герц, и то не на всех типах Rail-to-Rail ОУ.

[Евгений Германов...]

Напряжение 0 на выходе опера никогда не будет равно 0.Для сигнала в вольт это не важно ,а для сигнала в милливольты это проблема.Сигнал будет не симметричным.

[Herz]

И всё же такую вроде простенькую задачу решить - меньше трёх оперов на канал не получается. Чтобы двухполупериодный, с постоянным входным сопротивлением (хотя бы не менее 100к), точностью не хуже 0,1% (на синусе). Буфер-детектор-сумматор. Плюс точные резисторы. Неужели монолитного ничего нет?

[Designer56]

Были. Но это либо те же ОУ и диоды в одном корпусе, либо сумматор на токовых зеркалах. в советское время, если не путаю, была такая М/С К157ДА1

[Tanya]

И всё же такую вроде простенькую задачу решить - меньше трёх оперов на канал не получается. Чтобы двухполупериодный, с постоянным входным сопротивлением (хотя бы не менее 100к), точностью не хуже 0,1% (на синусе). Буфер-детектор-сумматор. Плюс точные резисторы. Неужели монолитного ничего нет?

А что Вы, уважаемый Herz, называете точностью? Точнее про точность напишите... Вот для синусоиды... это что будет?
Можно ли Вас так понять (никогда Вас толком не могла понять...), что Вы хотите, например, для положительного сигнала иметь повторитель, а для отрицательного - инвертор с точностью до десятка микровольт для синусоиды с частотой 100 кГц и с амплитудой от нескольких микровольт до нескольких вольт? И иметь потом 200 кГц... Посчитайте время установления для такой точности... Опять же шумы... У Вас динамический диапазон 1000000 должен быть?
Или... Вам нужно среднее выпрямленное?

[Herz]

А что Вы, уважаемый Herz, называете точностью? Точнее про точность напишите... Вот для синусоиды... это что будет?
Можно ли Вас так понять (никогда Вас толком не могла понять...), что Вы хотите, например, для положительного сигнала иметь повторитель, а для отрицательного - инвертор с точностью до десятка микровольт для синусоиды с частотой 100 кГц и с амплитудой от нескольких микровольт до нескольких вольт? И иметь потом 200 кГц... Посчитайте время установления для такой точности... Опять же шумы... У Вас динамический диапазон 1000000 должен быть?
Или... Вам нужно среднее выпрямленное?

Это потому, что я неясно выражаюсь или потому, что Вы невнимательно читаете?
Да, мне нужно получить/измерить средневыпрямленное значение сигнала с динамическим диапазоном десятки милливольт - единицы вольт (об этом я написал ещё в первом посте).
Форма сигнала не меняется, высшая гармоника - до 100 кГц.
Вот я и говорю, что меня бы устроил преобразователь с точностью (для суб-100-килогерцовой синусоиды и оговоренного динамического диапазона) не хуже 0,1%.
При этом я имею в виду точность соответствия выходного сигнала амплитуде входной синусоиды. Понятно, что для иных форм точность может ухудшиться.
Поэтому я и хочу, как вариант преобразователя, повторитель для одной полуволны и инвертор - для другой.
Как видите, мои требования не такие уж жёсткие.

[Designer56]

Tanya @ Dec 3 2007, 18:41)

А что Вы, уважаемый Herz, называете точностью? Точнее про точность напишите... Вот для синусоиды... это что будет?

Да, мне нужно получить/измерить средневыпрямленное значение сигнала с динамическим диапазоном десятки милливольт - единицы вольт (об этом я написал ещё в первом посте).

И я так же понял. Вообще, если речь идет о выпрямителе- то логичнее всего предположить средневыпрямленное значение сигнала на выходе. Особенно если оговорено, что сигнал- синусоида. Кстати, 0,1% для 100 кГц- не так уж и мало. Петлевое усиление для выпрямительной схемы должно быть не менее 1000, даже если не учитывать нелинейность прямой ветви ВАХ диодов. ОУ далеко не всякий удовлетворяет таким требованиям, особенно в сочетании с высокими статическими х-ками.

[Herz]

Вот, LTC1967 - LTC1968 меня бы устроили. Даже с избытком, учитывая, что они предназначены для измерения СКВ. Но максимальное входное маловато....
[attachment=15833:attachment]

[Tanya]

Это потому, что я неясно выражаюсь или потому, что Вы невнимательно читаете?
Да, мне нужно получить/измерить средневыпрямленное значение сигнала с динамическим диапазоном десятки милливольт - единицы вольт (об этом я написал ещё в первом посте).
Форма сигнала не меняется, высшая гармоника - до 100 кГц.
Вот я и говорю, что меня бы устроил преобразователь с точностью (для суб-100-килогерцовой синусоиды и оговоренного динамического диапазона) не хуже 0,1%.
При этом я имею в виду точность соответствия выходного сигнала амплитуде входной синусоиды. Понятно, что для иных форм точность может ухудшиться.
Поэтому я и хочу, как вариант преобразователя, повторитель для одной полуволны и инвертор - для другой.
Как видите, мои требования не такие уж жёсткие.

Вот это-то и непонятно, что значит 0.1%... От диапазона, как Вы выражаетесь. От чего эти 0.1%? От 3 вольт это будет одно, а от 3 милливольт совсем другое. Если бы Вы написали, что требуемая абсолютная точность 3 милливольта, то это бы было 0.1% от 3 вольт...
Но тогда точность для сигнала 3 мв была бы...
И можно было бы с гордостью говорить -
- у меня для малых сигналов 100% точность....
А про жесткость...
Вот у Вас скорость нарастания (грубо) 1 вольт/микросекунду. Хотите ошибку в милливольты... Какая должна быть задержка для ошибки в одну тысячную? Примерно наносекунды... Стало быть полоса усилителя должна быть.... А шум на корень из полосы...

[Designer56]

Вот, LTC1967 - LTC1968 меня бы устроили. Даже с избытком, учитывая, что они предназначены для измерения СКВ. Но максимальное входное маловато....

СКВ- это совсем другая вещь. Шумы в измеряемом сигнале влияют на результат гораздо сильнее. Если нужно измерять параметры именно синусоидального сигнала- измерение средневыпрямленного в этом случае выигрышнее. Другое дело, когда нужно знать именно СКВ, независимо от формы. Но тут следует внимательно отнестись к полосе пропускания.

[deemon]

А почему бы не попробовать вот такой вариант ?

Тут нет проблем с насыщением ОУ , так как цепь ОС всегда замкнута . Выбирая соотношения резисторов , можно добиться строго одинакового коэффициента передачи для положительной и отрицательной полуволн . Далее , небольшой недостаток тут - несимметрия дифференциального каскада на втором ОУ ( входной ток на отрицательном входе ) , но вместо него можно поставить инструментальный усилитель , у которого входы симметричны , и оба входа высокоомные . Или применить более сложный дифкаскад на двух ОУ по классической схеме . Хотя и так должно неплохо работать ...... точность же коэффициента передачи в любом случае будет определяться элементной базой .

[Stanislav]

...Форма сигнала не меняется, высшая гармоника - до 100 кГц.
Вот я и говорю, что меня бы устроил преобразователь с точностью (для суб-100-килогерцовой синусоиды и оговоренного динамического диапазона) не хуже 0,1%.
При этом я имею в виду точность соответствия выходного сигнала амплитуде входной синусоиды. Понятно, что для иных форм точность может ухудшиться.
Поэтому я и хочу, как вариант преобразователя, повторитель для одной полуволны и инвертор - для другой.
Как видите, мои требования не такие уж жёсткие.

По-моему, требования как раз довольно жёсткие (особенно если заданная точность должна выдерживаться хотя бы в коммерческом диапазоне температур).
0,1% от 10 мВ - это 10 мкВ всего. Нужны бытрые и точные ОУ, с малым температурным дрейфом, прецизионные резисторы (лучше сборки), а также диоды с малым временем восстановления.

[Herz]

Вот это-то и непонятно, что значит 0.1%... От диапазона, как Вы выражаетесь. От чего эти 0.1%? От 3 вольт это будет одно, а от 3 милливольт совсем другое.

Нет никаких сомнений...

....
И можно было бы с гордостью говорить -
- у меня для малых сигналов 100% точность....

Да нет, мне так много не надо...

А про жесткость...
Вот у Вас скорость нарастания (грубо) 1 вольт/микросекунду. Хотите ошибку в милливольты... Какая должна быть задержка для ошибки в одну тысячную? Примерно наносекунды... Стало быть полоса усилителя должна быть.... А шум на корень из полосы...

А я вот Ваших рассчётов не смог понять. О какой задержке идёт речь? По-Вашему, ошибка в одну тысячную потребует расширения полосы в тысячу раз?

СКВ- это совсем другая вещь. Шумы в измеряемом сигнале влияют на результат гораздо сильнее. Если нужно измерять параметры именно синусоидального сигнала- измерение средневыпрямленного в этом случае выигрышнее. Другое дело, когда нужно знать именно СКВ, независимо от формы. Но тут следует внимательно отнестись к полосе пропускания.

И я о том же. Поскольку истинное СКВ мне не нужно, не думаю, что задача так уж сложна. Громоздка немного...

По-моему, требования как раз довольно жёсткие (особенно если заданная точность должна выдерживаться хотя бы в коммерческом диапазоне температур).
0,1% от 10 мВ - это 10 мкВ всего. Нужны бытрые и точные ОУ, с малым температурным дрейфом, прецизионные резисторы (лучше сборки), а также диоды с малым временем восстановления.

Ниже 50 мВ, на самом деле сигнал не упадёт, да и с точность в начале шкалы, скажем прямо, можно было поскромнее. В целом же, да, потребуется аккуратность, в том числе и в выборе комплектующих. Но вполне достижимо. Просто возиться с этим.... Ну Вы понимаете...

[deemon]

Кстати , если неохота самому городить подобный выпрямитель - есть например микросхема AD637 . Она , в зависимости от включения , может давать на выходе среднеквадратичное значение , или средневыпрямленное , или логарифмическое . Судя по даташиту - точность весьма высокая .... смущает только ухудшение точности при малых уровнях ( это впрочем везде так ) , и снижение полосы частот , тоже при малых уровнях ( а это следствие её логарифмического принципа вычислений ) . Но может быть , этот вариант тоже стоит рассмотреть ............

[Herz]

Кстати , если неохота самому городить подобный выпрямитель - есть например микросхема AD637 . Она , в зависимости от включения , может давать на выходе среднеквадратичное значение , или средневыпрямленное , или логарифмическое . Судя по даташиту - точность весьма высокая .... смущает только ухудшение точности при малых уровнях ( это впрочем везде так ) , и снижение полосы частот , тоже при малых уровнях ( а это следствие её логарифмического принципа вычислений ) . Но может быть , этот вариант тоже стоит рассмотреть ............

Ну, средневыпрямленное - всё-таки нет. В целом, ничего, можно бы попробовать, хоть и из пушки по воробьям... Но за такие деньги неужели буфер поприличнее встроить не удалось?

[Stanislav]

Ниже 50 мВ, на самом деле сигнал не упадёт, да и с точность в начале шкалы, скажем прямо, можно было поскромнее. В целом же, да, потребуется аккуратность, в том числе и в выборе комплектующих. Но вполне достижимо. Просто возиться с этим...

Погодите-ка...
Вот, сейчас только подумалось: если Вам нужно измерять среднее напряжение синусоиды, может, и однополупериодного выпрямителя будет достаточно?
Такой сделать гораздо легче, чем двухполупериодный. Возможно, получится и на одиночном ОУ.

ЗЫ. Прочитал ещё раз тему внимательно - однополупериодный выпрямитель может прокатить и для сигнала произвольной, но неизменной формы.

Сообщение отредактировал Stanislav - Dec 3 2007, 20:28

[deemon]

Ну, средневыпрямленное - всё-таки нет.

Почему нет ? В даташите на 6-й странице сказано , что если отключить усредняющий конденсатор Cav , показанный на рисунке 2 ( они советуют всё же 5 пикофарад оставить , для стабильности ) , то схема начинает давать на выход абсолютное значение ( absolute value ) . А если это потом отфильтровать - то получится как раз средневыпрямленное значение . То есть , схема-то позволяет , вопрос - как там будет с точностью и полосой частот на милливольтном сигнале . А с другой стороны - для синусоиды-то всё равно , какое там будет среднее значение , RMS или средневыпрямленное .

Но за такие деньги неужели буфер поприличнее встроить не удалось?

Но зато за эти деньги они лазерную подгонку делают ...... всё же трудятся люди

Погодите-ка...
Вот, сейчас только подумалось: если Вам нужно измерять среднее напряжение синусоиды, может, и однополупериодного выпрямителя будет достаточно?
Такой сделать гораздо легче, чем двухполупериодный. Возможно, получится и на одиночном ОУ.

Да-да , и главное - без диодов и транзисторов
Вы же тут писали -

Я ещё в 80-х сделал схему двухполупериодного выпрямителя на одном ОУ, без диодов и транзисторов.

Интересно было бы посмотреть ..... я вот , при всей моей буйной фантазии - такого придумать не смог , увы Вот ежели бы в схему ОУ внутрь залезть - можно было бы что-нибудь замутить подобное ..... но пилить корпус , да в кристалл тыкать - нет , это не наш путь

Сообщение отредактировал deemon - Dec 3 2007, 20:32

[Herz]

Погодите-ка...
Вот, сейчас только подумалось: если Вам нужно измерять среднее напряжение синусоиды, может, и однополупериодного выпрямителя будет достаточно?
Такой сделать гораздо легче, чем двухполупериодный. Возможно, получится и на одиночном ОУ.

ЗЫ. Прочитал ещё раз тему внимательно - однополупериодный выпрямитель может прокатить и для сигнала произвольной, но неизменной формы.

В принципе - да, была у меня такая мысль. Видимо придётся к ней вернуться. Точность будет легче обеспечить. Жаль только уровень сигнала терять... У меня шкала АЦП - 4,095 В и пятивольтовым питанием хотелось обойтись. Всё равно на одиночном ОУ никак не получается...
Да и как на одном от влияния нагрузки избавиться?

[Stanislav]

Вот более сильное утверждение: средневыпрямленное значение сигнала переменного тока произвольной формы может быть измерено с помощью однополупериодного выпрямителя.

В принципе - да, была у меня такая мысль. Видимо придётся к ней вернуться. Точность будет легче обеспечить. Жаль только уровень сигнала терять... У меня шкала АЦП - 4,095 В и пятивольтовым питанием хотелось обойтись. Всё равно на одиночном ОУ никак не получается...

Точность от этого только выиграет. Можно ещё питание опера сделать побольше...

...Да и как на одном от влияния нагрузки избавиться?

Что подразумевается под влиянием нагрузки?

Не переходите на личности

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:26

[deemon]

В принципе - да, была у меня такая мысль. Видимо придётся к ней вернуться. Точность будет легче обеспечить. Жаль только уровень сигнала терять... У меня шкала АЦП - 4,095 В и пятивольтовым питанием хотелось обойтись. Всё равно на одиночном ОУ никак не получается...
Да и как на одном от влияния нагрузки избавиться?

А у АЦП дифференциальный вход ? Если так , то есть вариант на одном ОУ двухполупериодный выпрямитель сделать и получить средневыпрямленное значение , только потом дифференциальный вход нужен .


Вот так можно сделать :



ОУ тут один , правда всё же 2 диода ..... но что делать

Вот так ещё лучше - больше амплитуда на выходе . Разрядный резистор лучше перенести к конденсаторам :



Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:29

[Stanislav]

Вот так можно сделать :



ОУ тут один , правда всё же 2 диода ..... но что делать

И какой же АЦП здесь предлагается?
Деемон, Ваши схемы хороши всем, кроме одного: они не имеют отношения к обсуждаемым здесь и в других темах вопросам, потому, что не соответствуют условиям задачи.

Вот так ещё лучше - больше амплитуда на выходе . Разрядный резистор лучше перенести к конденсаторам :

А Вы уверены что Ваши схемы вообще будут работать как выпрямители?
О том, что ОУ нуждается в ОС по постоянному току, мне удалось выяснить ещё в школе, и без хоровицхиллов.

[deemon]

И какой же АЦП здесь предлагается?

Любой АЦП с высокоомным дифференциальным входом . Таких АЦП много .... даже старый добрый КР572ПВ5 - обладал таким входом .

[Stanislav]

Любой АЦП с высокоомным дифференциальным входом . Таких АЦП много .... даже старый добрый КР572ПВ5 - обладал таким входом .

Да неужто? Назовите хотя бы один конкретно.

Мне кажется, вы просто упорствуете в собственном неведении.
572ПВ5 для решения задачи, поставленной в теме, абсолютно не годится. Причину могу назвать по запросу, если он будет исходить не от Вас.

[Herz]

Вот более сильное утверждение: средневыпрямленное значение сигнала переменного тока произвольной формы может быть измерено с помощью однополупериодного выпрямителя.

Ещё более сильное: при симметрии полуволн - и СКВ тоже.

Точность от этого только выиграет. Можно ещё питание опера сделать побольше...

Да, но не хотелось ради этого... Сейчас и опер с питанием выше 5 В подбирать не так просто...

Что подразумевается под влиянием нагрузки?

То, что у выпрямителя наверняка будет различное выходное сопротивление для разных полуволн входного. Это может привести к ошибке последующего усреднения.

[Stanislav]

Ещё более сильное: при симметрии полуволн - и СКВ тоже.

Это не интересно.
Впрочем, я высказал также банальные вещи. Которые, к сожалению, часто забываются.

Да, но не хотелось ради этого... Сейчас и опер с питанием выше 5 В подбирать не так просто...

А усреднять в цифрЕ или в аналоге собираетесь?
В первом случае потери разрядности не будет.

...То, что у выпрямителя наверняка будет различное выходное сопротивление для разных полуволн входного. Это может привести к ошибке последующего усреднения.

Нет, в целом, не верно - неправильно расставлены акценты. Выходное сопротивление выпрямителя будет определяться глубиной ООС и углом поворота фазы (задержкой сигнала) ОУ на заданной частоте. Сами же выходные каскады рыл-ту-рыл ОУ имеют высокое вых. сопротивление, т.к. представляют собой источники тока (схема с ОЭ или ОИ).

[Herz]

Вот так можно сделать :

Вот так можно:[attachment=15842:attachment]

А усреднять в цифрЕ или в аналоге собираетесь?
В первом случае потери разрядности не будет.

Вопрос интересный. Собирался в аналоге. Надо подумать...

Нет, в целом, не верно - неправильно расставлены акценты. Выходное сопротивление выпрямителя будет определяться глубиной ООС и углом поворота фазы (задержкой сигнала) ОУ на заданной частоте. Сами же выходные каскады рыл-ту-рыл ОУ имеют высокое вых. сопротивление, т.к. представляют собой источники тока (схема с ОЭ или ОИ).

Всё равно не могу безоговорочно согласиться. То, что будет разным - почти на 100% уверен. Надо конкретную схему обсуждать. Может, предложите?

[Stanislav]

Вот так можно:[attachment=15842:attachment]

Можно-то можно. Только АЦП придётся искать с дифф. входами и большим диапазоном входных синфазных напряжений.
Вы какой, кстати, планируете использовать?

...Вопрос интересный. Собирался в аналоге. Надо подумать...

Если в цифрЕ, то и выпрямлять особенно не надо.

Всё равно не могу безоговорочно согласиться. То, что будет разным - почти на 100% уверен. Надо конкретную схему обсуждать. Может, предложите?

Щас прикину. Может, Вы и правы...

[deemon]

Вот так можно:[attachment=15842:attachment]

Так-то можно , но точность понизится - АЦП будет работать на переменном токе , да и требования к подавлению синфазного сигнала будут более жестокими . Если уж нужно средневыпрямленное значение - то что мешает его сначала выпрямить , а потом уже оцифровывать ?

Да неужто? Назовите хотя бы один конкретно.

Мне кажется, вы просто упорствуете в собственном неведении.
572ПВ5 для решения задачи, поставленной в теме, абсолютно не годится. Причину могу назвать по запросу, если он будет исходить не от Вас.

Да это-то и дураку понятно , почему - у него же семисегментный выход на ЖКИ Но вот с тех пор , когда сделали ПВ5 ( а точнее - его прототип ) , прошло много времени , и АЦП выпустили много . И у многих из них есть таки дифференциальный вход . Может быть , и у АЦП , который хочет применять Herz - тоже такой вход есть . Теперь дошло ? Вот тогда - можно сделать выпрямитель на одном ОУ . А если надо усреднять сигнал уже в цифре - то кто мешает сделать так :



Так ещё проще , да и синфазный сигнал меньше ..... хотя я бы лично сначала усреднил бы кондёрами , а потом - на оцифровку .

[Stanislav]

Всё равно не могу безоговорочно согласиться. То, что будет разным - почти на 100% уверен. Надо конкретную схему обсуждать. Может, предложите?

Повертел так и сяк - в простых однополупериодных выпрямителях, действительно, малое выходное сопротивление получить не удалось.

Да это-то и дураку понятно , почему - у него же семисегментный выход на ЖКИ

Может, дураку и понятно, только тот, кто его предлагал в данной теме, этого точно не осознал.
Кроме того, есть и другие причины неприменимости данного прибора для данной задачи.

...Но вот с тех пор , когда сделали ПВ5 ( а точнее - его прототип ) , прошло много времени , и АЦП выпустили много . И у многих из них есть таки дифференциальный вход . Может быть , и у АЦП , который хочет применять Herz - тоже такой вход есть .

И какие же конкретно эти АЦП, особенно те, которые собирается применять Herz?

...Вот тогда - можно сделать выпрямитель на одном ОУ . А если надо усреднять сигнал уже в цифре - то кто мешает сделать так :



Так ещё проще , да и синфазный сигнал меньше ..... хотя я бы лично сначала усреднил бы кондёрами , а потом - на оцифровку .

Это просто праздники какие-то...
Деемон, Вы плодите "схемы" с такой скоростью, что просто физически невозможно указывать Вам на каждую ошибку.
Послушайте доброго совета: прежде, чем рисовать, или просто предлагать что-то, сначала подумайте хорошенько головой.

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:35

[Stanislav]

deemon Ваш последний"выпрямитель на одном ОУ" эквивалентен... проводу.
Дифференциальный АЦП для провода вовсе не нужен.

2 Herz
Попробуйте всё-таки рассмотреть возможность измерять среднее значение сигнала вовсе без выпрямителя. Точность от этого только выиграет. Шумы и погрешности АЦП же, как правило, гораздо ниже шумов и помех, содержащихся в самОм сигнале.

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:37

[deemon]

Ваш последний"выпрямитель на одном ОУ" эквивалентен... проводу.

Это как понять - эквивалентен проводу ??? Потрудитесь разъяснить !

[Stanislav]

Это как понять - эквивалентен проводу ??? Потрудитесь разъяснить !

Каков диапазон входного сигнала АЦП? Какой он получится с Вашей схемой, и какой - с проводом? Все резисторы считаем одинаковыми.
Если используется дифф. АЦП, для провода один из входов просто заземляем.

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:38

[deemon]

Каков диапазон входного сигнала АЦП? Какой он получится с Вашей схемой, и какой - с проводом? Все резисторы считаем одинаковыми.
Если используется дифф. АЦП, для провода один вход просто заземляем.

Вы что несёте , в самом-то деле ? На схеме изображён двухполупериодный выпрямитель , работающий на АЦП с дифференциальным входом .


Не переходите на личночти

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:40

[Stanislav]

Вы что несёте , в самом-то деле ? На схеме изображён двухполупериодный выпрямитель , работающий на АЦП с дифференциальным входом .

А я с этим и не спорил - выпрямление получается, двухполупериодное между дифф. входами АЦП.
Только давайте рассмотрим теперь работу АЦП с дифф. входом.
Возьмём конкретный прибор, и разберём его работу. Предложите его, а я попытаюсь показать, что преимуществ Ваша схема против провода иметь не будет.

[deemon]

deemon выучите раз и навсегда пункт правил 2.1 а. И прежде чем написать что-либо о любом из форумчан еще раз его прочтите.

deemon и Stanislav продолжение обсуждения темы в духе взаимных нападок не приемлемо. Выбирайте выражения. Сарказм также не приветствуется.

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 5 2007, 12:31

[Stanislav]

К сожалению, вынужден пожаловаться модераторам на deemon-а, ибо не хочу опускаться на его уровень обсуждения. Необходимые скриншоты, подтверждающие правомочность жалобы, у меня имеются.
Всем желающим могу строго показать, что его "схемы" и предложения в данной теме не выдерживают никакой критики, и только вредят обсуждению.
В частности, последняя из них для задачи определения средневыпрямленного значения сигнала будет работать хуже АЦП с сигналом, поданным непосредственно на его вход, потому, как она только вносит дополнительные искажения и шумы.
Прошу прощенья за оффтоп (с моей точки зрения, вынужденный).

[alexander55]

Реплика.
Я видел начало и знаю откуда все началось (политика) и теперь продолжается и продолжается.
Давайте жить дружно.
По теме.
Схемы с диодами нехороши тем, что внутри зоны нечуствительности диодов (обратная связь разомкнута) и идет звон (мама не горюй). Для этих схем обязательно требуется фильтрация на выходе.
Я пробовал разные варианты, все работают, но мое личное предпочтение сейчас такое.
Структорно так.
Диф. вход. 2 одинаковых однополярных ОУ подключатся только разными входами. На выходах R-C фильтр легкий и обратная связь ОУ с конденсатора.
Плюсы такого решения.
1. Без диодов.
2. Параметры R-C фильтра не влияют на точность, т.к. охвачены ОС.
3. Одинаковость входных цепей.
4. Диф. вход.
Минус.
Резисторы входные и ОС точные. Против физики ни чего не могу сделать.

[deemon]

В частности, последняя из них для задачи определения средневыпрямленного значения сигнала будет работать хуже АЦП с сигналом, поданным непосредственно на его вход, потому, как она только вносит дополнительные искажения и шумы.
Прошу прощенья за оффтоп (с моей точки зрения, вынужденный).

Угу , выпрямитель будет работать ХУЖЕ АЦП

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:56

[Herz]

Можно-то можно. Только АЦП придётся искать с дифф. входами и большим диапазоном входных синфазных напряжений.
Вы какой, кстати, планируете использовать?

Да, синфазное - неприятная вещь. Я эту схему привёл лишь для примера, у неё есть очевидные плюсы: высокое входное сопротивление и ненужность точных резисторов.
АЦП собираюсь использовать ADS1252. Кстати, заявленного в документации КОСС в 100 дБ должно хватить, чтобы уложиться в 0,1% ошибки на моём динамическом диапазоне в 40 дБ. Без учёта других погрешностей, конечно.

Если в цифрЕ, то и выпрямлять особенно не надо.

2 Herz
Попробуйте всё-таки рассмотреть возможность измерять среднее значение сигнала вовсе без выпрямителя. Точность от этого только выиграет. Шумы и погрешности АЦП же, как правило, гораздо ниже шумов и помех, содержащихся в самОм сигнале.

АЦП - дельта-сигма, его скорости не хватит, чтобы оцифровать сигнал "напрямую", без выпрямления. Если же усреднять синусоиду, получим... сами знаете что. Вот использовать его модулятор для усреднения выпрямленного, пожалуй, можно было бы. Надо прикидывать. У меня перед АЦП ещё антиалиасинговый фильтр предусмотрен был. Аналоговый.

А я с этим и не спорил - выпрямление получается, двухполупериодное между дифф. входами АЦП.
Только давайте рассмотрим теперь работу АЦП с дифф. входом.
Возьмём конкретный прибор, и разберём его работу. Предложите его, а я попытаюсь показать, что преимуществ Ваша схема против провода иметь не будет.

Да схема-то в общем, известная. И вполне работоспособная. Для дифференциального входа можно использовать. Но опять же: точные резисторы, относительно невысокий входной и высокий выходной импедансы...
Я тут даже подумал: схема многоканальная, в тракте хотелось предусмотреть PGA для выравнивания КУ. Реализовать думаю на умножающем ЦАПе, включенном в ОС ОУ. (т.е. с выхода ОУ сигнал на вход опоры ЦАПа, токовый выход - на инвертирующиий вход). Такие ЦАПы, как DAC8812, например, имеют комплементарные токовые выходы. Подать с обоих ОС через диоды и кодом выровнять симметрию...
Или ещё. Есть у них входы сброса. Можно компаратор на "пересечение земли" поставить и ЦАП обнулять, чтобы PGA в течение полуволны ноль выдавал... Каково?

[deemon]

АЦП - дельта-сигма, его скорости не хватит, чтобы оцифровать сигнал "напрямую", без выпрямления. Если же усреднять синусоиду, получим... сами знаете что. Вот использовать его модулятор для усреднения выпрямленного, пожалуй, можно было бы. Надо прикидывать. У меня перед АЦП ещё антиалиасинговый фильтр предусмотрен был. Аналоговый.

Ну , если АЦП медленный , но имеет высокомный дифференциальный вход - то ИМХО лучше всего вариант с конденсаторами , я его уже рисовал :


Тут и симметрия полуволн обеспечивается автоматически , и синфазный сигнал практически отсутствует , и перед АЦП мы имеем хорошее сглаживание .

[Herz]

Ну , если АЦП медленный , но имеет высокомный дифференциальный вход - то ИМХО лучше всего вариант с конденсаторами , я его уже рисовал :


Тут и симметрия полуволн обеспечивается автоматически , и синфазный сигнал практически отсутствует , и перед АЦП мы имеем хорошее сглаживание .

Вы в самом деле шустрый очень.
Присмотритесь к своей схемке, Найдите 10..., ну, хоть 2 ошибки...

[deemon]

Вы в самом деле шустрый очень.
Присмотритесь к своей схемке, Найдите 10..., ну, хоть 2 ошибки...

Нее , давайте лучше вы сначала А то товарищ вон тоже искал , искал .....

Сообщение отредактировал Alexandr - Dec 4 2007, 10:58

[Herz]

Нее , давайте лучше вы сначала А то товарищ вон тоже искал , искал .....

deemon, я Вам признателен за участие и желание помочь, но давайте не флеймить...
ИМХО, Ваша гиперактивность на форуме не оставляет Вам времени как следует продумать собственные посты. (Так и хочется спросить - Вы ещё чем-нибудь занимаетесь? ) Уверен - если бы не торопились, меньше было бы таких грубых и очевидных ляпсусов, как два диода в одном направлении и разомкнутость ОС по постоянке... Или не согласны?
П.С. И ещё, если не затруднит, обращаясь на "Вы", пишите это местоимение с заглавной буквы....

[deemon]

deemon, я Вам признателен за участие и желание помочь, но давайте не флеймить...
ИМХО, Ваша гиперактивность на форуме не оставляет Вам времени как следует продумать собственные посты. (Так и хочется спросить - Вы ещё чем-нибудь занимаетесь? ) Уверен - если бы не торопились, меньше было бы таких грубых и очевидных ляпсусов, как два диода в одном направлении и разомкнутость ОС по постоянке... Или не согласны?
П.С. И ещё, если не затруднит, обращаясь на "Вы", пишите это местоимение с заглавной буквы....

Ну так с этого и надо было начинать . Так и написали бы сразу - нет ООС по постоянке . И ответ будет прост и очевиден - добавляем два резистора и конденсатор и вводим эту ООС . Перерисовать диод наоборот - это вообще не требует мыслительных усилий . При таком способе обсуждения - не было бы кучи флуда и флейма . Я этой схемой , вообще-то , хотел показать ПРИНЦИП выпрямления на одном ОУ , так что , разве трудно довести её до рабочего варианта ?

[Alexandr]

Тему почистил. deemon выбирайте выражения, тщательно проверяйте свои схемы и оставьте свой сарказм. Надеюсь на продолжение конструктивной дискуссии.

[deemon]

Тему почистил. deemon выбирайте выражения, тщательно проверяйте свои схемы и оставьте свой сарказм. Надеюсь на продолжение конструктивной дискуссии.

Послушайте-ка , уважаемый вы наш , а вам не кажется , что вы как-то очень ИЗБИРАТЕЛЬНО тему "почистили" ? Если вы тут так озабочены соблюдением правил , то уж тогда и соблюдайте их сами , да применяйте эти правила ко всем , в РАВНОЙ мере . А то смешно выходит , в самом деле - на меня вы тут наезжаете , а вот этого скандализирующего индивидуума , который просто нарывается по полной программе - не трогаете . Так делать нехорошо . Вообще , есть умное правило - никогда не надо позволять себе в интернете то , чего не позволил бы в реале ......

Знаете что - а удалите-ка пожалуйста мою регистрацию с этого сайта . Я бы сам удалил , да не могу найти эту опцию в настройках . Что-то мне это всё совсем перестало нравиться ...... мало того , что уровень "дискуссий" плачевно низок , так ещё и скандалы каждый день . В любом случае , я тут более появляться не намерен ............. что я хотел выяснить , я выяснил , и далее тусоваться тут смысла не вижу .

[Stanislav]

Да, синфазное - неприятная вещь. Я эту схему привёл лишь для примера, у неё есть очевидные плюсы: высокое входное сопротивление и ненужность точных резисторов.

Точные резисторы нужны, конечно. Но только 2. Можно использовать прецизионную сборку (от SUSUMU, например).
На бОльшее число резисторов найти точную сборку проблематично.

...АЦП собираюсь использовать ADS1252. Кстати, заявленного в документации КОСС в 100 дБ должно хватить, чтобы уложиться в 0,1% ошибки на моём динамическом диапазоне в 40 дБ. Без учёта других погрешностей, конечно.

Боюсь, не прокатит.
В даташите указано: КОСС 90 дБ мин., но... "at DC".
Я с ходу не могу припомнить даже быстрого ОУ, который давал бы 100 дБ КОСС на частоте 100 кГц.
Для данного АЦП на частоте этот параметр не нормируется, так шта... При полосе пропускания его аналогового тракта в 9 кГц будет гарантированный швах.

...АЦП - дельта-сигма, его скорости не хватит, чтобы оцифровать сигнал "напрямую", без выпрямления. Если же усреднять синусоиду, получим... сами знаете что. Вот использовать его модулятор для усреднения выпрямленного, пожалуй, можно было бы. Надо прикидывать. У меня перед АЦП ещё антиалиасинговый фильтр предусмотрен был. Аналоговый.

Я всё-таки рекомендую рассмотреть возможность использования более шустрого АЦП, и дискретизировать сигнал непосредственно, без выпрямления. Здесь именно тот случай, когда любая аналоговая предобработка может существенно испортить результат преобразования.
Думаю, решение на 12-14бит качественном АЦП + хорошем опорнике + ЦОС способно решить задачу с минимальными потерями (ну, и повторяемость будет хорошей).
АЦП можно взять примерно вот такой:
http://www.analog.com/en/prod/0,,AD7946,00.html
Если требуется большой динамический диапазон, можно обратить внимание на его 16-18-разрядных собратьев.

Щас мало времени, приведу лишь пример: температурный дрейф нуля ОУ и АЦП. Вариант с выпрямителем будет сильно ему подвержен - все уходы складываются с сигналом, а для варианта с непосредственной оцифровкой это пофиг - среднее значение сигнала мы можем оценивать в реалтайме, и тут же вычитать из него. Как вариант - цифровой фильтр ВЧ. После этого останется только взять модуль сигнала и усреднить его в заданном окне.

...Да схема-то в общем, известная. И вполне работоспособная. Для дифференциального входа можно использовать. Но опять же: точные резисторы, относительно невысокий входной и высокий выходной импедансы...

Она гораздо хуже приведённой Вами. Резисторов точных - 3, импедансы высокие, опять же ВЧ синфазный сигнал...
С выбранным Вами АЦП использовать нельзя.

...Я тут даже подумал: схема многоканальная, в тракте хотелось предусмотреть PGA для выравнивания КУ. Реализовать думаю на умножающем ЦАПе, включенном в ОС ОУ. (т.е. с выхода ОУ сигнал на вход опоры ЦАПа, токовый выход - на инвертирующиий вход). Такие ЦАПы, как DAC8812, например, имеют комплементарные токовые выходы. Подать с обоих ОС через диоды и кодом выровнять симметрию...

Делать так можно, конечно. Но можно попробовать поискать интегральные PGA (у AD, по-моему, были такие, именно для ультразвуковых частот).

...Или ещё. Есть у них входы сброса. Можно компаратор на "пересечение земли" поставить и ЦАП обнулять, чтобы PGA в течение полуволны ноль выдавал... Каково?

Круто завёрнуто... Но точность при таком решении вряд ли хорошей получится, имхо...

[Stanislav]

Я пробовал разные варианты, все работают, но мое личное предпочтение сейчас такое.
Структорно так.
Диф. вход. 2 одинаковых однополярных ОУ подключатся только разными входами. На выходах R-C фильтр легкий и обратная связь ОУ с конденсатора...

Простите, а не могли бы Вы нарисовать схему такого выпрямителя? А то непонятно что-то...

[Designer56]

На бОльшее число резисторов найти точную сборку проблематично.

Вовсе нет. Есть такие штучки- раньше на ни точные АЦП/ЦАП делались для спецтехники. 0,01% согласования. 12 битная лестница. Если нужно, я Вам приведу точное наименование. До сих пор выпускается.

Я с ходу не могу припомнить даже быстрого ОУ, который давал бы 100 дБ КОСС на частоте 100 кГц.

Нет такого, хотябы потому, что это измерить проблематично весьма

[Stanislav]

Вовсе нет. Есть такие штучки- раньше на ни точные АЦП/ЦАП делались для спецтехники. 0,01% согласования. 12 битная лестница. Если нужно, я Вам приведу точное наименование. До сих пор выпускается.

Нужно, только если это сборки из независимых резисторов, с разными значениями отношения.
4-резисторные номинально есть у Vishay, однако, раздобыть их реально - весьма большая проблема. Раз уже налетел на это, заложив в проект; больше не хочется.

Нет такого, хотябы потому, что это измерить проблематично весьма

Ну, хотя бы в даташите было написано...
AD раньше приводили схемы комплексного измерения параметров ОУ, иногда прямо в даташитах. В последнее время встречаю такую информацию всё реже...

[Designer56]

Ну, хотя бы в даташите было написано...

Хммм...На заборах много чего написано..

[Stanislav]

Хммм...На заборах много чего написано...

Это понятно.
На НЧ КОСС измерить - не проблематично. На ВЧ - не задумывался пока что, но, мне кажется, необходимые методики и приборы всё же существуют.
Собственно, я всё это писал к тому, чтобы выразить баальшое сомнение, что у АЦП, даже довольно шустрого, будет на частоте 100 кГц 100 дБ КОСС (точнее, уверенность в обратном ).

[Designer56]

Собственно, я всё это писал к тому, чтобы выразить баальшое сомнение, что у АЦП, даже довольно шустрого, будет на частоте 100 кГц 100 дБ КОСС (точнее, уверенность в обратном

Так, собственно, можно и не сомневаться, поскольку бессмысленно- даже если предположить, что М/С такое может, все равно ведь нужно обеспечивать соответствующую симметрию входных цепей...

[Georgy]

....
так что , разве трудно довести её до рабочего варианта ? ....

Просто невозможно.
Сдаётся мне что схема будет обладать логарифмической характеристикой вдобавок с резко выраженной частотной зависимостью.

[Herz]

Боюсь, не прокатит.
В даташите указано: КОСС 90 дБ мин., но... "at DC".
Я с ходу не могу припомнить даже быстрого ОУ, который давал бы 100 дБ КОСС на частоте 100 кГц.
Для данного АЦП на частоте этот параметр не нормируется, так шта... При полосе пропускания его аналогового тракта в 9 кГц будет гарантированный швах.

Тогда перед АЦП фильтровать надо хотя бы предварительно. Но на самом деле рельно уровень 100- килогерцовой составляющей в сигнале довольно мал. Впрочем, и для более низких частот реальный КОСС оценить, конечно, сложно.

Я всё-таки рекомендую рассмотреть возможность использования более шустрого АЦП, и дискретизировать сигнал непосредственно, без выпрямления. Здесь именно тот случай, когда любая аналоговая предобработка может существенно испортить результат преобразования.
Думаю, решение на 12-14бит качественном АЦП + хорошем опорнике + ЦОС способно решить задачу с минимальными потерями (ну, и повторяемость будет хорошей).
АЦП можно взять примерно вот такой:
http://www.analog.com/en/prod/0,,AD7946,00.html
Если требуется большой динамический диапазон, можно обратить внимание на его 16-18-разрядных собратьев.

Спасибо. АЦП неплох, возьму на заметку. Действительно мне минимум 16 разрядов надо. Кроме того, есть большая сетевая наводка. С ней дельта-сигма справляется сам, для чего, собственно, и был выбран. С этими же придётся дополнительное время выделить на ЦОС. Пока не считал, но есть опасение, что трудно будет вклиниваться.

Она гораздо хуже приведённой Вами. Резисторов точных - 3, импедансы высокие, опять же ВЧ синфазный сигнал...
С выбранным Вами АЦП использовать нельзя.

Нет, там достаточно двух, и синфазный сигнал поменьше, но в целом мне тоже не нравится.

Делать так можно, конечно. Но можно попробовать поискать интегральные PGA (у AD, по-моему, были такие, именно для ультразвуковых частот).

Я с их поиска и начинал. Но не богат выбор, да и регулировку я на ЦАПе запросто могу сделать как угодно плавной. Или цифровой резистор (не помню, как там у них с шумами...)

Круто завёрнуто... Но точность при таком решении вряд ли хорошей получится, имхо...

Если время выкрою - попробую смакетировать, даже интересно. Но сомневаюсь, что до практического применения дойдёт...

Так, собственно, можно и не сомневаться, поскольку бессмысленно- даже если предположить, что М/С такое может, все равно ведь нужно обеспечивать соответствующую симметрию входных цепей...

Это мы уж, кажется, совсем в дебри забираемся.

[DS]

Herz, если эта дискуссия относится к продолжению разработки того прибора, что Вы раньше обсуждали, то Stanislav прав. Я делал приборы с вариантом детектора с умножением на знак. Там дрейф был поменьше, чем Вы сделали, но проблема (небольшая) была. Устранялась перекалибровкой время от времени и по изменению температуры. Заказчик был доволен, но в процессе продвижения приборов на всякие разные цели и их испытаний возникла потребность сократить время калибровки и полностью устранить дрейф нуля. В общем, я прикинул и затеял новый design. С оцифровкой сигнала после входных фильтров и обработкой на отдельном DSP (благо заказчик был готов "не постоять за ценой"). В общем, что смешно, влезло в ту же площадь, и себестоимость, за счет отказа от двух дорогущих ОУ. Но к выбору АЦП надо подходить очень аккуратно, PulSARовских не хватит.
Вот со следующей недели будем оживлять.

[Herz]

Herz, если эта дискуссия относится к продолжению разработки того прибора, что Вы раньше обсуждали, то Stanislav прав. Я делал приборы с вариантом детектора с умножением на знак. Там дрейф был поменьше, чем Вы сделали, но проблема (небольшая) была. Устранялась перекалибровкой время от времени и по изменению температуры. Заказчик был доволен, но в процессе продвижения приборов на всякие разные цели и их испытаний возникла потребность сократить время калибровки и полностью устранить дрейф нуля. В общем, я прикинул и затеял новый design. С оцифровкой сигнала после входных фильтров и обработкой на отдельном DSP (благо заказчик был готов "не постоять за ценой"). В общем, что смешно, влезло в ту же площадь, и себестоимость, за счет отказа от двух дорогущих ОУ. Но к выбору АЦП надо подходить очень аккуратно, PulSARовских не хватит.
Вот со следующей недели будем оживлять.

Нет, прибор другой, но много похожего. На том у меня синхронное детектирование и канал один (не считая контроля мощности лазера, но он пока так и не используется). Работает, и неплохо. (Пока перебои с финансированием - не работает, стоит. Скоро к нему вернусь.)
Здесь определение цвета окрашенной жидкости, с большой резолюцией и приличной скоростью. Тоже нетривиальная задача, как оказалось. Посему каналов, как минимум, три (для одиночного сенсора), синхронная работа трёх АЦП и математики немало. За намёк спасибо, буду думать. Вы, кстати, что за АЦП выбрали, если не секрет?

[Stanislav]

Тогда перед АЦП фильтровать надо хотя бы предварительно.

Налетите на те же грабли - чрезмерное усложнение схемы.
"Пролезший" на выход диф. усилителя синфазный сигнал теоретически не должен прямо влиять на работу АЦП, т.к. он внутри него подавляется модулятором и фильтрами. Однако, на практике всё сложнее: большой его уровень может привести к существенной нелинейности "медленного" входного тракта, а как он сам и его гармоники будут взаимодействовать с модулятором - один аллах ведает. Короче говоря, этот вопрос нужно длительно и кропотливо исследовать, скорее всего, с отрицательным заключением о применимости...

Если подвесить кондёр между входами АЦП, получится, что размах входного синфазного сигнала составит sqrt(2) от уровня входного полезного сигнала (на синусе). Ни о какой более-менее приемлемой утилизации входного диапазона АЦП не может быть и речи. Я это и пытался пояснить deemon-у, к сожалению, с известным результатом.

...Спасибо. АЦП неплох, возьму на заметку. Действительно мне минимум 16 разрядов надо. Кроме того, есть большая сетевая наводка. С ней дельта-сигма справляется сам, для чего, собственно, и был выбран. С этими же придётся дополнительное время выделить на ЦОС. Пока не считал, но есть опасение, что трудно будет вклиниваться.

Сделайте нормирующий усилитель с характеристиками ФВЧ и/или режектора, что ослабит помеху.
В цифрЕ нужно выбирать длину окна усреднения, кратную периоду сетевой наводки. Тогда специальной фильтрации не потребуется.
ЗЫ. Про хороший опорник не забудьте.

Нет, там достаточно двух, и синфазный сигнал поменьше, но в целом мне тоже не нравится.

Как это двух?
На Ваших схемах я вижу два резистора. Оба должны быть прецизионными.
На последней схеме deemon-а я вижу три резистора. Все три должны быть прецизионными.
Речь ведь идёт о точности 0,1% и стабильности измерителя на температуре.
Или я не понял чего-то?

...Я с их поиска и начинал. Но не богат выбор, да и регулировку я на ЦАПе запросто могу сделать как угодно плавной. Или цифровой резистор (не помню, как там у них с шумами...)
Если время выкрою - попробую смакетировать, даже интересно. Но сомневаюсь, что до практического применения дойдёт...

Я сейчас посмотрел - по-моему, подобрать что-либо действительно трудно...

...Но к выбору АЦП надо подходить очень аккуратно, PulSARовских не хватит...

Почему?
Вопрос не праздный - собираюсь Пульсар заюзать сам. Какие подводные камни там есть, и отчего для 0,1% точности его не хватит?
ЗЫ. Имеется в виду диапазон температур 20-50 град. - лабораторные условия.

Сообщение отредактировал Stanislav - Dec 5 2007, 18:09

[DS]

Stanislav:

Я сам их юзаю, нет никаких подводных камней, работают отлично и точно. Проблема в специфичности задачи - разрядности не хватит для последующего вытаскивания 16 битной точности.

Herz:

Скоростной сигма-дельта, точнее пока не могу.

Задачу на опеределение цвета (поглощения в образце) мне приходится решать в еще более плохих условиях. Я каждый раз не знаю, какой придет спектр зондирующего импульса. И на получение значения поглощения в спектре из 1000 точек у меня меньше миллисекунды. Получить его надо с точностью несколько единиц на 1е-4 для каждой точки.
Решается оптикой - и Вам, наверное, надо так же. Пользовать не один сенсор, а 2 - измерительный и опорный. Если удастся на измерительный загнать только свет, прошедший через жидкость, а на опорный - свет, падающий на жидкость, то засветка полностью подавляется. Но каналов надо будет 6.

[Stanislav]

Stanislav:
Я сам их юзаю, нет никаких подводных камней, работают отлично и точно. Проблема в специфичности задачи - разрядности не хватит для последующего вытаскивания 16 битной точности.

Почему не хватит? Мы ведь не знаем допустимого времени усреднения, которое автор темы не привёл. Может хватить и 14 бит, если это время значительно.
Я сам собираюсь использовать AD7690/AD7691, 18 бит. SNR минимальный у них - 100дБ, что для решения задачи темы заведомо достаточно, даже для коротких интервалов усреднения.

...Скоростной сигма-дельта, точнее пока не могу.

Угадать можно?

[DS]

Там шум может быть на полтора порядка больше сигнала, это сожрет разряды.

Конечно, это не трудно !

[Stanislav]

Посему каналов, как минимум, три (для одиночного сенсора), синхронная работа трёх АЦП и математики немало.

Ну, с тремя каналами даже 10-долларовый блэкфин справится (если не заставлять делать его вычисления в плывучке, ессно ).
А синхронная работа АЦП обязательна?

[Herz]

Задачу на опеределение цвета (поглощения в образце) мне приходится решать в еще более плохих условиях.

Вы ещё моих не знаете. Жидкость движется, насыщенность и цвет меняются в широких диапазонах, места мало, да ещё и пузырьки воздуха попадаются (а это ужасно портит картину), плюс всякие блики внешней засветки и меняющаяся температура... Очень важна чувствительность к окраске (глазом уже не видно) и отсутствие ложных показаний.

Я каждый раз не знаю, какой придет спектр зондирующего импульса. И на получение значения поглощения в спектре из 1000 точек у меня меньше миллисекунды. Получить его надо с точностью несколько единиц на 1е-4 для каждой точки.
Решается оптикой - и Вам, наверное, надо так же. Пользовать не один сенсор, а 2 - измерительный и опорный. Если удастся на измерительный загнать только свет, прошедший через жидкость, а на опорный - свет, падающий на жидкость, то засветка полностью подавляется. Но каналов надо будет 6.

Да, с оптикой много работать приходится. Знакомые проблемы. О нестабильности спектра подсветки я уж стараюсь и не вспоминать...
Кстати, если помните, Вы мне посоветовали для прошлой задачи поставить после ТИ-усилителя делитель, чтобы можно было поднять добротность последующего полосового фильтра. Сейчас подумалось: может стоит вместо делителя трансформатор применить, раз уж сигнал симметричный?

Ну, с тремя каналами даже 10-долларовый блэкфин справится (если не заставить делать его вычисления в плывучке, ессно ).
А синхронная работа АЦП обязательна?

А без "плывучки" как раз, похоже, не обойдусь... И каналов легко может понадобиться 6 завтра... Да, синхронка очень важна.

Сообщение отредактировал Herz - Dec 4 2007, 21:41

[Stanislav]

Вы ещё моих не знаете.
.......................................................
А без "плывучки" как раз, похоже, не обойдусь... И каналов легко может понадобиться 6 завтра... Да, синхронка очень важна.

Там шум может быть на полтора порядка больше сигнала, это сожрет разряды.

Э-э... Похоже, условия задачи надо ставить заново, теперь уже более конкретно...

................................................................................
....
ЗЫ. Блэкфин справится и с 6-ю каналами. TMS - тоже.
Без плывучки удаётся обойтись почти всегда, но при условии, что есть в команде человек с навыками DSP программирования. В противном случае, освоить их самому будет крайне полезно, хотя это и займёт не так уж мало времени.
Кстати, и "плывучий" DSP за 20-25 долларов сейчас купить реально.

[DS]

Это какой-нибудь медицинский отсос, который должен усекать наличие крови ? Если что-то определенное в жидкости ищется, может имеет смысл спектр цветным стеклом порезать ?

Трансформатор можно, но он больше и дороже, чувствительней к наводкам.

[Stanislav]

Конечно, это не трудно !

Из этих, видимо.
Только у них SNR не лучше, чем у Пульсара.

ЗЫ. Нет, вру. У выбранного Вами SNR всё-таки получше.

[Herz]

Э-э... Похоже, условия задачи надо ставить заново, теперь уже более конкретно...

................................................................................
....
ЗЫ. Блэкфин справится и с 6-ю каналами. TMS - тоже.
Без плывучки удаётся обойтись почти всегда, но при условии, что есть в команде человек с навыками DSP программирования. В противном случае, освоить их самому будет крайне полезно, хотя это и займёт не так уж мало времени.
Кстати, и "плывучий" DSP за 25-30 долларов сейчас купить реально.

Пока всё самому приходится. Вот DSPic начал осваивать.

Это какой-нибудь медицинский отсос, который должен усекать наличие крови ? Если что-то определенное в жидкости ищется, может имеет смысл спектр цветным стеклом порезать ?

Трансформатор можно, но он больше и дороже, чувствительней к наводкам.

Нет, хуже. Но сенсор таки да - цветной, MAZeT, у него фильтры внутри.

[Stanislav]

Пока всё самому приходится. Вот DSPic начал осваивать.

Слабоват он для этой задачи, ИМХО.
Лучше сразу на сурьёзную вещь заложиться, чтобы потом не перескакивать.
Кстати, вот сейчас посмотрел - на Шарки цена опустилась уже ниже 10 долларов:
http://www.analog.com/en/epProd/0,,ADSP-21375,00.html
Проц "для бедных", в QFP, который можно распаять и паяльником.

[DS]

Из этих, видимо.
Только у них SNR не лучше, чем у Пульсара.

Почти из этих. На сравнимой частоте SN лучше на 6 - 7 дб. И еще особенность входного сигнала делает более удобным применение сигма-дельта + не надо думать об aliasинге. В общем, я думал о sampling, но в комплексе характеристик предпочел SD.

[Stanislav]

Почти из этих. На сравнимой частоте SN лучше на 6 - 7 дб. И еще особенность входного сигнала делает более удобным применение сигма-дельта + не надо думать об aliasинге. В общем, я думал о sampling, но в комплексе характеристик предпочел SD.

Да-да, посмотрел уже, он именно там . Действительно, получше.
Наличие входного фильтра - ещё один плюс (собственно, Вы и написали об этом).
Жрёт только много, чёрт...

[Herz]

Слабоват он для этой задачи, ИМХО.
Лучше сразу на сурьёзную вещь заложиться, чтобы потом не перескакивать.
Кстати, вот сейчас посмотрел - на Шарки цена опустилась уже ниже 10 долларов:
http://www.analog.com/en/epProd/0,,ADSP-21375,00.html
Проц "для бедных", в QFP, который можно распаять и паяльником.

Да палка о двух концах. Сейчас, поскольку всё на мне (а с ПИКами я боле-менее знаком), переползать на новую архитектуру пока нет времени. Ресурсов действительно в обрез, поэтому и решать задачу приходится всё время с оглядкой.
(Сейчас нас накажет модератор за отклонение от темы )

[alexander55]

Простите, а не могли бы Вы нарисовать схему такого выпрямителя? А то непонятно что-то...

Научите как здесь прицепить файл и сразу...

[Stanislav]

Научите как здесь прицепить файл и сразу...

1. Рисуем схему (например, в Paint), сохраняем в формате GIF;
2. На страничке "Ответ" вставляем путь к нему в поле Загрузка файлов (для этого можно нажать кнопочку "Browse"), после чего давим кнопку "Добавить файл". Появится окошко с именем/ами прикреплённого/ых файла/ов;
3. Пишем текст. В нужном месте текста ставим курсор и давим на кнопочку "Добавить в сообщение" против соотв. файла. При необходимости, используем "Предварительный просмотр".
Всё.
ЗЫ. Если хотите добавить картинку в самый конец сообщения, после текста, пункт 3 можно опустить.

[alexander55]

A11 соединяем с A22,
A12 c A21.
PS. Получилось.

[Designer56]

Боюсь, Ваша схема склонна к самовозбуждения.

[alexander55]

Боюсь, Ваша схема склонна к самовозбуждения.

Я с интересом выслушаю соображения (если есть конкретные соображения, то это еще лучше).

[Designer56]

Частота дополнительного полюса в петле ОС от R53*C30, R58*C31 составляет 1/(2*pi*0,1u*100 Ом)=15.915 кГц.

[alexander55]

Частота дополнительного полюса в петле ОС от R53*C30, R58*C31 составляет 1/(2*pi*0,1u*100 Ом)=15.915 кГц.

Да, это было нужно для решаемой мной задачи.

[Designer56]

Самовозбуждение? Но его в любом случае легко устранить- включение корректирующего конденсатора с выхода ОУ на его инвертирующий вход, такого, чтобы постоянняя времени C*Rос была не меньшей ранее указанной.

[Herz]

...........
A11 соединяем с A22,
A12 c A21.
PS. Получилось.

То есть, схема работает по тому же принципу, что и приведенная в начале темы, я так понимаю? С той лишь разницей, что для полуволн используются параллельные каналы. Всё же проблема насыщения остаётся и, как следствие, низкие рабочие частоты. Каких характеристик удалось достичь?
P.S. У Вас, наверное, хороший запас точных резисторов.

[alexander55]

Самовозбуждение? Но его в любом случае легко устранить- включение корректирующего конденсатора с выхода ОУ на его инвертирующий вход, такого, чтобы постоянняя времени C*Rос была не меньшей ранее указанной.

Я понял Вашу мысль.
Я прикинул сейчас для реальных параметров.
OP491. K=100,
F=1.5 МГц -> T=1/(2*pi*F)=1*10^(-7)
апериодический фильтр
T1=R*C=100*0.1*10(-6)=10^(-5)
ПФ разомкнутой системы
W(p)=K/((1+pT1)*(1+pT))
Если построить ЛАХ, то видно, что при K=1 примерно на частоте 1/T и запас по фазе где-то 45 градусов.
В данном случае ОК.
Но Вы правы, лучше ставить конденсатор параллельно резистору обратной связи, получая апериодический фильтр. Чтобы не полагаться на параметры ОУ.

[Designer56]

OP491. K=100,
F=1.5 МГц -> T=1/(2*pi*F)=1*10^(-7)

Нужно принимать в расчет частоту среза ОУ с разомкнутой ОС. Это потому, что Ваша RC находится внутри петли ОС. Это значит, что 1,5 МГц нужно поделить на усиление ОУ без ОС. Тогда постоянная времени получится гораздо меньше.

[alexander55]

То есть, схема работает по тому же принципу, что и приведенная в начале темы, я так понимаю?

Вы зрите в корень.

С той лишь разницей, что для полуволн используются параллельные каналы.

А тут нет. Ответ - диф. вход.

Всё же проблема насыщения остаётся и, как следствие, низкие рабочие частоты.

Определяется только тем, что требуется получить.

Каких характеристик удалось достичь?

Требовалось собирать инфо (усреднять) датчики всяких температур и т.д. и регулировать двухконтурно по 3 альтернативным параметрам (Pin, Pout или расход).
Частоты дискретизации контура регулирования 100 Гц хватило за глаза.

P.S. У Вас, наверное, хороший запас точных резисторов.

Эти проблемы я предпочитаю отдать специально обученным людям.

Нужно принимать в расчет частоту среза ОУ с разомкнутой ОС. Это потому, что Ваша RC находится внутри петли ОС. Это значит, что 1,5 МГц нужно поделить на усиление ОУ без ОС. Тогда постоянная времени получится гораздо меньше.

1.5 МГц взяты в характеристики ОУ в разомкнутом состоянии.
PS. А так рассуждение правильное.
Похоже, у нас были одинаковые учителя.

[Designer56]

1.5 МГц

- это, очевидно, частота единичного усиления. Или, по-другому, произведение усиления на полосу, GBW. Отсюда и мои рассуждения. Исходя из этого, грубо: примерно 16 кГц делим на 1.5 МГц/Краз и получаем Ку замкнутой схемы, на границе устойчивости. Т.е. если, например частота среза ОУ без ОС составит 30 Гц при Краз= 500000, то наименьший Ку схемы, при котором схема находится на границе устойчивости, составит 16кГц/30Гц= 533

[alexander55]

quote name='Designer56' post='333704' date='Dec 5 2007, 14:22']
- это, очевидно, частота единичного усиления. Или, по-другому, произведение усиления на полосу, GBW. Отсюда и мои рассуждения. Исходя из этого, грубо: примерно 16 кГц делим на 1.5 МГц/Краз и получаем Ку замкнутой схемы, на границе устойчивости. Т.е. если, например частота среза ОУ без ОС составит 30 Гц при Краз= 500000, то наименьший Ку схемы, при котором схема находится на границе устойчивости, составит 16кГц/30Гц= 533
[/quote]
Понятно.
[

[Stanislav]

PS. Получилось.

Что?
При всей мобилизации воображения, детектор здесь усмотреть трудно.

Вы зрите в корень.

А чем она лучше приведённой в посте #1?

[alexander55]

Что?
При всей мобилизации воображения, детектор здесь усмотреть трудно.

Я про детектор ничего не говорил.

А чем она лучше приведённой в посте #1?

Разница есть, я ее указал выше. А глобальных отличий, конечно, нет.

[Alexandr]

Форумчане, давайте вспомним название темы, а именно "Активный выпрямитель на ОУ". Последние две страницы идет обсуждение вещей не связанных напрямую с обсуждаемой темой. Удалять не стал, но если обсуждение и дальше пойдет в данном ключе - тему закрою.

Herz, большая просьба - напишите подробно условия задачи, потому как трудно собрать единую картину из Ваших постов на 7 страницах.

[Herz]

Определяется только тем, что требуется получить.
Требовалось собирать инфо (усреднять) датчики всяких температур и т.д. и регулировать двухконтурно по 3 альтернативным параметрам (Pin, Pout или расход).
Частоты дискретизации контура регулирования 100 Гц хватило за глаза.

Если бы только тем...
Я спрашивал, какие характеристики получились у самого узла выпрямления: быстродействие, точность. Судя по задаче, особой скорости не требовалось. А что с диапазоном напряжений?

Форумчане, давайте вспомним название темы, а именно "Активный выпрямитель на ОУ". Последние две страницы идет обсуждение вещей не связанных напрямую с обсуждаемой темой. Удалять не стал, но если обсуждение и дальше пойдет в данном ключе - тему закрою.

Herz, большая просьба - напишите подробно условия задачи, потому как трудно собрать единую картину из Ваших постов на 7 страницах.

Задача определена ещё в самом начале и уже достаточно подробно обсуждена. Всем спасибо.
P.S.
Вы всё же чересчур строги к обсуждениям, ИМХО. В большинстве тем невозможно выделить единственный аспект задачи, вытекающий из названия темы и строго придерживаться линейности дискуссии. Вам должно быть известно: для того, чтобы наилучшим способом решить конкретную задачу, на неё зачастую стоит посмотреть под другим углом, возможно, неожиданным. Ценность форума, по-моему, как раз в оригинальности идей, широте взглядов на ту же проблему. Это конечно, приводит к некоторому "расширению полосы". Иначе достаточно было бы открыть конкретный раздел справочника по конкретному вопросу, где всё сухо и однозначно. Разве для некоторых уточнений удобнее было бы открывать отдельную ветку? А от основного направления мы не ушли, я считаю.
P.Р.S. Прошу извинить за пререкания с арбитром.

[alexander55]

Я спрашивал, какие характеристики получились у самого узла выпрямления: быстродействие, точность. Судя по задаче, особой скорости не требовалось.

В той установке, где стоит плата с этими узлами не требовалось особых скоростей (частота дискретизации 100 Гц, с этой частотой и снимается информация со всех датчиков).
Все сигналы пронормированы под уровни 0 ... 2 В. Это датчики 4-20 мА, 0-20 мА, сигналы термодатчиков (резисторного типа), тахогенератор.
Требования к измерениям и регулированию основных параметров следующие:
- температуры усредняются с периодом 1 сек (аварийный сигнал через минуту выхода параметра за допустимые пределы)
- полоса пропускания следящих систем около 1 Гц
- полоса пропускания контура скорости (внутреннего по отношению к выходному) порядка 10 Гц

А что с диапазоном напряжений?

Сигналы напряжений подаются на AD7888 (8 каналов SPI, 12 разрядов).
Опорное напряжение АЦП выбрано 2.5 В. Биение отсчетов +-2 дискреты.

[Alexandr]

Herz, я считаю, что было бы более правильным сначала рассказать о задаче, а потом в ее контексте задавать вопрос. И вот тогда можно рассматривать решение задачи со всех сторон. А вы задали конкретный технический вопрос в 1-ом посте и получили на него ответ, а потом уже рассказали о всей задаче. Ну раз уж так получилось, то я не против продолжения дискуссии в более широком аспекте, поэтому я не удалил оффтопик и попросил собрать все сведения о задаче, включая первый пост.