Схема нормирования Опции

[dimka2001]

Люди помогите с схемой нормирования:
задача такая нужно преобразовывать измеряемое напряжение (-5В ... +5В) в 0...+2.5В (в схеме есть напряжения -5В, +5В,+2.5В). Как реализовать на ОУ??? желательно развязать с датчиком???

[rezident]

http://electronix.ru/forum/index.php?showt...=51679&st=0
Там похожую задачу решали, только с другим (чуть меньшим) диапазоном напряжений.

[dimka2001]

Ничего путнего там не нашел

[domowoj]

В вопросе заключается ответ.
Вариантов куча.

Один из них - сумматор-вычитатель.
Минус 1,25 из +2,5В то сможешь, надеюсь, получить?

Сообщение отредактировал domowoj - Dec 5 2008, 19:26

Эскизы прикрепленных изображений

 

[dimka2001]

схему не допонял. напишите по подробнее откуда такие номиналы взялись?

[domowoj]

Вот студент!
Используй принцип суперпозиций(наложения)

Коэф. усиления ОУ по инверт. входу равен минус 1, по неинвертир. входу - плюс 2.
Вот и считай, ариХметику не забыл?

Сообщение отредактировал domowoj - Dec 5 2008, 19:41

[dimka2001]

по моему будет так:
Uout=(-5...5)*1/7-(-2.5*1/2)

????

[domowoj]

Почему на 7? На 8

коэф перед делителя =1/((7+1)/1)

Сообщение отредактировал domowoj - Dec 5 2008, 20:00

[dimka2001]

судя по этим материалам http://dssp.karelia.ru/~ivash/ims/t5/analog.htm#CONTENS

поясните во это Коэф. усиления ОУ по инверт. входу равен минус 1, по неинвертир. входу - плюс 2. не понятно....

[rezident]

поясните во это Коэф. усиления ОУ по инверт. входу равен минус 1, по неинвертир. входу - плюс 2. не понятно....

ИМХО domowoj немного ошибся. Если мысленно "заземлить" точку "Uin", а сигнал подавать в точку "-1,25V", то получится инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления -1. Если же "заземлить" точку "-1,25V", а сигнал как на схеме подавать в точку "Uin", то получится неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления 1/8*(1+R3/R4)=0,25.
Если составить уравнение для ОУ, учитывая что
Uin+=Uin*1/8=0.125*Uin
Uin-=(Uout-(-1.25V))*1/2=0.5*Uout+0.625V
а Uin+-Uin-=0, где Uin+ - напряжение на неинвертирующем входе ОУ, Uin- - напряжение на инвертирующем входе ОУ, Uin - входное (для всей схемы) напряжение и Uout - напряжение на выходе ОУ.
то получим
0.125*Uin-0.5*Uout+0.625V=0 => Uout=0.25*Uin+1.25V
Подставляя крайние значения входного сигнала убеждаемся в работоспособности схемы
Uin=-5V => Uout=0.25*(-5V)+1.25V=0V
Uin=+5V => Uout=0.25*(+5V)+1.25V=+2.5V
Все это же самое вы можете проверить в каком-нибудь моделировщике. Вот прилагаю скриншот.

Сообщение отредактировал rezident - Dec 6 2008, 18:24

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

судя по этим материалам http://dssp.karelia.ru/~ivash/ims/t5/analog.htm#CONTENS

поясните во это Коэф. усиления ОУ по инверт. входу равен минус 1, по неинвертир. входу - плюс 2. не понятно....

В наставлении по стрельбе из гаубицы Д30 образца 38г ясно сказано, что коэффициент усиления ОУ по инвертирующему входу равен практически отношению резисторов ОС и входа. Со знаком минус.
А по неинвертирующему к этому нужно прибавить единицу. И знак плюс.
Матчасть, однако...

[rezident]

В наставлении по стрельбе из гаубицы Д30 образца 38г ясно сказано, что коэффициент усиления ОУ по инвертирующему входу равен практически отношению резисторов ОС и входа. Со знаком минус.
А по неинвертирующему к этому нужно прибавить единицу. И знак плюс.
Матчасть, однако...

ИМХО не стоит новичкам вбивать в голову это как аксиому Лучше (даже если это будет "на пальцах") рассказать и объяснить откуда берутся (как вывести) эти коэффициенты.
Принцип-то ведь тут простой: ОУ, охваченный петлей обратной связи, стремится привести разность потенциалов между своими входами к нулю. Ну, а дальше уже следует банальный расчет с использованием закона товарища Ома.

[domowoj]

ИМХО domowoj немного ошибся

Немного - это как? На счет однополярного питания, что ли?
Для LM358 (и ему подобных с pnp транзисторами на входе) согласен, да и то с большой натяжкой,
(Минус 0,625В на входе ОУ).
Не один, уважающий себя разработчик, не станет использовать подобную схему с однополярным питанием (если, тем более, естьуниполярное).

Сообщение отредактировал domowoj - Dec 6 2008, 02:11

[rezident]

Немного - это как? На счет однополярного питания, что ли?

Я вас поправил только лишь с точки зрения коэффициента усиления вашей схемы. Коэффициент усиления считается как отношение выходного напряжения ко входному. Других претензий к вам у меня нет было.

Не один, уважающий себя разработчик, не станет использовать подобную схему с однополярным питанием (если, тем более, естьуниполярное).

Вообще-то униполярный и однополярный синонимы как бы.

[domowoj]

rezident_у
Насчет униполярный - согласен, описАлся (или обос...ся).
А как насчет "уважающий себя"?

[rezident]

domowoj, поясните, пожалуйста суть вашего недовольства. С чем именно вы не согласны или против чего протестуете?

[domowoj]

domowoj, поясните, пожалуйста суть вашего недовольства. С чем именно вы не согласны или против чего протестуете?

Это не недовольство. Это - общение.

[yrbis]

В вопросе заключается ответ.
Вариантов куча.

Один из них - сумматор-вычитатель.
Минус 1,25 из +2,5В то сможешь, надеюсь, получить?

И каким же это очевидным образом можно из +2.5V получить -1.25V?



to dimka2001:
Решить проблему можно так:
см.рис. Там осциллограммы входа и выхода, на вход подавалось треугольное напряжение, 5кГц

Эскизы прикрепленных изображений

 

[domowoj]

И каким же это очевидным образом можно из +2.5V получить -1.25V?
to dimka2001:
Решить проблему можно так:
см.рис. Там осциллограммы входа и выхода, на вход подавалось треугольное напряжение, 5кГц

Подать +2.5V на инв. усилитель с коэф. усиления минус 0,5 и получишь -1.25V,
а ваша схема работает с точностью до наоборот.
При 0 на входе посмотрите, что будет на выходе.
"Все врут календари" - это я про ваш симулятор.

[rezident]

domowoj, я удалил схему с униполярным включением ОУ.

[domowoj]

domowoj, я удалил схему с униполярным включением ОУ.

Ок!
Всю старался делать любую схему дуракоустойчивой(для вояк), с запасом на всякие дестабил.
факторы.

[xemul]

а ваша схема работает с точностью до наоборот.
При 0 на входе посмотрите, что будет на выходе.
"Все врут календари" - это я про ваш симулятор.

Вы о чем?
В схеме yrbis коэффициент передачи для входного сигнала +0.241 (должен быть +0.25), смещение +1.28 В (должно быть +1.25 В).
При 0 на входе на выходе будет +1.28 В.
"принцип суперпозиций(наложения)"

[domowoj]

то xemul
Я имел ввиду полярность, а о точности и говорить не стал("белыми нитками шито").

[rezident]

"Все врут календари" - это я про ваш симулятор.

Угу. Странное что-то это PSpace насимулировал.
yrbis, MicroCap более похожее на правду выдает.
А вот то, что domowoj, предлагает.
О, блин! yrbis, прошу пардону! Не рассмотрел что у вас минус источника вверху Привык, что на схеме обычно плюс НАД минусом располагают

Сообщение отредактировал rezident - Dec 6 2008, 21:14

Эскизы прикрепленных изображений

 

[xemul]

Я имел ввиду полярность, а о точности и говорить не стал("белыми нитками шито").

Там все нормально с полярностью. Смещение -5 В * -0.256 = +1.28 В. Возможно, Вас ввело в заблуждение расположение источников +5 В (внизу) и -5 В (вверху).
Про точность топикстартер ничего не сказал, может ему и такой будет достаточно.

[domowoj]

Там все нормально с полярностью. Смещение -5 В * -0.256 = +1.28 В. Возможно, Вас ввело в заблуждение расположение источников +5 В (внизу) и -5 В (вверху).
Про точность топикстартер ничего не сказал, может ему и такой будет достаточно.

Да, действительно, не заметил, а +2,5В указано автором не зря.

[yrbis]

Подать +2.5V на инв. усилитель с коэф. усиления минус 0,5 и получишь -1.25V,
а ваша схема работает с точностью до наоборот.
При 0 на входе посмотрите, что будет на выходе.
"Все врут календари" - это я про ваш симулятор.

Схема элементарная, частоты низкие, - ни один симулятор врать при таких условиях не будет, а тем более OrCAD. Схема рабочая. при нуле на входе будет примерно половина требуемого автором сабжа диапазона.

О, блин! yrbis, прошу пардону! Не рассмотрел что у вас минус источника вверху Привык, что на схеме обычно плюс НАД минусом располагают

Да, за это каюсь, это модель max4106 и почему - то вопреки всем остальным она у меня вот именно так нарисована.



to rezident:
Ток заметил. Вы не до конца отпардонились!) На осциллограмме у вас на моём выходе чё-то не то! там не может быть отрицательных значений

осциллограмма должна быть такая какую привёл в предыдущем посте

[rezident]

to rezident:
Ток заметил. Вы не до конца отпардонились!) На осциллограмме у вас на моём выходе чё-то не то! там не может быть отрицательных значений

осциллограмма должна быть такая какую привёл в предыдущем посте

Вообще убрал. Уже и так понятно, что если привести мою интерпретацию вашей схемы в соответствие с оригиналом, то резистор должен быть к минусу подключен и выходной сигнал соответственно в нужную сторону (в плюс) сместится.

[domowoj]

dimka2001
А что хоть изобретаешь-то, из-за чего весь сыр-бор трехдневный?

[dimka2001]

Я вот такой вариант придумал. что скажите???

еще хотел Вас спросить про дифференциальный усилитель. На входе нормирующего усилителя должен стоять диф. усилитель входные потенциалы -5....+5В. Входы должны быть высокоимпедансны.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yrbis]

Я вот такой вариант придумал. что скажите???

выходное сопротивление вашей схемы 5k, плюс требуется где-то брать источник 2.5В. Это всё не диф. каскады, если устаивает не диф. то чем вас мой вариант не устраивает? а если диф нужен, то придётся диф каскад делать=) Можно на транзисторах например, тогда сразу постоянную составляющую можно будет получить, можно и на ОУ, вы нарисуйте чё-нидь а мы подправим.

[dimka2001]

выходное сопротивление вашей схемы 5k, плюс требуется где-то брать источник 2.5В. Это всё не диф. каскады, если устаивает не диф. то чем вас мой вариант не устраивает? а если диф нужен, то придётся диф каскад делать=) Можно на транзисторах например, тогда сразу постоянную составляющую можно будет получить, можно и на ОУ, вы нарисуйте чё-нидь а мы подправим.

На выходе можно поставить и 100 кОм Резики, вроде и 10 КОм АЦП устраиваит. Больще волнует входные цепи. На входе планирую поставить диф схему на 3 ОУ. В вашей схеме тоже два делителя, но они разные - чувствую будут проблемы с подбором резисторов!!!!

[Artak]

Для этого нужны все4го 3 резистора (например номиналами 2к 2к 1к)

все они соединены в одной точке (это точка выхода 0-2,5 в)

сигнал подается через второй конец одного из резисторов 2к. второй резистор 2к соединен с +5 в. а резистор 1 к соединен с землей

Конечно на входе можно ставить повторитель и произвольно менять номиналы резисторов сохраняя соотнашение номиналов 2:2:1 для согласования с приемником и источником сигнала

[dimka2001]

Для этого нужны все4го 3 резистора (например номиналами 2к 2к 1к)

все они соединены в одной точке (это точка выхода 0-2,5 в)

сигнал подается через второй конец одного из резисторов 2к. второй резистор 2к соединен с +5 в. а резистор 1 к соединен с землей

Конечно на входе можно ставить повторитель и произвольно менять номиналы резисторов сохраняя соотнашение номиналов 2:2:1 для согласования с приемником и источником сигнала

У меня так не получилось!!!

[yrbis]

На выходе можно поставить и 100 кОм Резики, вроде и 10 КОм АЦП устраиваит. Больще волнует входные цепи. На входе планирую поставить диф схему на 3 ОУ. В вашей схеме тоже два делителя, но они разные - чувствую будут проблемы с подбором резисторов!!!!

Если то что на осциллограме у меня приведено устраивает, то можно смело паять, на низких частотах проблем не будет, если требуется подстройка, чтоб ровно попасть в ваш диапазон, то делайте последовательно диф каскад на 3х ОУ, инвертирующий сумматор. Переменным резистором в диф каскаде можно управлять его усилением, меняя его можно будет подогдать размах сигнала на его выходе, в сумматоре сложите этот сигнал с постоянной составляющей, которую заведите от питания тоже переменным резистором, тода можно будет всё давольно легко регулировать, но использование переменных резисторов приведет к шуму на низких частотах, и соответственно динамический диапазон ухудшится, (в магнитофонах например старых такие проблемы были) поэтому лучше без них обходиться.

[Microwatt]

В наставлении по аналитической геометрии четко записано:
Уравнение любой прямой приводися к виду У= kx+b.
Шо ж вы, эмбеддеры в трех соснах, в трех ОУ запутались?
Два операционника (один корпус) решают тут проблему.
На первом делается инвертирующий усилитель, можно попутно промасштабировать входную величину.
На втором - сумматор с напряжением смещения. Вроде в схеме опорных источников для смещения полно. Наверняка точность нужна ... ну. эмбеддеры ее считать не привыкли. Вполне 1% резисторы могут из стандартного ряда Е24 сгодиться, если трошки поиграть коэффициентами..
Можно и навыворот. Просуммировать вход с положительным опорным, а потом инвертировать с усилением -1.
Конечно, ОУ нужно питать от +-5вольт. Одним питанием тут обойтись проблематично.
Матчасть ОУ штудировать в перерывах надо, а не пасьянсы от майкрософта раскладывать.

[dimka2001]

В наставлении по аналитической геометрии четко записано:
Уравнение любой прямой приводися к виду У= kx+b.
Шо ж вы, эмбеддеры в трех соснах, в трех ОУ запутались?
Два операционника (один корпус) решают тут проблему.
На первом делается инвертирующий усилитель, можно попутно промасштабировать входную величину.
На втором - сумматор с напряжением смещения. Вроде в схеме опорных источников для смещения полно. Наверняка точность нужна ... ну. эмбеддеры ее считать не привыкли. Вполне 1% резисторы могут из стандартного ряда Е24 сгодиться, если трошки поиграть коэффициентами..
Можно и навыворот. Просуммировать вход с положительным опорным, а потом инвертировать с усилением -1.
Конечно, ОУ нужно питать от +-5вольт. Одним питанием тут обойтись проблематично.
Матчасть ОУ штудировать в перерывах надо, а не пасьянсы от майкрософта раскладывать.

а в плане схемотехники???

[domowoj]

А в плане схемотехники - последняя твоя схема - хороша еше и тем, что номенклатура мизерная,
проще найти 4 одинаковых резистора, чем...

В этом-то и заключается вот то самое искусство.

[Microwatt]

а в плане схемотехники???

ну, послание #30 смотрится красиво.
Если бы оно еще и работало....
Вход виртуального осциллографа в симуляторе - еще не реальный вход Вашего АЦП.
Вот для этого и нужен второй ОУ.