Операционный усилитель и АЦП Опции

[rameo86]

Здравствуйте. Помогите пожалуйста.
Сделал плату АЦП (ADS8509-аналог AD977) с USB. Когда вход АЦП висит в воздухе, напряжение между землёи и входом около 0.4В, при этом всё считывается через USB и показывает постоянное напряжение 0.4В. Замыкаю ножки чтобы проверить ноль там или нет, и АЦП отказывается передавать данные, тоесть не совем, но как то в разноброс получается передаёт байты и не все до конца, и выходит каша. По мультиметру там около 0В.В чём может быть причина.
Вообще это нормально если между землёй и входом АЦП в разорванном состоянии напряжение 0.4 В?
Аналоговая и цифровая земли разделены.

[Methane]

Здравствуйте. Помогите пожалуйста.
Сделал плату АЦП (ADS8509-аналог AD977) с USB. Когда вход АЦП висит в воздухе, напряжение между землёи и входом около 0.4В, при этом всё считывается через USB и показывает постоянное напряжение 0.4В. Замыкаю ножки чтобы проверить ноль там или нет, и АЦП отказывается передавать данные, тоесть не совем, но как то в разноброс получается передаёт байты и не все до конца, и выходит каша.

У вас осцилограф есть?

По мультиметру там около 0В.В чём может быть причина.
Вообще это нормально если между землёй и входом АЦП в разорванном состоянии напряжение 0.4 В?

Попробуйте взять резистор на мегаом к примеру и подтянуть вход к + питания.

Аналоговая и цифровая земли разделены.

А вместе-то соеденины где-то?

[rameo86]

Осцилографа нет.
Да земли соединены в том месте где на плату подаётся питание, рядом с USB мостом.

Когда входы разомкнуты то младший и старший байты АЦП(16 бит) ненулевые и компьютер их нормально воспринимает, а когда замыкаешь на землю получается напряжение на входе АЦП становится близким к 0В. При этом старший байт зануляется и компьютер не считывает его как байт, или АЦП не передаёт его по SPI или же микроконтроллер не передаёт по USART. в общем в таком случае на компьютер приходит к примеру 50 байт из 100, т.е. только младшие байты т.к. они не нулевые. Почему компьютер отказывается воспринимать нулевые байты как информацию непонятно? Массив заполняется только младшими байтами идущими друг за другом и поэтому при переводе в напряжение получается каша. Хотя пробовал принимать через терминал так там байты идут как надо - сначала младшй ненулевой, потом старший нулевой, а в моей проге почему то не так. Программа работает с USB-портом как с виртуальным COM портом через микросхему FTDI

[rameo86]

Здравствуйте друзья! У меня такой вопрос, существуют ли такие операционные усилители, у которых напряжение питания до 5В а выходное напряжение в 2 раза больше 10В? Кто знает помогите пожалуйста.

[Methane]

Здравствуйте друзья! У меня такой вопрос, существуют ли такие операционные усилители, у которых напряжение питания до 5В а выходное напряжение в 2 раза больше 10В? Кто знает помогите пожалуйста.

Нет. У операционных усилителей входное и выходное напряжение не может выходить за пределы напряжения питания.

[sera_os]

Здравствуйте друзья! У меня такой вопрос, существуют ли такие операционные усилители, у которых напряжение питания до 5В а выходное напряжение в 2 раза больше 10В? Кто знает помогите пожалуйста.

ОУ таких тоже не встречал, но вот усилители мощности видел. Там внутри схема которая повышает питание. Как понимаете в "чистом виде" (только ОУ, без всяких повышалок) таких быть не может!
Вы лучше скажите что Вы хотите сделать?

Нет. У операционных усилителей входное и выходное напряжение не может выходить за пределы напряжения питания.

Попадаются некоторые с диапазон входного напряжения превышающее питание, но там внутри резистивные делители по входу.

[proxi]

Здравствуйте друзья! У меня такой вопрос, существуют ли такие операционные усилители, у которых напряжение питания до 5В а выходное напряжение в 2 раза больше 10В? Кто знает помогите пожалуйста.

open collector?...

[Methane]

Попадаются некоторые с диапазон входного напряжения превышающее питание, но там внутри резистивные делители по входу.

Вы про LM324?

open collector?...

Да, а чего не использовать как выход, собственно напряжение питания? Классическое решение для УМЗЧ.

[rezident]

ОУ это линейная схема, а вам какая-то нелинейность характеристики требуется То что вы желаете, встречается, например, у компараторов с открытым коллектором или открытым эмиттером на выходе. Классические LM393, LM339 с ОК. А LM311 имеет выход и коллектора и эмиттера выходного каскада.

[rameo86]

Вы лучше скажите что Вы хотите сделать?

У меня есть АЦП с входным диапазоном 0-10В она питается от 5 вольт питание берётся от USB. Перед входом АЦП нужно поставить операционник, как сами понимаете размах выходных напряжений у ОУ должен быть 0-10В. Не хотелось бы заводить на плату дополнительное питание, потому что для этого нужен либо отдельный блок питания, или от компа брать питание, а это лишние нагромождения и соответствекнно неудобства.
Жаль что не наоборот с выходным превышающим питание.

[rezident]

У меня есть АЦП с входным диапазоном 0-10В она питается от 5 вольт питание берётся от USB.

Огласите название этого АЦП. Вы явно что-то недопоняли в его параметрах.

[sera_os]

Вы про LM324?

 нет! Например тот же LT1638 (упомянутый в моей последней теме).

[rameo86]

Огласите название этого АЦП. Вы явно что-то недопоняли в его параметрах.

ADS8509 называется. Почему же не допонял, вас смущает то что АЦП 0-10В а питается от 5В? Я сам не знал, а оказывается есть такие. Уже сделал плату и всё работает, оцифровывает напряжение до 10В. С внутренним ИОН на 2,5 В. Мало того его ещё можно настроить на +-10В, 0-5В, +-5В вот такая аципулина.

[sera_os]

ADS8509 называется. Почему же не допонял, вас смущает то что АЦП 0-10В а питается от 5В? Я сам не знал, а оказывается есть такие.

Так там внутри резистивные делители.

Уже сделал плату и всё работает, оцифровывает напряжение до 10В. С внутренним ИОН на 2,5 В. Мало того его ещё можно настроить на +-10В, 0-5В, +-5В вот такая аципулина.

Ну так используйте диапазон 0-5В.

[rezident]

С внутренним ИОН на 2,5 В. Мало того его ещё можно настроить на +-10В, 0-5В, +-5В вот такая аципулина.

Дык у него просто встроенный резисторный делитель на входе имеется. АЦП способны оцифровывать сигналы величиной не более, чем V_REF. Потому, что измерить, означает сравнить с чем-то (с эталоном, с опорным напряжением).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Methane]

 нет! Например тот же LT1638 (упомянутый в моей последней теме).

Куда смотреть?

[rameo86]

Дык у него просто встроенный резисторный делитель на входе имеется. АПЦ способны оцифровывать сигналы величиной не более, чем V_REF. Потому, что измерить, означает сравнить с чем-то (с эталоном, с опорным напряжением).

я и не спорю
просто думал может есть усилители с умножителями напряжения

Ну так используйте диапазон 0-5В.

В том то и дело что нужен диапазон 0-10В

[rezident]

В том то и дело что нужен диапазон 0-10В

Поделите его пополам на входе (буферного ОУ), а потом учтите деление после оцифровки АЦП.

[sera_os]

Куда смотреть?

В DS:

Код

The input range of the LT1638/LT1639 includes both supplies, and a unique feature of this device is its capability to operate over the top with either or both of its inputs above V+. The inputs handle 44V, both differential and common mode, independent of supply voltage.

[proxi]

ОУ это линейная схема, а вам какая-то нелинейность характеристики требуется То что вы желаете, встречается, например, у компараторов с открытым коллектором или открытым эмиттером на выходе. Классические LM393, LM339 с ОК. А LM311 имеет выход и коллектора и эмиттера выходного каскада.

вот тут OP open collector, какая неллинейность здесь спрятанна... компараторы от ОУ отличаются отсутствием коррекции-
это раз, т.е как ОУ они не могут работать при низких Ку...
второе- схемотехника выправленна в сторону наличия не насыщающихся каскадов( диод Шотки между базой и коллектором)а так же входов, допускающих большое дифф. напряжение, без риска пробоев, в ОУ этого нет либо есть но частично...выводы- компаратор может заработать как ОУ и наоборот ОУ как компаратор, и не менее линейно, если удастся скомпенсировать его...
В.Л.Шило

[131959G]

вот тут OP open collector, какая неллинейность здесь спрятанна...

Все тут как на ладони и ничего не спрятано.
Есть мнения вот такие:

Все электрические цепи являются нелинейными. Они могут считаться линейными в ограниченных диапазонах значений токов и напряжений.

и по сему можно вполне задаться вопросом:
Где тут линейность спрятана и в каком диапазоне токов и напряжений?

[rameo86]

Ещё такой вопрос. Если операционный усилитель рассчитан на двуполярное питание, можно ли его питать однополярным питанием? усилитель OP177

[sera_os]

Ещё такой вопрос. Если операционный усилитель рассчитан на двуполярное питание, можно ли его питать однополярным питанием? усилитель OP177

Вообще то, можно, если создать ему "рабочие" условия. Но лучше взять специально для этого предназначенные. Если Вам он нужен для той же задачи (буфер АЦП), тогда Вам необходим не только с работой од одно полярного питания, но еще и с работой "вблизи питания" Rail-to-Rai Input/Output. OP177 для такой задачи не годится, лучше например AD8605. 

Огласите требования к схеме на ОУ!

[rameo86]

Вообще то, можно, если создать ему "рабочие" условия. Но лучше взять специально для этого предназначенные. Если Вам он нужен для той же задачи (буфер АЦП), тогда Вам необходим не только с работой од одно полярного питания, но еще и с работой "вблизи питания" Rail-to-Rai Input/Output. OP177 для такой задачи не годится, лучше например AD8605. 

Огласите требования к схеме на ОУ!

На входе АЦП 0-10В. Питание ОУ от компьютера 12В. Можно стабилизировать и сделать 10В чтобы было Rail-to-Rail Input/Output. Чем лучше стабилизировать? На выходе ОУ должна быть точность +-70мкВ примерно.

Просто OP177 у меня уже есть, а другие надо заказывать и ждать их(я не из Москвы). Может посоветуете более доступные хорошие аналоги, а то аналог девайс никогда в наличии не бывает-только под заказ. Может стоит обратить внимание на российского производителя? Дают ли они такую точность?

Сказали есть в наличии LM358, вроде однополярный. Только не могу найти в даташите какая у него точность.

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 12 2010, 12:09

[sera_os]

... На выходе ОУ должна быть точность +-70мкВ примерно.

  +-70мкВ, не простая задача однако! ИМХО для Вас - неподъемная! Тут играет разводка, питание и т.д. и т.п.

[rameo86]

Разводка по правилам вся. Земли разделены. Все компоненты smd. Аналоговые проводники максимально короткие. Плата двустороняя- под землю выделена вся нижняя сторона. Контакты от ножек микросхем на землю максимально короткие. Просто не думал что потребуется операционник. До этого с ними не работал особо. АЦП не первый раз делаю, всё нормально работало. Точность была 1 мВ.
ОУ можно запитать от ИОН хорошего? от 10 В? +-70 мкВ не такая большая точность по современным меркам, у нас парни делали нановольтметр, добивались точности в сотни нановольт, незнаю удалось ли им улучшить характеристики.

[Herz]

358-й - хороший ОУ, но Вам не подойдёт. Если только требования к точности (как это часто бывает) не завышенные. У него ведь только типовое напряжение смещения - 2мВ. И И подстраивать его, как я понимаю, Вы не собираетесь. Стабилизировать питание ОУ, как правило, не обязательно. Тем более, нет смысла питать его от ИОН. Важно лишь, чтобы такие параметры, как INPUT VOLTAGE RANGE и OUTPUT VOLTAGE SWING включали нужный Вам диапазон входного/выходного напряжений при реальном напряжении питания.

У меня есть АЦП с входным диапазоном 0-10В она питается от 5 вольт питание берётся от USB. Перед входом АЦП нужно поставить операционник, как сами понимаете размах выходных напряжений у ОУ должен быть 0-10В.

Вы упорно не хотите прислушиваться к советам и рождаете просто какое-то нагромождение элементов. Зачем, кстати, там вообще ОУ, скажите?

Поделите его пополам на входе (буферного ОУ), а потом учтите деление после оцифровки АЦП.

Поэтому склонен согласиться с мнением:

  +-70мкВ, не простая задача однако! ИМХО для Вас - неподъемная! Тут играет разводка, питание и т.д. и т.п.

Уж не обижайтесь. Заметна Ваша весьма слабая подготовка в аналоговой технике. Советую подтянуть. Пока будете ждать заказанные микросхемы.

+-70 мкВ не такая большая точность по современным меркам, у нас парни делали нановольтметр....

Возможно. За парней не скажу, но Вы уверены, что сами соответствуете этим современным меркам?

[sera_os]

...Важно лишь, чтобы такие параметры, как INPUT VOLTAGE RANGE и OUTPUT VOLTAGE SWING включали нужный Вам диапазон входного/выходного напряжений при реальном напряжении питания.

А как же напряжение смещения? Как дрейф смещения от температуры? Такие параметры нельзя опускать из виду, на кону 70мкВ!

Уж не обижайтесь. Заметна Ваша весьма слабая подготовка в аналоговой технике. Советую подтянуть. Пока будете ждать заказанные микросхемы.

Боже упаси, никак не обижаюсь! Ну если чего, так Вы ж меня поправите (подтяните), когда нужно .
Автор с нас телепатов делает, а Вы тут не дождавшись вразумительного ответа чего ему нужно, на личности переходите. Я что кого то обидел? Ели да то извиняюсь, вовсе не собирался этого делать (писал же ИМХО).

[Herz]

Боже упаси, никак не обижаюсь! Ну если чего, так Вы ж меня поправите (подтяните), когда нужно .

Моя фраза насчёт подготовки автору топика была адресована. А цитату из вашего поста я привёл вместе с припиской выше:

Поэтому склонен согласиться с мнением:

07.gif +-70мкВ, не простая задача однако! ИМХО для Вас - неподъемная! Тут играет разводка, питание и т.д. и т.п.

Так что извините за недоразумение, переходить на личности и в мыслях не было...

Сообщение отредактировал Herz - Apr 12 2010, 20:12

[rameo86]

358-й - хороший ОУ, но Вам не подойдёт. Если только требования к точности (как это часто бывает) не завышенные. У него ведь только типовое напряжение смещения - 2мВ.

Напряжение смещения можно учесть програмно, как и ошибку усиления. Только точность у 358-го всёравно недостаточная.

Вы упорно не хотите прислушиваться к советам и рождаете просто какое-то нагромождение элементов. Зачем, кстати, там вообще ОУ, скажите?

ОУ Там нужен в качестве повторителя, т.к. у фотоприёмника который подаёт сигнал на АЦП очень слабый ток при довольно большом напряжении, из-за этого просаживается напряжение на входе АЦП. Если делить напряжение пополам а потом учитывать это, это снизит точность т.к. снизится динамический диапазон, снизится точность не АЦП а именно всего прибора т.к. там очень важен динамический диапазон.

Уж не обижайтесь. Заметна Ваша весьма слабая подготовка в аналоговой технике. Советую подтянуть. Пока будете ждать заказанные микросхемы.

Может и так, я вообще лазерщик, но вот приходится и в схемотехнику лезть, с цифрой вроде более менее а вот с аналоговой пока неочень знаком

Возможно. За парней не скажу, но Вы уверены, что сами соответствуете этим современным меркам?

Нет ничего невозможного. Я студент магистратуры. Парень который добился точности в сотни нановольт был всего лишь на 4-м курсе (и он далеко не самый умный), конечно не малую роль сыграл его научный руководитель, но большее значение здесь имеет использование современной электронной базы. 24 разрядные сигма-дельта АЦП, прецизионные усилители и ИОН+ они сделали обратную связь по температуре. Так что моё соответствие тут не при чём, время диктует свои законы. Вот соответствие тех кто разработал эту элементную базу тут причём.

А как же напряжение смещения? Как дрейф смещения от температуры? Такие параметры нельзя опускать из виду, на кону 70мкВ!

Прецизионные операционные усилители дают дрейф от температуры не более 1 мкВ на 1 градус, по крайней мере так обещает производитель. А так как грется у меня сильно ничего не будет, и условия комнатные, разброс температур +-5 гр. так что считайте сколько даст температурный разброс. А смещение можно учесть програмно, т.к. оно более менее постоянное.

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 13 2010, 08:01

[Tanya]

Напряжение смещения можно учесть програмно, как и ошибку усиления. Только точность у 358-го всёравно недостаточная.

ОУ Там нужен в качестве повторителя, т.к. у фотоприёмника который подаёт сигнал на АЦП очень слабый ток при довольно большом напряжении, из-за этого просаживается напряжение на входе АЦП. Если делить напряжение пополам а потом учитывать это, это снизит точность т.к. снизится динамический диапазон, снизится точность не АЦП а именно всего прибора т.к. там очень важен динамический диапазон.

Написали бы сразу, какой у Вас приемник. В качестве повторителя подходит не так много устройств. Вот, например, AD623, AD8661. Только питание придется сделать около 12 вольт. Или поищите что-нибудь похожее.

[rameo86]

Написали бы сразу, какой у Вас приемник. В качестве повторителя подходит не так много устройств. Вот, например, AD623, AD8661. Только питание придется сделать около 12 вольт. Или поищите что-нибудь похожее.

Спасибо. А почему именно эти подходят в качестве повторителя? по каким критериям искать подобные?

[Tanya]

Спасибо. А почему именно эти подходят в качестве повторителя? по каким критериям искать подобные?

Напишите-ка еще, какой у Вас приемник.
Критерии простые, но сложные...
Диапазон входного и выходного напряжения, температурный дрейф, входной ток... и т.д.
Ищется с помощью интерактивных таблиц и памяти.

[rameo86]

Напишите-ка еще, какой у Вас приемник.

ФД24К большая такая таблеточка

[Herz]

Напряжение смещения можно учесть програмно, как и ошибку усиления. Только точность у 358-го всёравно недостаточная.

Можно и учесть, но правильнее - периодически калибровать, так как смещение имеет склонность к дрейфу. Но это будет сложнее, чем поставить хороший ОУ. А по каким критериям Вы оцениваете их точность, мне так и не понятно.

ОУ Там нужен в качестве повторителя, т.к. у фотоприёмника который подаёт сигнал на АЦП очень слабый ток при довольно большом напряжении, из-за этого просаживается напряжение на входе АЦП. Если делить напряжение пополам а потом учитывать это, это снизит точность т.к. снизится динамический диапазон, снизится точность не АЦП а именно всего прибора т.к. там очень важен динамический диапазон.

Вы бы, действительно, огласили весь список сразу. Что за приёмник, в каком режиме? Может там не повторитель нужен, а преобразователь ток-напряжение, например?

Нет ничего невозможного. Я студент магистратуры. Парень который добился точности в сотни нановольт был всего лишь на 4-м курсе (и он далеко не самый умный), конечно не малую роль сыграл его научный руководитель,

Не спорю. И здоровый оптимизм - это хорошо.

но большее значение здесь имеет использование современной электронной базы. 24 разрядные сигма-дельта АЦП, прецизионные усилители и ИОН+ они сделали обратную связь по температуре. Так что моё соответствие тут не при чём, время диктует свои законы. Вот соответствие тех кто разработал эту элементную базу тут причём.

А вот тут не соглашусь. Причём категорически. Элементная база, даже самая расчудесная и современная, сама по себе не работает. Создали её, конечно, грамотные люди, но применять - тоже нужно уметь. А это, если важно добиться хороших результатов, совсем не просто. В этом Вы можете убедиться, даже читая форум. Так что, 24 разрядные сигма-дельта АЦП, прецизионные усилители и ИОН - это, конечно, хорошо, но ... как раз знания и опыт научного руководителя здесь гораздо важней, поверьте.

ФД24К большая такая таблеточка

Ничего поновее не нашлось? А как включаете?

[Tanya]

ФД24К большая такая таблеточка

И как же он 10 вольт дает?

[rameo86]

А по каким критериям Вы оцениваете их точность, мне так и не понятно.

По характеристикам производителя.358 относится к классу ОУ средней точности, а мне нужен прецизионный.

Вы бы, действительно, огласили весь список сразу. Что за приёмник, в каком режиме?

Приёмник ФД24К в фотодиодном режиме, схемка ниже.

Может там не повторитель нужен, а преобразователь ток-напряжение, например?

Я об тоже об этом задумывался. Возможно вы и правы.

Ничего поновее не нашлось?

С такой апертурой не нашлось(1,5 см приблизительно), может плохо искали. Да и этот был под рукой, вроде характеристики подходящие.

И как же он 10 вольт дает?

Если его запитывать от 12 вольт, в фотодиодном режиме ещё как даёт, и больше даст если больше на него подать. Интенсивность света достаточная.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Если его запитывать от 12 вольт, в фотодиодном режиме ещё как даёт, и больше даст если больше на него подать. Интенсивность света достаточная.

А зачем Вы его так? Чем Вас обычный преобразователь ток-напряжение не устраивает?

[rameo86]

А зачем Вы его так? Чем Вас обычный преобразователь ток-напряжение не устраивает?

Так я его для того чтобы на выходе было до 10 вольт. В общем особенность прибора такая.
Что вы имеете ввиду под обычным преобразователем ток-напряжение? на операционном усилителе?
что то вроде этого

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

По характеристикам производителя.358 относится к классу ОУ средней точности, а мне нужен прецизионный.

Это лишь слова. Не всегда воспринимайте их буквально.

Приёмник ФД24К в фотодиодном режиме, схемка ниже.
Я об тоже об этом задумывался. Возможно вы и правы.

Почти наверняка. Рекомендую проштудировать этот вопрос более детально. Убъёте не одного зайца. Посмотрите здесь, поищите в сети книги:
Graeme J.G. Photodiode Amplifiers
Mark Johnson - Photodetection and Measurement - Maximizing Performance in Optical Systems (2003)
(Прикрепить их ввиду объёма не могу).

Если его запитывать от 12 вольт, в фотодиодном режиме ещё как даёт, и больше даст если больше на него подать. Интенсивность света достаточная.

В фотодиодном режиме не важно, каким напряжением "запитывать". Фототок (а, следовательно, и напряжение на резисторе) зависит только от освещённости. Так что можете смело уменьшить и номинал резистора, и напряжение смещения.

Так я его для того чтобы на выходе было до 10 вольт. В общем особенность прибора такая.

Да бросьте Вы про особенность прибора. Скорее всего, эта особенность существует только в вашем воображении. Вам что, в конце концов, мерить нужно: вольты или освещённость?

[rameo86]

В фотодиодном режиме не важно, каким напряжением "запитывать". Фототок (а, следовательно, и напряжение на резисторе) зависит только от освещённости. Так что можете смело уменьшить и номинал резистора, и напряжение смещения.

Как это неважно каким напряжением? Фотогальванический режим без источника, фотодиодный с дополнительным источником- который определяет максимальное напряжение на выходе(не совсем максимальное но близкое к нему), если запитать маленьким напряжением то на выходе много не получим.
За книги спасибо.

Да бросьте Вы про особенность прибора. Скорее всего, эта особенность существует только в вашем воображении. Вам что, в конце концов, мерить нужно: вольты или освещённость?

Освещённость нельзя померить в отличие от напряжения напрямую, его можно лишь косвенно посчитать.

Я как раз и хочу узнать какой ОУ подойдёт для моих целей? В качестве источника тока-фотодиод ФД24К, опреационный усилитель используется как преобразователь ток-напряжение.

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 13 2010, 12:42

[Tanya]

Как это неважно каким напряжением? Фотогальванический режим без источника, фотодиодный с дополнительным источником- который определяет максимальное напряжение на выходе(не совсем максимальное но близкое к нему), если запитать маленьким напряжением то на выходе много не получим.
За книги спасибо.

Ничего запитывать не нужно. Книжки почитайте. Подумайте денек.

[Herz]

фотодиодный с дополнительным источником- который определяет максимальное напряжение на выходе(не совсем максимальное но близкое к нему), если запитать маленьким напряжением то на выходе много не получим.

Это неверно.

[rameo86]

Ничего запитывать не нужно. Книжки почитайте. Подумайте денек.

Есть не один режим работы фотодиода. Если хотите -активный и пассивный, можно и так назвать. Если не запитывать то нужное напряжение я получу лишь усиливая сигнал с фотоприёмника(а мне это не надо) или же при бешенных интенсивностях(и то врятли) а у меня не такие интенсивности.Нужно именно 10 вольт.

Это неверно.

Что именно неверно? Вы отрицаете что есть такой режим работы фотодиода?
И насчёт особенности прибора , они не только в моей голове. Мне нужен как можно больший динамический диапазон напряжений на входе ацп, я нашёл максимум АЦП до 10 вольт, поэтому нужно такое напряжение. Можно было бы конечно усиливать более слабый сигнал до 10 В, или ослаблять более сильный, но всё это приведёт к дополнительной ошибке. Любое воздействие на сигнал приводит к ошибке. Даже само измерение приводит к тому что амплитуда сигнала изменяется.

[Tanya]

Есть не один режим работы фотодиода.

Что именно неверно? Вы отрицаете что есть такой режим работы фотодиода?
И насчёт особенности прибора , они не только в моей голове. Мне нужен как можно больший динамический диапазон напряжений на входе ацп, я нашёл максимум АЦП до 10 вольт, поэтому нужно такое напряжение. Можно было бы конечно усиливать более слабый сигнал до 10 В, или ослаблять более сильный, но всё это приведёт к дополнительной ошибке. Любое воздействие на сигнал приводит к ошибке. Даже само измерение приводит к тому что амплитуда сигнала изменяется.

Молодой человек! Почитайте немножко книжечки. И только потом вступайте в споры. Иначе мало кто захочет Вам помогать. А пока... Вы пишите не очень правильные слова...

[rameo86]

Молодой человек! Почитайте немножко книжечки. И только потом вступайте в споры. Иначе мало кто захочет Вам помогать. А пока... Вы пишите не очень правильные слова...

Пример из книжечки:
Фотодиодами называют полупроводниковые приборы, основанные на внутреннем фотоэффекте, использующие одностороннюю проводимость p-n перехода, при освещении которого появ-ся ЭДС.(фотогальванический режим) или (при наличии питания) изменяется значение обратного тока (фотодиодный режим)
б-фотодиодный режим
в-фотогальванический
Ткните меня конкретно, где я говорю неправильные вещи? не помелочи а принципиально? Или автор книги тоже говорит не очень правильные вещи?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Пример из книжечки:

Ткните меня конкретно, где я говорю неправильные вещи? не помелочи а принципиально? Или автор книги тоже говорит не очень правильные вещи?

Автора Вашей книжечки не знаю. Картинки неинтересные. Слова мутные. Выписывать Ваши ошибки не вижу смысла.
Вам пытаются помочь люди, которые много раз такие вещи делали. Вы же с очень похвальным упорством, но достойным лучшего применения, настаиваете на своем.
Найдите схему какого-нибудь прибора, где бы для измерения света применялось такое включение, а не трансимедансный усилитель.

[rameo86]

Автора Вашей книжечки не знаю. Картинки неинтересные. Слова мутные. Выписывать Ваши ошибки не вижу смысла.
Вам пытаются помочь люди, которые много раз такие вещи делали. Вы же с очень похвальным упорством, но достойным лучшего применения, настаиваете на своем.

Так как вы утверждаете что не знаете данного автора, можно любую книгу опустить.Если эти слова для вас мутные, значит вы особо не знакомы с физикой. Ошибок у меня там и нет, разве что орфографические, но мы ведь не о них.
Сами советуете мне почитать книжечки. В этих книжечках тоже самое про что говорю я , а вы говорите что это неправильно. Кто из нас ещё более упорен, я хотя бы аргументирую свои предположения, вы же- неправильно и баста. Пока что практически не одного значимого совета я не получил. всё что здесь сказали я знал и до этого, просто я вижу что здесь нет людей которые сталкивались с фотодиодами, может и сталкивались но не с прецезионным измерением с их помощью.

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 13 2010, 14:25

[Tanya]

Если эти слова для вас мутные, значит вы особо не знакомы с физикой.

Да. Посоветуйте мне что-нибудь.

просто я вижу что здесь нет людей которые сталкивались с фотодиодами, может и сталкивались но не с прецезионным измерением с их помощью.

Так сделайте то, что Вы делаете, и опубликуйте. Все будут рады научиться.

[rameo86]

Да. Посоветуйте мне что-нибудь.

Идите учиться на физфак.

[Tanya]

Идите учиться на физфак.

Не возьмут меня учиться. Сама уже учу.

[Herz]

Пока что практически не одного значимого совета я не получил. всё что здесь сказали я знал и до этого, просто я вижу что здесь нет людей которые сталкивались с фотодиодами, может и сталкивались но не с прецезионным измерением с их помощью.

Потому что в чудеса не верят?
Эх, молодой человек! Вы бы в самом деле потратили бы это время с большей пользой на чтение, а не на писанину... Пока же ... рановато Вам давать практические советы, по-моему. Не пойдут впрок. Наберитесь терпения, хоть немного. Вот ещё азы:
[attachment=42964:photodiod.pdf]
[attachment=42965:Photodio...ont_ends.pdf]

Что именно неверно?

Пока слишком много неверного в ваших словах, потому как одно заблуждение порождает другое.
Ещё раз повторюсь: напряжение питания смещения на чувствительность не влияет.

фотодиодный с дополнительным источником- который определяет максимальное напряжение на выходе(не совсем максимальное но близкое к нему), если запитать маленьким напряжением то на выходе много не получим.

Это оттого, что смещение фотодиода не фиксировано. Плохой режим. Выше показано почему.

И насчёт особенности прибора , они не только в моей голове. Мне нужен как можно больший динамический диапазон напряжений на входе ацп, я нашёл максимум АЦП до 10 вольт, поэтому нужно такое напряжение.

И это неверно.

Можно было бы конечно усиливать более слабый сигнал до 10 В, или ослаблять более сильный, но всё это приведёт к дополнительной ошибке.

Вам же показали, что диапазон этот определяется делителем внутри АЦП. Так зачем же Вы, сами себе противореча, пытаетесь масштабировать сигнал до 10 Вольт, чтоб потом его поделить перед оцифровкой?!

[sera_os]

...Моя фраза насчёт подготовки автору топика была адресована. А цитату из вашего поста я привёл вместе с припиской выше:
Так что извините за недоразумение, переходить на личности и в мыслях не было...

прошу прощения, недоразумение вышло, наверное из-за усталости (плохо спал что ли), не увидел двоеточия, да еще и микросхемы я тоже жду (ОУ, писал в своей теме), вот и подумал что мне адресовано .
Herz !

[rameo86]

Уважаемый Hertz, спасибо за предоставленные материалы. Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177.

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 15 2010, 09:26

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177.

Вот теперь Вы на верном пути. И вопросы правильные.
Номинал резистора в обратной связи считается по закону Ома. Максимальное выходное напряжение ОУ - напряжение на входе ( = разности потенциалов на резисторе) должно быть больше, чем максимальный ток фотодиода*сопротивление резистора. Емкость конденсатора зависит от емкости фотодиода, которую нужно знать. Можно подбирать, наблюдая отклик на прямоугольные импульсы. Обычно для повышения быстродействия второй конец фотодиода смещают. Тут два пути - непосредственно, или смещая неинвертирующий вход ОУ. Однако у Вас "медленный" фотодиод...
Поэтому можно не смещать и увеличить емкость конденсатора.
Если Вам нужно детектировать малые токи, рассмотрите альтернативу - OPA380. Питание, правда, 5 вольт. Одно.
P.S. Про конденсаторы на ногах питания. Естественно, керамику(с меньшей емкостью) ставить прямо у ножки на полигон земли. Если СМД, то можно один над другим.
P.P.S. Картинку сожмите (фон и цвета уберите и ...) и перезалейте.

[rameo86]

Спасибо.
Допустим ёмкость фотодиода я знаю. Как же рассчитать, исходя из этого, ёмкость C5?

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 15 2010, 09:55

[Tanya]

Спасибо.
Допустим ёмкость фотодиода я знаю. Как же рассчитать, исходя из этого, ёмкость C5?

Как измеряли? В тех книжках, которые Вы читали, должно быть написано. Простой формулы нет.
Напишите лучше, что Вы измерять собираетесь? Форму сигнала, скорости и проч. подробности. Вам помогут.
P.S. В своем последнем сообщении уберите ненужный тест (мой), который Вы излишне цитируете.

[rameo86]

Не измерял. Думаю поискать в литературе, должна же она где-то быть указана. Собираюсь измерять постоянные уровни сигнала. Схема измерений такая: свет от лазера проходит через поляризатор и анализатор, и попадает на фотоприёмник. Измерения фототока происходят при различных фиксированных азимутальных углах анализатора. Между изменениями угла анализатора измерение не происходит.
Форма сиглала-постоянный уровень. Скорость небольшая.

Ёмкость фотодиода в литературе указывается-600пФ

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 15 2010, 10:00

[Tanya]

... Собираюсь измерять постоянные уровни сигнала. .. Скорость небольшая.

Тогда емкость конденсатора побольше, чем в книжках. Там стремятся повысить частоту... А у Вас большой конденсатор будет фильтром работать.
С известной (?) постоянной времени.
Можно рассмотреть другой способ - IVC102 или нечто подобное, два компаратора, которые формируют ворота, полкорпуса логики (ворота), кварцевый генератор, контроллер и... все уже оцифровано.
P.S. Кажется, Вам нужно измерять отношение двух сигналов, ведь лазер не очень стабилен?

[rameo86]

Можно рассмотреть другой способ - IVC102 или нечто подобное, два компаратора, которые формируют ворота, полкорпуса логики (ворота), кварцевый генератор, контроллер и... все уже оцифровано.
P.S. Кажется, Вам нужно измерять отношение двух сигналов, ведь лазер не очень стабилен?

Мне нужно снимать как минимум три сигнала, и там не совсем отношение. Да, стабильность лазера оставляет желать лучшего.

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 15 2010, 10:28

[Tanya]

Мне нужно снимать как минимум три сигнала, и там не совсем отношение. Да, стабильность лазера оставляет желать лучшего.

Если использовать IVC102, то управляя порогом компаратора, можно осуществить деление.

[Herz]

Уважаемый Hertz, спасибо за предоставленные материалы. Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177.

Ну вот и хорошо. Тогда я предложил бы Вам начать "с конца". То есть с АЦП. Поскольку делитель, скорее всего, здесь не нужен, а также не нужна (насколько я понял) высокая скорость, логично было бы выбрать относительно более медленный дельта-сигма АЦП. Например, типа ADS1253. Преимущества - большая разрядность, встроенный фильтр, меньшая цена. Требуется, правда, внешний ИОН, но для прецизионных измерений это - практически стандарт.
Тогда, при референсном напряжении в 2.5В можно иметь аналогичный диапазон полной шкалы и выбрать для преобразователя ток-напряжение (ТИ-усилителя) ОУ с однополярным питанием. Что-то типа ОРА340 или ему подобный. Ваш ОР177 хоть и прецизионный, но имеет великоватые входные токи.
Тогда вся Ваша схема вполне сможет работать от единственного источника +5В.
В приведенной Вами схеме выходной сигнал будет (должен быть) отрицательным, ведь фототок свозь фотодиод течёт от катода к аноду.
Номинал резистора рассчитывается действительно просто по закону Ома. При напряжении полной шкалы в 2.5В и максимальном фототоке Im его сопротивление составит R=2.5V/Im. С конденсатором немного сложнее, но выбирать его надо для минимизации шумов максимально возможным. Верхняя граница будет определяться приемлемым временем отклика преобразователя.
По питанию принято ставить керамические конденсаторы поближе к выводам микросхем, электролиты - один на несколько корпусов.

[Herz]

Вот ещё натолкнулся на статью в переводе нашего общего знакомого , может, полезной будет :
[attachment=43123:_.pdf]
Там и про конденсатор в ОС.
Скажем спасибо.
Кстати, а где обещанное продолжение?

Сообщение отредактировал Herz - Apr 17 2010, 16:08

[rameo86]

Спасибо большое вы мне очень помогли.
Так как я уже купил ADS8509, брать новый АЦП уже как говорится поздно, можно в этом не использовать делитель. Пока делаю на OP177, позже скорее всего перейду на opa340 ,по той схеме которую вы посоветовали, когда он придёт (уже заказал). У op177 и OPA340 распиновка совпадает. Запитал ОУ от источника питания +-15В на 7815 и 7915. В связи с этим возникает вопрос, достаточно ли стабильно получится питание на этих стабилизаторах? или нужно стабилизировать питание как то ещё? В общем, как лучше запитывать ОУ? Если будет ОУ от 0 до 5 вольт можно конечно и от ИОН запитать с достаточным выходным током. А когда питание двуполярное? или это не столь критично?
В общем по сегодняшней схеме всё работает, только шум получается при приёме сигнала с фотодиода около 7мВ.
Ещё про конденсатор в ОС, какого он должен быть порядка? я поставил сначала 0,1 мкФ потом 0,33 мкФ вроде ничего не меняет. Пробовал ставить 2,2 МКф уже не то.
Вот собственно и всё продолжать пока больше нечего, или вы имели ввиду другое продолжение?

Да кстати пробовал питать ОУ от компьютера непосредственно (+-12В) шумы получились больше - в районе 30мВ

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 20 2010, 16:32

[Herz]

Выбранных стабилизиторов вполне достаточно. Кстати, а откуда Вы берёте питание для них?
Конденсатор в ОС номиналом 0.1 - 0.33 мкф можно оставить, если быстродействия достаточно. А на шумы будет влиять несколько факторов. Среди них и разводка, и длина проводов, и ещё...
Вы уже определились с минимально приемлемыми требованиями к устройству? Тогда можно прикидывать, над чем и в каком объёме придётся поработать.

[rameo86]

Питание для них беру от трансформатора ТАН10 по 20В на каждый стабилизатор,конденсаторы развязывающие стоят по 1000 мкФ и 0,1 мкФ на входе и 0,1 мкФ + 10мкФ на выходе, соответственно.Земли ТАНа и компьютера соединены т.к. АЦП сопряжено с USB. Пока не определился, нужно посмотреть и посчитать как данные шумы будут влиять на результаты измерений. Потом уже если что повышать точность. По разводке много статей почитал, старался всё делать по правилам. Наврняка где-нибудь ошибся т.к. опыта мало. Использовал только планарные компоненты, ну почти. Как только определюсь с точностью, выложу полную схему своего устройства с подробным описанием. Поможете разобраться с ошибками?

Ещё вопрос. Можно ли запитать АЦП с ОУ и силовую схему (драйверы управления шаговыми двигателями) от одного трансформатора, но допустим параллельно от разных кренок, или же с разных обмоток. Сделать одну силовую обмотку(ток около 0,8А) и одну для АЦП, ОУ,микроконтроллера и FTDI(USB)??Как лучше поступить?

Сообщение отредактировал rameo86 - Apr 20 2010, 19:35

[Herz]

Ещё вопрос. Можно ли запитать АЦП с ОУ и силовую схему (драйверы управления шаговыми двигателями) от одного трансформатора, но допустим параллельно от разных кренок, или же с разных обмоток. Сделать одну силовую обмотку(ток около 0,8А) и одну для АЦП, ОУ,микроконтроллера и FTDI(USB)??Как лучше поступить?

Разумеется, можно. Надо лишь соблюдать известные рекомендации по разделению силовых цепей от аналогового питания. Особое внимание следует уделить трассировке "земель", соединяя потребителей "звездой" у БП. Ну, и, само собой, конденсаторы. Блокировочные у микросхем и электролит достаточной ёмкости как источник энергии для двигателей должны обеспечить отсутствие значительных пульсаций. Экраировка, возможно, потребуется. Все эти вопросы постоянно обсуждаются на форуме.

[rameo86]

А можно ли поставить на цепь обратной связи ОУ танаталовый конденсатор, он полярный, как соблюсти полярность?

[Herz]

А можно ли поставить на цепь обратной связи ОУ танаталовый конденсатор, он полярный, как соблюсти полярность?

Да просто. Надо учитывать эквипотенциальность входов ОУ. То есть, если неивертирующий вход заземлён, то и на инвертирующем - потенциал земли. На выходе - соответственно только положительный или только отрицательный потенциал, в зависимости от включения фотодиода. Это в рабочем, активном режиме, естественно. Но лучше полярные конденсаторы здесь не применять. У них масса недостатков, включая шумы и повышенные утечки. Керамический или плёночный на номинал в десятые доли / единицы микрофарад - не редкость.