прошу объяснить откуда берется ошибка коэффициента усиления, и зачем нужен резистор на выходе буфера Опции

[RKS]

Имею канал измерения с коэффициентом 50.9 - схема во вложении. В качестве АЦП процессор STM32F407VExxx. Фактически коэффициент усиления - около 52. Хочу понять где берется ошибка. Согласно рекомендации из описания добавили резистор 100 ом на выход - R333. Длина проводника от выхода ОУ до пина процессора около 30 мм. Теперь хочу понять может ли он явиться причиной неправильного коэффициента. Может его надо как то правильно рассчитать? Мы его величину просто взяли из описания. Просто его замыкание ни на что не влияет.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Alex11]

А точности резисторов у Вас какие? Если 1% или хуже, то этого вполне достаточно, чтобы получить то, что Вы наблюдаете.

[RKS]

А точности резисторов у Вас какие? Если 1% или хуже, то этого вполне достаточно, чтобы получить то, что Вы наблюдаете.

Резисторы у меня действмтельно 1% опора тоже 1% 3 вольта но ошибка возникает уже на выходе ОУ - тестером меряем.
Всетаки хочу понять нужен ли резистор 100 ом (или сколько)? Нужен ли конденсатор в обратнлй связи и как его расчитывать? Хочу выкинуть все лишнее чтобы место для полигона земли освободить. Измеряемые сигналы у меня все медленные помех рядом особенно никаких нет.

[r_dot]

...ошибка возникает уже на выходе ОУ - тестером меряем...

А какая точность у этого тестера?

[RKS]

А какая точность у этого тестера?

Начну с конца - тестер APPA 103. Насчет его точности сходу сказать не могу. Влияния этого тестера на напряжение не обнаружил. Смотрел осциллографом. Сначала подключил осциллограф, потом подключался тестером - уровень не проседал. Тестором проверяли по той причине что показания из программы (после деления на Ку) "скачат". По какой причине - вопрос отдельный и не для этой темы. На выходе ОУ таких скачков (пропорционально конечно) не видно. Сигнал у меня максимум 50 милливольт. Обычно не больше 20. Растягиваю я его на шкалу в 3 вольта. После умножения на 50.9 растянул почти до 2.5 вольт. Если это некорректо - буду благодарен за разъяснения. Увеличить номинал шунта (и соответственно входную величину) - нельзя, или крайне нежелательно. Нагрев и прочие "бонусы"... Все сигналы у меня медленные - меняются очень плавно. Это 4 банки аккумуляторов по 12 вольт. 48 вольт в двух точках и 2 тока нагрузки. Резких скачков в принципе не бывает (конечно если не авария).

Отдельное спасибо Ga_ry. Еще один провод с земли шунта на земляной конец R331 помог приблизить коэффициент к расчетному. Попробую добавить доп резистор - под рукой пока не нашлось. Можете объяснить как это может помочь?
Пульсаций или возбуждений на выходе ОУ не видел ни разу. Питается ОУ от 3.3 вольт. Я эту шину отделил от основного процессорного питания LC фильтром. Там сравнительно чисто.

Похоже основная причина в том что земля у меня совсем плохая. Монтаж очень плотный (односторонний), поэтому есть желание убрать лишние или бесполезный элементы. В приложенной таблице емкость входа всего 4 пика (129-ая страница описания - если кому интересно). Было бы здорово и R333 и C331 вообще убрать. На всякий случай скажу что каналов у меня таких 8 штук (2 счетверенных операционника), поэтому выкину аж 16 штук 0603 элементов. Если всетаки C332 нужен то 1000 пик на том месте должно хватить. От выходов ОУ до пинов процессора длина проводников миллиметров 40...50.

Сообщение отредактировал RKS - Nov 20 2015, 12:06

Эскизы прикрепленных изображений

 

[HardEgor]

В приложенной таблице емкость входа всего 4 пика (129-ая страница описания - если кому интересно). Было бы здорово и R333 и C331 вообще убрать. Если всетаки C332 нужен то 1000 пик на том месте должно хватить.

Это же элементарно моделируется - строите схему из Rвых ОУ, ваших R333 и C332, Cadc, RАin, Radc АЦП, и частоты семплирования(скорее всего Equation 1 считает RAin) и моделируете как влияют R333 и C332 на качество сигнала на Ain. Если частота семплирования низкая - скорее всего никак, можно C332 поставить в 100 пик, а R333 закоротить. Проверить просто, если мало С332 - осциллографом видно пилу когда он делает Sample.

Что-бы понимать как считать схемы на ОУ и понимать все погрешности советую вдумчиво прочитать Достал И. "Операционные усилители" М.: Мир 1982

[Myron]

Это же элементарно

Еще элементарнее почитать буквари. К недостаткам этого метода можно отнести необходимость прочитать, понять, после чего забыть навсегда об удалении RC на входе АЦП. Ну конечно, если делаете серъезную аппаратуру. В противном случае можно делать что мизинец на левой ноге хочет и дальше можно не читать.

По делу. Для выбранного ОУ определяете минимальное нагрузочное сопротивление по ДШ. Чуть большее сопротивление и будет ваш R333. Дальше исходя из теории, нужного вам разрешения и из выбранной махимальной чатоты сигнала и выбранной частоты отсчетов в АЦП считаете С332. А вот и теория. Ее пока много в интернете. Если этого не хватит, пристегну еще.

Прикрепленные файлы

 External_components_improve_SAR_ADC_accuracy.pdf ( 486.45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 106
 Front_End_Amplifier_and_RC_Filter_Design_for_a_ADC.pdf ( 228.72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 103