реклама на сайте
подробности

 
 
> Операционник с Кус <1, Какие могут быть проблемы?
slog
сообщение Mar 18 2007, 18:38
Сообщение #1


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 961
Регистрация: 28-11-05
Пользователь №: 11 489



Чем грозит использование операционного усилителя с коэфициентом усиления меньше единицы?
Например Кус=0,5.

Операционник в данном случае нужен как диференциальный усилитель, чтобы подавить диференциальные помехи с длинных проводов от датчика. Ну и для защиты входа АЦП до кучи. Но выходной сигнал датчика 0 - 5V а входной для АЦП 0 - 2,5V. Можно сделать Кус=1 и поставить делитель на 2 после операционника, но в этом случае проблема с питанием операционника, чтоб на выходе ОУ получить 5V надо на него вольт 7 подавать, отдельно не хочется. Либо ставить диференциальный делитель на 2 до ОУ. Опять лишние детали.


--------------------
В действительности всё не так, как на самом деле.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Designer56
сообщение Mar 21 2007, 21:02
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290



Забыл отметить: самовозбуждение ОУ возможно, если постоянные времени (входная емкость)*(экв. сопротивление цепи ОС) достигнет критической величины для конкретного ОУ, но эти вещи могут случаться в принципе для любого Ку схемы и лечатся подключением параллельно резистору ОС конденсатора небольшой емкости. Для диф. включения- еще одного конденсатора, параллельно резистору, подключенному к общему проводу.


--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
Go to the top of the page
 
+Quote Post
zltigo
сообщение Mar 21 2007, 21:45
Сообщение #3


Гуру
******

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



Цитата(Designer56 @ Mar 21 2007, 20:02) *
.. лечатся подключением параллельно резистору ОС конденсатора небольшой емкости.
.. еще одного конденсатора, параллельно резистору, подключенному к общему проводу.

Причем эти кондеры на самом деле, выполняют еще полезнейшую функцию фильтра и заменив второй подстроечником получам возможность подстраивать подавление синфазных помех для переменки.


--------------------
Feci, quod potui, faciant meliora potentes
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Mar 22 2007, 00:34
Сообщение #4


Гуру
******

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



Цитата(zltigo @ Mar 21 2007, 21:45) *
Причем эти кондеры на самом деле, выполняют еще полезнейшую функцию фильтра и заменив второй подстроечником получам возможность подстраивать подавление синфазных помех для переменки.
Я бы настоятельно не рекомендовал так делать.
Засада даже не в том, что такие цепи можно применять только для подавления ВЧ составляющих (ёмкость подстроечных кондёров невелика), и не в том, что схему придётся подстраивать "ручками". Основная беда - даже небольшое различие постоянных времени инвертирующей и неинвертирующей цепей приведёт к преобразованию синфазного сигнала помехи на входе усилителя в дифференциальный , который в дальнейшем невозможно будет отделить от полезного сигнала (по крайней мере, простыми методами). Более того, подстройка возможна только для одной частоты (импедансы кондёров меняются с частотой неодинаково), а также всё это дело будет дико плыть на температуре.
Для подавления больших синфазных сигналов сейчас применяются способы, не требующие подстройки, и обеспечивающие подавление СС в широком диапазоне частот. Например, активное заземление (active shielding), или, ещё более просто: суммировать сигналы с дифф. линий, а потом подавать сумму в противофазе на входы дифф. усилка. Для этого, правда, нужен дополнительный "противосинфазный" усилитель. Резисторы же можно найти на два-три порядка более точные и стабильные, чем кондёры.

Цитата(Designer56 @ Mar 21 2007, 21:02) *
Забыл отметить: самовозбуждение ОУ возможно, если постоянные времени (входная емкость)*(экв. сопротивление цепи ОС) достигнет критической величины для конкретного ОУ, но эти вещи могут случаться в принципе для любого Ку схемы и лечатся подключением параллельно резистору ОС конденсатора небольшой емкости. Для диф. включения- еще одного конденсатора, параллельно резистору, подключенному к общему проводу.
Да, всё верно. Это может возникнуть, только если величина сопротивления цепи ОС в точке подключения инв. входа ОУ достаточно велика, что, в купе со входной ёмкостью ОУ и проводников, приводит к образованию дополнительного полюса в полосе пропускания ОС (где усиление по петле ОС >1). Ёмкости внешней коррекции для компенсации этого полюса, как правило, измеряются единицами пикофарад.

Цитата(slog @ Mar 21 2007, 22:53) *
А если операционник выполняет роль фильтра с низкой (<20) Гц частотой среза, то конденсатор параллельно резистору ОС будет совсем не маленькой емкости. Что будет в этом случае. И еще, что будет с коэфициентом подавления синфазных сигналов, если Кус<1?
Для подавления синфазных сигналов и качественной фильтрации дифференциальных нужно применять не операционный, а инструментальный усилитель (посмотрите, например, у TI, AD или LT. Фильтрующий кондёр можно просто подвесить между его входами.
Делить напряжение на входе лучше всего с помощью прецизионных резисторных сборок (например, Vishay или Susumu), правда, цена на них относительно высока, и приобрести в России мелкую партию довольно сложно.
Видел у кого-то из грандов (AD, по-моему) также ИУ со встроенной прецизионной делительной цепью, для больших (десятки вольт) синфазных сигналов. Правда, Вам это, наверное, не потребуется.
Если сигнал нужно оцифровывать - есть АЦП со встроенными точными резисторными делителями. AD7732, например.

ЗЫ. А какой тип датчика, и какой АЦП Вы применить собираетесь?


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Сергей Борщ
сообщение Mar 22 2007, 01:30
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 455
Регистрация: 15-05-06
Из: Рига, Латвия
Пользователь №: 17 095



Цитата(Stanislav @ Mar 21 2007, 23:34) *
Для подавления синфазных сигналов и качественной фильтрации дифференциальных нужно применять не операционный, а инструментальный усилитель
Некое подобие инструментального можно сделать и из операционного, а вот у меня такой нескромный вопрос: А как получить коэф. усиления меньше 1? Ведь для этого в цепи ОС должно стоять усилительное звено, или я не прав?


--------------------
На любой вопрос даю любой ответ
"Write code that is guaranteed to work, not code that doesn’t seem to break" (C++ FAQ)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Mar 22 2007, 02:32
Сообщение #6


Гуру
******

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



Цитата(Сергей Борщ @ Mar 22 2007, 01:30) *
Некое подобие инструментального можно сделать и из операционного, а вот у меня такой нескромный вопрос: А как получить коэф. усиления меньше 1? Ведь для этого в цепи ОС должно стоять усилительное звено, или я не прав?
Почему подобие? blink.gif ОУ - это и есть дифф. усилитель с большим Ку. Для того, чтобы стабилизировать Ку и обеспечить широкую полосу пропускания, используется ОС.
Простой ДУ с к-том усиления 0,5 на ОУ выглядит так:
Прикрепленное изображение

Ref - опорное напряжение, которое будет на выходе усилителя при отсутствии дифф. сигнала (закоротке входов).
Выходное напряжение в идеале будет зависеть только от дифф. сигнала на входе, и не будет зависеть от синфазного.

Такой ДУ, правда, не лишён ряда недостатков, от которых в значительной степени избавлены инструментальные усилители.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- slog   Операционник с Кус <1   Mar 18 2007, 18:38
- - rezident   А что за ОУ-то? Он Rail-to-Rail по входу? А то вы ...   Mar 18 2007, 18:57
- - sensor_ua   ОУ с внутренней компенсационной емкостью, а таких ...   Mar 18 2007, 19:28
|- - zltigo   Цитата(sensor_ua @ Mar 18 2007, 18:28) ОУ...   Mar 18 2007, 21:27
- - Tanya   Цитата(slog @ Mar 18 2007, 18:38) Чем гро...   Mar 18 2007, 19:49
- - slog   Вообщем понятно. Кус <1 это, как я и подозревал...   Mar 18 2007, 20:47
- - Designer56   Да ничем не грозит включение ОУ в схему с Ку менее...   Mar 20 2007, 20:42
|- - Stanislav   Цитата(Designer56 @ Mar 20 2007, 20:42) Д...   Mar 21 2007, 20:47
- - sensor_ua   ЦитатаДа ничем не грозит включение ОУ в схему с Ку...   Mar 21 2007, 09:40
|- - Designer56   Цитата(sensor_ua @ Mar 21 2007, 11:40) ОУ...   Mar 21 2007, 19:58
|- - zltigo   Цитата(Stanislav @ Mar 22 2007, 01:32) Пр...   Mar 22 2007, 10:07
- - slog   А если операционник выполняет роль фильтра с низко...   Mar 21 2007, 22:53
|- - zltigo   Цитата(slog @ Mar 21 2007, 21:53) А если ...   Mar 22 2007, 01:43
- - sensor_ua   ЦитатаУ меня создается ощущение, что мы с Вами гов...   Mar 22 2007, 01:17
|- - zltigo   Цитата(sensor_ua @ Mar 22 2007, 00:17) Ин...   Mar 22 2007, 01:25
- - sensor_ua   ЦитатаОбщим, будет общий , просто один из входов б...   Mar 22 2007, 08:57
- - Herz   Дифусилитель с К<1 совсем не экзотика. Посмотри...   Mar 22 2007, 10:12
- - slog   Нет смысла использовать инструментальные усилители...   Mar 22 2007, 12:03
|- - Designer56   Цитата(slog @ Mar 22 2007, 14:03) Нет смы...   Mar 22 2007, 12:21
|- - Stanislav   Цитата(Designer56 @ Mar 22 2007, 12:21) П...   Mar 23 2007, 20:03
|- - Designer56   Цитата(Stanislav @ Mar 23 2007, 22:03) Не...   Mar 24 2007, 13:07
- - scout   У меня стоит похожая задача. Нужно формировать из...   Mar 23 2007, 14:14
- - Designer56   Прошу прощения, приведенная АЧХ синфазного была дл...   Mar 24 2007, 19:43
- - slog   Попробовал помоделировать разные варианты. Самый...   Mar 24 2007, 21:26
- - slog   А-а-а, понятно! Вот подавление синфазного сигн...   Mar 24 2007, 22:44
- - Designer56   slog, по вашей схеме C1 должен быть существенно бо...   Mar 25 2007, 11:26
- - slog   Я вообщем пришел к выводу что С2 и С3 должны быть ...   Mar 25 2007, 16:49
- - Designer56   Ошибаетесь. может наблюдаться самовозбуждение   Mar 25 2007, 19:42
- - slog   То есть, вы хотите сказать что ОУ включенный как д...   Mar 25 2007, 20:20
- - Designer56   Если усилитель быстродействующий, или резисторв ОС...   Mar 25 2007, 20:25


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 25th June 2025 - 07:22
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.0144 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016