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

[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.

[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