Помогите пожалуйста разобраться с операционным усилителем Опции

[o_O]

Решил я сделать усилитель датчика тензометрического БП-05-100.
Развёл и спаял это:

Схема состоит из источника опорного напряжения +5В и усилителя.
Усилитель сделан на основе микросхемы инструментального усилителя с усилиением 100, после него подключён операционник с усилением 10, и на выходе добавлен усилитель мощности на двух транзисторах.
Так вот, после того как я это включил и подключил к осциллографу, мой глаз обрадовала картинка, чем-то напоминающая погнутую синусоиду с частотой ~230кГц и амплитудой ~1В. При сжатии/растяжении тензодатчика синусоида послушно уползала вверх/вниз.
Стал разбираться, выяснилось, что опорное напряжение представляет собой некое подобие синусоиды амплитудой ~0.3В и смещением 5В.
Заменил источник опорного напряжения КРЕН'ом на 5 вольт: опорное напряжение стало ровным, шум на выходе стал примерно ~0.2В сохранив до боли знакомую форму гнутой синусоиды.
Отпаиваю резистор R6: второй каскад теперь работает в режиме повторителя без усиления, меняю резистор R2 на 50 омный, дабы компенсировать усиление: шум уменьшается в амплитуде ровно в 10 раз и составляет ~0.02В.
Пробовал менять блок питания на лабораторный с трансформаторами 50 гц и линейным стабилизатором на выходе: на шум это никак не повлияло.

Объясните идиоту, что за хрень происходит с этим операционником и как избавиться от шума?

[ViKo]

Так поставьте конденсатор параллельно R5.
А REF195 и без усилителя выдал бы нужного тока.
И еще могут наводки разные лезть, зависит от качества разводки и экранирования.

[o_O]

Так поставьте конденсатор параллельно R5.

Ага попробую. Правда вместо R5 я просто перемычку кидать пробовал: шум остаётся ~0.02 вольта.

А REF195 и без усилителя выдал бы нужного тока.

Тут я скорее концепт усиления питания хотел попробовать.

И еще могут наводки разные лезть, зависит от качества разводки и экранирования.

Наводок по идее быть не должно было. Только если какие-то паразитические эффекты от неправильной разводки.

Сообщение отредактировал o_O - Jun 27 2016, 14:46

[ViKo]

Только если какие-то паразитические эффекты от неправильной разводки.

И это возможно, отчего же нет. Убедитесь, что инвертирующий вход ОУ не висит над земляным полигоном, а то ОУ будет добавлять на выходе на ВЧ сигнал, чтобы скомпенсировать завал на этой ножке из-за паразитного конденсатора.
О! Что мы и имеем на IC1B!
Отделите C9 от Q1 и IC1B дросселем, что ли.

[Herz]

Отпаиваю резистор R6: второй каскад теперь работает в режиме повторителя без усиления, меняю резистор R2 на 50 омный, дабы компенсировать усиление: шум уменьшается в амплитуде ровно в 10 раз и составляет ~0.02В.

Это первое правильное действие. Для чего Вам второй каскад, если можно обойтись одним? Чтобы усилить шумы? Ухудшить устойчивость? И зачем усиливать мощность транзисторным каскадом? Что там за нагрузка предполагается?

[Tanya]

Объясните идиоту, что за хрень происходит с этим операционником и как избавиться от шума?

Не знаю точно про Ваш, но современные опорные источники могут питать мост с такими номиналами самостоятельно.
Зачем Вам нужен ОУ, да еще с умощнением?
Лишние детали не улучшают... Питание нужно без преобразователей делать.

[o_O]

И это возможно, отчего же нет. Убедитесь, что инвертирующий вход ОУ не висит над земляным полигоном, а то ОУ будет добавлять на выходе на ВЧ сигнал, чтобы скомпенсировать завал на этой ножке из-за паразитного конденсатора.

Спасибо! Думаю стоит пристальнее смотреть в данном направлении.

Это первое правильное действие. Для чего Вам второй каскад, если можно обойтись одним? Чтобы усилить шумы? Ухудшить устойчивость? И зачем усиливать мощность транзисторным каскадом? Что там за нагрузка предполагается?

В даташите рекомендуемое усиление 100 раз. Дальше вроде-бы страдать частотные характеристики начинают. Плюсом к этому выходной ток INA129 недостаточно большой для транзисторного усилителя, если я и тут не накосячил в расчтах.
Транзисторным каскадом усиливать потребовалось для АЦП с мультиплексированным входом, дабы побороть межканальное прохождение.

Не знаю точно, но современные опорные источники могут питать мост с такими номиналами самостоятельно.
Зачем Вам нужен ОУ, да еще с умощнением?
Лишние детали не улучшают... Питание нужно без преобразователей делать.

Ок. С питанием согласен. Лишнее - выкидываю.

[Tanya]

Лишнее - выкидываю.

А конденсаторы на ножках ИУ надо поставить.
Правильная схемотехника для Вашего случая нарисована в даташите http://www.analog.com/media/en/technical-d...22-2_4522-4.pdf

[o_O]

А конденсаторы на ножках ИУ надо поставить.

На ножках питания - стоят. Ref - забыл... поставлю.
Хотя острая проблема сейчас не с инструментальным усилителем. Или таки с инструментальным, если шум после него усиливается. С другй стороны на колебания питания датчика 5В он никак не влияет. В общем буду пробовать играть с разводкой. Что получится - отпишусь.

Сообщение отредактировал o_O - Jun 27 2016, 16:27

[Herz]

В даташите рекомендуемое усиление 100 раз. Дальше вроде-бы страдать частотные характеристики начинают. Плюсом к этому выходной ток INA129 недостаточно большой для транзисторного усилителя, если я и тут не накосячил в расчтах.
Транзисторным каскадом усиливать потребовалось для АЦП с мультиплексированным входом, дабы побороть межканальное прохождение.

А Вам какие частотные характеристики нужны? Стоило бы как раз ограничиться минимально необходимой полосой, чтобы минимизировать шумы и улучшить устойчивость.
Транзисторный каскад УМ для АЦП - явный перебор. Где Вы такое видели? Словно нужно динамик раскачивать. "Межканальное прохождение" какое-то...
Обычно буферного ОУ - с головой. Поэтому, правильно, от лишних деталей избавляйтесь.

[o_O]

А Вам какие частотные характеристики нужны? Стоило бы как раз ограничиться минимально необходимой полосой, чтобы минимизировать шумы и улучшить устойчивость.
Транзисторный каскад УМ для АЦП - явный перебор. Где Вы такое видели? Словно нужно динамик раскачивать. "Межканальное прохождение" какое-то...
Обычно буферного ОУ - с головой. Поэтому, правильно, от лишних деталей избавляйтесь.

Ориентировался на 100кГц, хотя в данном случае по видимому и правда overkill. А на счёт АЦП. Есть вот такая PCI-1715U замечательная вещь. Так вот обычного NE5532 в режиме повторителя не хватает. Особенно если частота сбора большая. Хотя с ним картина лучше чем без него.
Межканальное прохождение - это когда сигнал на одном канале пролезает в сигнал на другом за счёт того что каналы поочерёдно подтягиваются к АЦП через встроенный в плату сбора данных мультиплексор, обладающий паразитной ёмкостью.

Сообщение отредактировал o_O - Jun 27 2016, 17:25

[Tanya]

Ориентировался на 100кГц, хотя в данном случае по видимому и правда overkill.

У Вас тензодатчик или спецмикрофон?

Есть вот такая PCI-1715U замечательная вещь. Так вот обычного NE5532 в режиме повторителя не хватает. Особенно если частота сбора большая. Хотя с ним картина лучше чем без него.

А буфером для этой замечательной вещи должны служить конденсаторы.

[o_O]

У Вас тензодатчик или спецмикрофон?
А буфером для этой замечательной вещи должны служить конденсаторы.

Тензодатчик.
Вроде бы приходил к такой-же мысли, но загуглив, от идеи подвесить конденсатор перед АЦП отказался - искажение сигнала будет присутствовать, возможно в меньшем количестве.

[Tanya]

Вроде бы приходил к такой-же мысли, но загуглив, от идеи подвесить конденсатор перед АЦП отказался

Попробуйте теперь не гуглить .

[Ilya_NSK]

Сразу оговорюсь: я простой радиолюбитель, а не специалист, так что мои слова нужно воспринимать критически.
1. Зачем выходной повторитель на двух транзисторах включён в петлю обратной связи? IMHO, ни один разработчик ОУ не рассчитывал, что обратная связь будет сделана как-то иначе, чем с выхода ОУ. Да, такие схемы есть и даже работают, но по-моему, это потенциальная бомба.
2. Совершенно не понимаю, как может не хватать выхода 5532 для подключения к АЦП с входным сопротивлением 1 ГОм. Этот операционник наушники в несколько десятков Ом раскачивает, причём в звуковом диапазоне, а не на ПТ. По каким признакам вы определили, что его не хватает?
3. Ну и хуже всего, по-моему источник напряжения +5 Вольт, особенно вот этот конденсатор С8, включенный непонятно где. Во-всяком случае, мне трудно предположить, что будет происходить в этой цепи обратной связи. Вдобавок вся эта конструкция нагружена на ёмкость.

Короче, предполагаю, что все эти навороты, да ещё и соединённые по цепям питания, да ещё и не ограниченные по полосе частот (хотя для тензодатчика, по-моему, полосы в 10 Гц уже за глаза) - один большой генератор. Отбросьте все лишние каскады, отключите от них питание и посмотрите, что будет. Ну и питание проинспектируйте - там-то всё чисто?

Сообщение отредактировал Ilya_NSK - Jun 28 2016, 07:33