Доброго времени суток.
Для подачи сигнала на вход АЦП понадобилось привести сигнал к дифференциальному виду.
Был выбран и приобретен AD8138, в документации на который (стр. 22) показана возможность подключения однополярного питания +3 В при двуполярном входном сигнале. При моделировании и тестировании на реальном макете схема не работает.
На рисунках приведены осциллограммы при двуполярном и однополярном включении.
Прошу советов что не так в моей схеме?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Так не работает в симуляторе Протеуса или не работает на макетной плате реально собранная схема?

Если все-таки не работает в железе- то установить резисторы, похожие на то, что нарисовано на упомянутом рисунке из даташита (там они в 20 раз меньше). Если не помогло- звонить/писать в службу поддержки AD.

Обе схемы работают на макете точно так, как моделируются в протэусе. С двуполярным питанием все хорошо, с однополярным беда. Резисторы ставил по 500 Ом - результат тот же. Думал, что конкретная микросхема косячит, перепаял другую - ничего не изменилось. Прошерстил интернет такая проблема не встречается нигде, поэтому сделал вывод, что все же я делаю что-то не так.

У этой микросхемы есть полезный вход 2 смещения выхода (Vocm). На стр.22 к нему подключен делитель напряжения.

В этом все дело. Плюс уменьшить значения резисторов, учитывая полосу мс, плюс конденсаторы по питанию в соответствии со стр.19 даташита

На моей схеме ко входу смещения также подключен делитель, выставляющий 1,5 В смещение (рисунок 1). На макетной плате питание фильтруется конденсаторами 0.1uF, 1uF и 10uF на землю.

А, делитель просмотрел. Тогда не знаю.

На входе усилителя обязательно должен стоять согласующий резистор, а его номинал влияет на выбор номиналов других резисторов.

Даташит я не читала, но осуждаю. Поставьте низкооомный делитель. Я так думаю...
Или повторитель на быстром ОУ.

Исходя из документации, при 3-вольтовом питании максимальное рабочее входное напряжение у данной микросхемы 1,2 В.

Надо выкинуть лишние детали, как на Рис.71 здесь, и дополнительно сместить положительный вход резистором на общий.

Дешевле было бы поставить к основному сигналу инвертор на ОУ, ну если хотите сдвоенный ОУ.

Подключите вход 2 через повторитель на ОУ. Этот вход имеет низкий импеданс.

Подключение повторителя не помогло. В конечном итоге на вход смещения будет подаваться напряжение со специальной ножки АЦП.


Не нашел такого ограничения на входное напряжение в документации.

Думал поставить сдвоенный ОУ, но решил, что проще обеспечить нормальное двуполярное питание, что собственно и сделал.
Позже наверное напишу в поддержку Analog Devices.
Всем спасибо за советы.

Vs – 3,2 В = 1,8 В

для Vs= 3 В соответственно: 3 В – 1,8 В = 1,2 В.

Ну а у Вас, как видите, оба выхода в положительном насыщении и на обоих входах соответственно 1,5 В.

Входной уровень должен быть на 1В больше нижней рельсы. В данном случае нижняя рельса это 0. У Вас на входах смещение = половина от половины питания, т.е 0.75В (<1В), поэтому не работает.
Никуда писать не надо, все работает как и положено.

Если я правильно понял мне нужно выбрать Vcm такое, что Vcm/2>(Vs-)+1V?
Почему тогда в даташите приведена схема подключения трехвольтового однополярного питания (смотри вложение) где Vcm=1,5V?

Кстати возможно я неправильно перевел абзац:
The output common mode is raised up to midsupply by the
voltage divider that biases VOCM. In this way, the AD8138
provides dc coupling and level-shifting of a bipolar signal,
without inverting the input signal.

То есть при таком подключении происходит просто повторение и смещение сигнала положительным выходом, а инвертирования не производится и на отрицательном выходе висит Vcm?

Такого в даташите вроде нет ...

вот ответ

Vcm Вам надо выбирать равное половине питания, чтобы быть посередине шкалы АЦП, но такое, которое будет попадать в диапазон допустимых выходных напряжений ОУ. К сожалению про это они не пишут, только дают свинг (размах) выходного сигнала - не менее 2,9В при питании 5В. Сколько будет при 3В - одному Богу известно. У Девайсов тоже ошибки случаются в даташитах, так что я бы не особо доверял.
Вот строчка из даташита, по которой сужу:
стр.6:
DC PERFORMANCE
Input Voltage Range 1.0 to 3.8 V
Т.е если на выходе половинка питания, т.е 1,5В, то на входах будет 1,5В/2=0.75 (источник сигнала относительно земли и резистивные делители делят выходной сигнал на два). Ну не попадает оно в диапазон входных напряжений
Правда диапазон дается для 5-вольтового питания. Короче да, не все тут ясно.


На отрицательном будет инверсия. Vcm просто прибавляется к обоим выходам и все.
Попробуйте в Вашей схеме на отрицательное питание подать ну хотя бы -0,5В. По идее должно заработать

на стр 6. в табл 4 приведены параметры для входа Vocm, а для входов Vin в табл. 3 написано: Input Common-Mode Voltage −0.3 to +3.2V.
В входе Vocm имеем 1,5В, на Vin 0.75+сигнал, поэтому поидее должно работать.
п.с. можно поробовать АД8132 (хотя бы в симуляторе) у нее от 2,7В питание.

Да, действительно, спасибо что поправили. Подумал это продолжение таблицы, оказывается - нет.
Тогда да, со входами Din все вроде нормально.
Тогда ТС наверно есть смысл проверить работу (в железе) с указанными на схеме с сайта analog.com номиналами и если она не работает -писать в техподдержку.

PS. Симуляция показанная в 1 сообщении доверия както особо не вызывает, потому как если на выходе у м-с стоит эмиттерный повторитель, там не может быть полного напряжения питания.

PSS. а с отрицательным питанием в железе работает?