Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Инструментальный усилитель на LM301
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
Gogan
Уважаемые господа! smile.gif
Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301 инструментальный усилитель (gain=295) с регуллировкой смещения нуля, выход подал на АЦП меги16. Схема выдавала либо 0, либо немногим больше до 0,15 В при подачи на вход 0-5мВ. Долго все смотрел, перепроверял, звонил, все в норме. В итоге измерил потенциалы всех точек и подписал на схеме, чтобы попробовать разобраться. Вот:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
И вот непонятка. Напряжение между входами операционника должно равнятся напр. смещения при наличи обратной связи, но этого не наблюдается 07.gif Напряжение на выходе усилителя соответствует напряжению падения на стабилитроне (-0,72) и после резистора на внутр. диоде контроллера (-0,44).

Может сгорели микросхемы, как их проверить? Помогите пожалуйста, совсем уже тяжело 05.gif
Раньше собирал диф.усилитель на 2х оп-ах, а также инвертирующий усилитель на одном, все работает без проблем.
kipmaster
DA4 нагружен на открытый диод (стабилитрон VD2 в прямом включении). И не может он, бедный дать ниже 0,72, хоть и пытается. А вообще проблема может быть в низком питании. 301-й операционник не Rail-to-Rail, поэтому его выход ограничивается, не доходя 1,2 ... 1,5 В до питания. Напряжения -3,71 -3.85 - слишком стремные для 301. Нужно пересчитать схему, чтобы выходы ОУ работали в бопустимых пределах.
proxi
Цитата(Gogan @ Feb 9 2008, 14:24) *
Уважаемые господа! smile.gif
Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301 инструментальный усилитель (gain=295) с регуллировкой смещения нуля, выход подал на АЦП меги16. Схема выдавала либо 0, либо немногим больше до 0,15 В при подачи на вход 0-5мВ. Долго все смотрел, перепроверял, звонил, все в норме. В итоге измерил потенциалы всех точек и подписал на схеме, чтобы попробовать разобраться. Вот:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
И вот непонятка. Напряжение между входами операционника должно равнятся напр. смещения при наличи обратной связи, но этого не наблюдается 07.gif Напряжение на выходе усилителя соответствует напряжению падения на стабилитроне (-0,72) и после резистора на внутр. диоде контроллера (-0,44).

Может сгорели микросхемы, как их проверить? Помогите пожалуйста, совсем уже тяжело 05.gif
Раньше собирал диф.усилитель на 2х оп-ах, а также инвертирующий усилитель на одном, все работает без проблем.

Схема загнана куда то в угол, если хотите работать при низких Uпит, нужно учитывать диапазон синфазных напряжений и может посмотреть в сторону rail to rail OP по входу и выходу...
Designer56
Проблема в том, что вход не привязан к общему проводу схемы никак. При этом входные токи ОУ заражают вх. конденсаторы до величины предельного значения синфазного напряжения для ОУ при данном питании, при котором они работают в линейном режиме. Эта схема будет работать, если Вы, например, заземлите рабочий спай термопары.

Пардон, привязка все-таки есть, через R61. Но все равно в линейном режиме при 0 В на входе повторителя ДА5, откуда берется 2,96В на выходе?
proxi
Цитата(Designer56 @ Feb 9 2008, 20:34) *
Проблема в том, что вход не привязан к общему проводу схемы никак. При этом входные токи ОУ заражают вх. конденсаторы до величины предельного значения синфазного напряжения для ОУ при данном питании, при котором они работают в линейном режиме. Эта схема будет работать, если Вы, например, заземлите рабочий спай термопары.

Пардон, привязка все-таки есть, через R61. Но все равно в линейном режиме при 0 В на входе повторителя ДА5, откуда берется 2,96В на выходе?

Может вывода напутали, были разночтения относительно ключа на корпусе...
Gogan
Такое впечатление, что на всех микросхемах кроме DA4 перепутаны входа "+" и "-". Но я все проверил, микрухи от ST, в корпусе SOIC, с одной стороны скос, все четко. Причем прозванивал все, нигде обрыва нету.
п.с. спасибо всем, что отозвались, в понедельник будет продолжение (на работе).
131959G
Автору:
На Вашей схеме у повторителя на DA5 на входе НОЛЬ?
Если да, то почему на выходе не НОЛЬ?
(пардон невнимателеня, дубль сделал (изв.)
Designer56
Некоторые соображения: у схемы большой Ку, и не очень маленький вх. ток ОУ (признаться, не помню). В то же время R61 имеет довольно большой номинал-33К. Интересно посчитать,каково падение на нем от двойного вх.тока?
131959G
Автору:
Вообще то схема почти классика.
Схема 1.11б (см рис) повторяется и работает.
Попробуйте оттолкнуться от нее (типа VD2 пока убрать).
Я думаю он вообще не нужен.
Он возможно из темы ОУ которым по барабану коротышь на выходе.
rezident
Извиняюсь, если не в тему или невнимательно читал сообщения. Я нигде не увидел обоснования необходимости для изготовления инструментального усилителя на "рассыпухе". В связи с этим возник вопрос: а почему нельзя взять уже готовый инструментальник с требуемыми параметрами от TI (Burr-Brown) или AD? Один корпус типа SO-8, один резистор для задания усиления и никаких проблем с настройкой и повторяемостью. Или я чего-то глобально недопонимаю? cranky.gif
131959G
Цитата(rezident @ Feb 10 2008, 01:53) *
... Я нигде не увидел обоснования необходимости для изготовления инструментального усилителя на "рассыпухе"....

Я на этом форуме абсолютный новичек,
Можно пофлужу?
Когда рыбак ловит рыбу там где ее уже никто не ловит, ему иногда попадаются экземпляры рыб невиданных размеров. smile.gif
Есть универсальное обоснование:
"Возможно человеку ИНТЕРЕСНО!" (для меня(например) - самое убедительное)
tyro
Цитата(Gogan @ Feb 9 2008, 15:24) *
И вот непонятка. Напряжение между входами операционника должно равнятся напр. смещения при наличи обратной связи, но этого не наблюдается 07.gif

Отсюда вывод: сначала посмотреть - а запаяно (разведено) и номиналы резисторов (например стоит посмотреть R52) согласно схеме или как? Если правильно, остается менять DA4.
vvs157
Цитата(Gogan @ Feb 9 2008, 15:24) *
Уважаемые господа! smile.gif
Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301
2% от 20 мВ это 400 мкВ. По паспорту на LM301 максимальный дрейф смещения 30 мкВ/С (и входные ОУ на разных корпусах), то есть требование на допустимые колебания температуры усилителя - 13 С. Колебания температуры в некондиционируемом помещении зима - лето может быть больше
И непонятно из каких соображений конденсаторы на входе соединены с питанием, а не на землю?
Для проверки схемы - соединить оба входа с землей и промерить напряжения на выходах ОУ
Gogan
Цитата(Designer56 @ Feb 9 2008, 20:58) *
Некоторые соображения: у схемы большой Ку, и не очень маленький вх. ток ОУ (признаться, не помню). В то же время R61 имеет довольно большой номинал-33К. Интересно посчитать,каково падение на нем от двойного вх.тока?

2.31 мВ (Iib=70nA)
Он предназначен для подтягивание потенциалов к общему нулю, чтобы снизить синфазное напряжение. Его можно и шунтировать, не знаю почему резистор навесил =)

Цитата(131959G @ Feb 9 2008, 22:07) *
Попробуйте оттолкнуться от нее (типа VD2 пока убрать).
Я думаю он вообще не нужен.
Он возможно из темы ОУ которым по барабану коротышь на выходе.

Да, где была раньше эта схема? Спасибо за инфу! smile.gif Следующий раз попробую ее собрать, а сейчас хочу с этой разобраться, потому что уже протравлена платка и все собрано.
В этой же статье написано, что вторая схема (на 3х ОУ) имеет больший КОСС

Цитата(rezident @ Feb 10 2008, 00:53) *
а почему нельзя взять уже готовый инструментальник с требуемыми параметрами от TI (Burr-Brown) или AD?

Все верно, но есть несколько причин: у меня валяется около сотни LM301, неохота ехать на базар ради одной микрухи, ну и интересно - тоже да.

Цитата(vvs157 @ Feb 10 2008, 14:20) *
По паспорту на LM301 максимальный дрейф смещения 30 мкВ/С (и входные ОУ на разных корпусах), то есть требование на допустимые колебания температуры усилителя - 13 С.

Согласен, не учел дрейф смещения. На самом деле требования к точности не столь критичны.
Цитата(vvs157 @ Feb 10 2008, 14:20) *
И непонятно из каких соображений конденсаторы на входе соединены с питанием, а не на землю?

Дело в том, что так было проще их разместить на печатной плате. Сигнал земли в этой схеме присутствует только на выходе.. по идеи, всеравно от чего отталкиваться, а +5 и -5 имеют свои конденсаторы на землю.
Цитата(vvs157 @ Feb 10 2008, 14:20) *
Для проверки схемы - соединить оба входа с землей и промерить напряжения на выходах ОУ

Сделаю - отчитаюсь.
Designer56
Цитата
2.31 мВ (Iib=70nA)
Он предназначен для подтягивание потенциалов к общему нулю, чтобы снизить синфазное напряжение. Его можно и шунтировать, не знаю почему резистор навесил =)

Посчитаем: Ку здесь что-то около 300. Итого, от вх. тока может быть до 0,6 В. Вывод: нужно уменьшать сопротивления резисторов, если все-таки использовать эти ОУ.
Цитата
Все верно, но есть несколько причин: у меня валяется около сотни LM301, неохота ехать на базар ради одной микрухи, ну и интересно - тоже да.

Иногда бывает, что при для конкретной задачи просто нет альтернативы, кроме как сделать самому. Готовые ИМС- это типовые решения под типовые задачи.
Gogan
заземлил вход, убрал DA5, разорвал выход, и вот что получилось. Подозрения на нерабочий DA5 ?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Alex255
Цитата(rezident @ Feb 10 2008, 01:53) *
Извиняюсь, если не в тему или невнимательно читал сообщения. Я нигде не увидел обоснования необходимости для изготовления инструментального усилителя на "рассыпухе". В связи с этим возник вопрос: а почему нельзя взять уже готовый инструментальник с требуемыми параметрами от TI (Burr-Brown) или AD? Один корпус типа SO-8, один резистор для задания усиления и никаких проблем с настройкой и повторяемостью. Или я чего-то глобально недопонимаю? cranky.gif

+1

Поражают народные умельцы.... Не уймутся же. Еще бы на транзисторах инструментальник сделали если силы девать некуда.
131959G
Цитата
Подозрения на нерабочий DA5 ?


Ну так пошли до упора smile.gif
R48 из схемы долой. Хоть повторители то нормально зароботают.
Вы чем меряете режимы?
VladimirYU
Цитата(Alex255 @ Feb 11 2008, 10:40) *
Поражают народные умельцы.... Не уймутся же. Еще бы на транзисторах инструментальник сделали если силы девать некуда.


А может в сторону сигма-дельта АЦП посмотреть, например AD, там апнотов для измерения термопар предостаточно. Немного другой подход и ИУ не нужен вообще. 2% на AD7715 + ATmega16 получал без без проблем. Лепить на рассыпухе.... дайте нам эпоксидки и старых трусов, а текстолит мы и сами сделаем.
Gogan
Цитата(131959G @ Feb 11 2008, 09:51) *
Ну так пошли до упора smile.gif
R48 из схемы долой. Хоть повторители то нормально зароботают.
Вы чем меряете режимы?

убрал, повторитель не работает (выход не нагружен):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
уже было подумал, что даташит неверный, поменял + и -, в итоге загнал в +4.28 В на выходе и 3й ноге.
А как насчет входов 1."balance, compensation", 5."balance" и 8."compensation2" ? Они не подключены.
С питанием все ок, ОУ заменил на другой - тоже самое, тоьлко не 2,38, а 2,45... входной ток ~70мкА?

п.с. 2 VladimirYU, Alex255: напишите название дешевого надежного непрецизионного диф.усилителя, а лучше несколько, спасибо smile.gif


п.п.с. ad7715 вещь хорошая, но 20$ для этого устройства - дорого.
rezident
Цитата(Gogan @ Feb 11 2008, 13:46) *
напишите название дешевого надежного непрецизионного диф.усилителя, а лучше несколько, спасибо smile.gif

Выбирайте!
http://focus.ti.com/paramsearch/docs/inter...age%3Dnull%23rt
http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,759...F0%255F,00.html
tyro
Все наверное гораздо проще - данный опер не на высоте -склонен к генережу. Посмотрите даташит, там во всех схемах (или почти во всех) включения присутствуют "успокаивающие" конденсаторы. smile.gif
kipmaster
Цитата(tyro @ Feb 11 2008, 12:19) *
Все наверное гораздо проще - данный опер не на высоте -склонен к генережу. Посмотрите даташит, там во всех схемах (или почти во всех) включения присутствуют "успокаивающие" конденсаторы. smile.gif


Таки да!!! Без внешней частотной коррекции этот опер вообще не работает. Нужно 100-200 пик между 8 и 1 или с 8 на землю. Слона никто не заметил.
Gogan
Цитата(tyro @ Feb 11 2008, 12:19) *
Все наверное гораздо проще - данный опер не на высоте -склонен к генережу. Посмотрите даташит, там во всех схемах (или почти во всех) включения присутствуют "успокаивающие" конденсаторы. smile.gif

Спасибо, именно то! a14.gif Помогло, все заработало! Конденсаторы по 30 пФ между 1 и 8 ногами ОУ.
Я думал они для компенсации синф.сигнала. Инвертирующий усилитель на 1 ОУ работает без этого конденсатора, вроде стабильно.
Всем спасибо за ответы! beer.gif
131959G
Цитата(Gogan @ Feb 11 2008, 14:22) *
...
Всем спасибо за ответы! beer.gif

Ну так это же здорово! Знания по умолчанию позабывали.
Нормальные грабели и все по ним прошли (вперед наука).
Я всегда в такие темы ставлю 153УД6 с ромбиком (свой золотой запас biggrin.gif с лучших времен).
Это просто суперопер (всем рекомендую).
P.S. Вам бы осциллоскоп ....
Stanislav
Извиняюсь, вдогонку...
Цитата(Gogan @ Feb 9 2008, 15:24) *
Необходимо измерять термоЭДС 0..20мВ с точностью +-2%, собрал на 4х LM301 инструментальный усилитель (gain=295) с регуллировкой смещения нуля, выход подал на АЦП меги16...
Скажите, а температура холодного спая как в Вашей конструкции учитывается?
Designer56
Цитата
Я всегда в такие темы ставлю 153УД6 с ромбиком (свой золотой запас с лучших времен).

Я предпочитаю 140УД14, если из старого захочется сделать. Без "К" желательно.
Gogan
Цитата(Stanislav @ Feb 14 2008, 01:59) *
Извиняюсь, вдогонку...
Скажите, а температура холодного спая как в Вашей конструкции учитывается?

Нет, температура холодного спая не учитывается, т.к. не нужна большая точность.

п.с. Аппарат применяется для выдувки круглых крышек из пластиковой ленты шириной ~20 см, толщина ~0.5..1.0 мм. Идет прогрев около 15-20 сек, затем подача воздуха - выдув крышки. Для данной установки большая точность не нужна, ошибка +- 10 градусов, плавно меняющаяся в течении года - не проблема, причем все параметры (температура и время прогрева/выдувки) подбираются опытным путем в процессе работы.
proxi
Цитата(131959G @ Feb 11 2008, 13:42) *
Ну так это же здорово! Знания по умолчанию позабывали.
Нормальные грабели и все по ним прошли (вперед наука).
Я всегда в такие темы ставлю 153УД6 с ромбиком (свой золотой запас biggrin.gif с лучших времен).
Это просто суперопер (всем рекомендую).
P.S. Вам бы осциллоскоп ....

Чего там хорошего ОУ как ОУ... сделан(содран) в СССР...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.