Доброе время суток всем.

Наваял я для себя БП с микроконтроллерным управлением.
Цифровая часть включает в себя Atmega8 (собираюсь перейти на 16-ю), LCD 20х4 (для отладки, в конечном продукте будет ккорее всего 16х2), 3 кнопки. Питается это все от LM317 с обвязкой на 5 вольт.
Мега через ШИМ и усилитель (LM358) управляет мощным выходным транзюком - Ку = примерно 4, подстраивается переменным резистором в обратной связи усилителя. На выходе как положено большой электролит.
С выхода напряжение через многооборотный потенциометр подается на вход АЦП - цифровой вольтметр.
Микрокод имеет режим калибровки вольтметра с целью определить коэффициент делителя.
Эта часть заработала практически сразу и без проблем.
Цифровая и аналоговая земли раздельные, объединены на минусе электролита выпрямителя.
Выходное напряжение блока от 0 до 20 вольт с шагом 0.3 вольта - меня устраивает.

Захотелось мне сделать встроенный амперметр (на базе которого потом можно добавить и защиту от КЗ и зарядное устройство и т.д.).
Включил в землю нагрузки резистор 0.1 ом, с этой земли нагрузки подал сигнал на усилитель (LM358) с Ку = ~45. Считал примерно так - макс. ток 1А - напряжение на резисторе 0.1 в -> 4.5 в для АЦП.
С этого усилителя сигнал идет на АЦП контроллера.
Плюс режим калибровки, где пользователь вводит ток и напряжение нагрузки по эталонным приборам, а проессор вычисляет точное значение шунта (он дискретный, имеет разброс и омметры мультеметров его не берут - слишком мал.) и коэффициент усиления усилителя.
Вроде более-менее классическая схема.

Оба входа АЦП подключены через джамперы, чтобы не пожечь АЦП/МК при настройке.

Включил, начал настраивать - обеспечил ток 1А (по эталонному амперметру), напряжение шунта порядка 0.1 в - нормально, закон ома работает .
Далее начались какие-то непонятные для меня вещи - на выходе усилителя амперметра увидел 2-2.5 в. ПОЧЕМУ???
Я конечно могу поднять Rос до 90-100 кил, но хотелось бы понять, почему эта байда получается?

Отлаживать далее смысла нет ...

Да, еще.
Вычитал, что для малых напряжений лучше применять дифф. усилитель, но с ним еще хуже, надо строго калиброванные резисторы, у меня их нет.
Не буду ж я скупать гору резюков, а потом тыкать их омметром в надежде найти 4 строго одинаковых ...
Применять спец микросхемы не хочу и не буду, их и раньше хрен достанешь, а сейчас и подавно ...

Спасибо.

Поменяйте тип ОУ. Несмотря на декларацию в даташите LM358 "Input common-mode voltage range includes ground" она не работает при таких условиях. Берите что нибудь от AD - AD820 например из ширпотреба.

От скольки вольт питается LM358? Если от +5В, то больше 3,5В вы на выходе не получите при любом раскладе. Нужен rail-to-rail ОУ. А не совпадение расчетного выхода с полученным предполагаю из-за разброса параметров обвески.

Я это знаю. Обе LM358 питаются от выпрямителя. Там около 25 вольт.

Я сделал возможно не лучше , но чтобы не искать спец ОУ поставил источник -5в специально для 4558 , обвязку сварганил , все работает на ура .

Посмотрите все-таки на AD8211 - достаточно дешево и вполне доставабельно.

Ничего себе ширпотреб за 1,9$  (у производителя). В такую категорию, лучше вписывается LMV358 за 0,31$.

Понят6но что всегда хочется все сделать красиво и просто , еще и подешевле . Но раз уж БП лабораторный , то диод , емкость и 79L05 или стаб , по цене самый раз то есть меньше $0.31

Какой фирмы это 4558?
Путаюсь я в этих цифровых обозначениях. Не поймешь, то ли логика, то ли еще что-то ....

79L05 - стабилизатор отрицательного напряжения что-ли? Зачем оно, не пойму?
Отрицательных сигналов вроде нету.

да это стабилизатор , в таком случаее ваш ОУ к примеру у меня NJM4558 (BA4558) питается от двуполярки 2 х 5 вольт что разрешает поставить практически любой операционник LM358 и любые им подобные.

А, понял. А можно несимметричное питание давать? На трансе есть вторая обмотка, там всего 6-7 вольт переменных - стаб может глохнуть.

Автор, схему давай!!! Так быстрее поможем. Кстати, 358 по входу "видит" напряжение меньше чем минусовое питание на 0,3В, такшта можно и без R-R обойтись, если правильно развести и схему рабочую взять.  

Схему завтра положу.

Что такое R-R?

Проект, который я брал за основу - http://www.cxem.net.ru/pitanie/5-172.php или http://vrtp.ru/index.php?act=categories&am...mp;article=1851
Это одно и то же.
Он на PIC-е, с интегральным АЦП. Да и с каким-то энкодером вместо кнопок.

"Минусовое напряжение" в схеме - земля.

rail-to-rail, ОУ имеющий диапазон рабочего входного и/или выходного напряжения близко к напряжениям питания.Можно догадаться, но это сути не меняет.

У меня вот так сделанно , только обвязку нужно подбирать уже в схеме .

hd44780
Падение напр. на шунте будет вносить погр. в выходное напряжение,
обычно шунт выносят за землю+инвертирующий усилитель на ОУ
.

На слух не понял, дайте кусочек схемы, please.

Павлик, спасибо за схему, попробую передрать что-то.

Удалил цитату, ответ не нужен, разобрался



Инвертирующий? И после него еще один инвертирующий?!

Если питание однополярное, то только неинвертирующий усилитель! 

hd44780 на сысках приведенных вами вполне рабочие схемы, и что касается тока - тоже. Может вы просто ОУ спалили? Как себя ведет каскад на нем?

Вот так делать не надо.
Нужно шунт выносить за землю, чтобы падение на шунте не было частью выходного напряжения.


Отрицательное напр. на шунте усиливаем инвертирующим усилителем ,
получится - положительное !!!

Я не понял, как это - вынести шунт за землю?

Добры люди обычно делают так

ОУ исправен, менял местами с тем, который управляет выходным напряжением, там работает.
Усилительный каскад работает, единственная странность - низкий коэффициент усилениия.

Двуполярное питание сделаю, проверю.
domowoj, с какой стороны у тебя земля схемы, а с какой - земля для нагрузки? Питание ОУ, насколько я понимаю д.б. двуполярным?

У вас я так понял опорное 5В? если да то уменьшите опорное до 2.5в и измените коэффициент усиления ОУ. Если мах ток 1А то увеличьте шунт и не нужен будет ОУ.

У меня немного другая проблема, тоже с ОУ для амперметра, а именно в нелинейности. Если коэффициент усиления ОУ( lm358 ) скажем 10 и на входе 0,01в то нв выходе 0,1в тут все нормально, дальше подаю 0,02 а на вых не 0,2в а 0,17 и тд. Поставил AD8552 нелинейность как было так и осталось только цифры немного изменились.
Кроме разводки, есть ли другие варианты в чем проблема?

Справа земля твоего источника питания, слева - земля выпрямителя.
Как раз по входу ОУ двуполярное питание не обязательно.
В любом случае минус питания нужен, при измерения малых токов,
даже r-t-r ОУ имеют вых. напряжение отличное от 0(0,2...0,3В).

Опорное 5 в, соединено с питанием цифровой части. Уменьшать не хочу - упадет чувствительность.

domowoj, кажется понял. Но тогда надо будет отнимать ток потребления схемы БП. Ведь, как я понял, вся схема БП, даже без нагрузки, работает через Rш?

Зачем?
Запитайте управление относительно "минуса(земли )" выпрямителя.

Где схема то??

Схему вложил. Там нарисован только узел амперметра, т.к. вс остальное работает, там вопросов нет.

Про землю вроде понятно.

А зачем DA1.2 и DA2.2, только лишнее смещение нуля?
А цепь измерения тока сделай как я посоветовал.
Отрицательный источник питания можно сделать вольт 5 и даже меньше(и не обязательно стабилизированное),
но так, чтобы в сумме с положительным было не более мах для операционника.


Регулирующий элемент замени лучше составным

domowoj, спасибо, попробую.

Я правильно понял идею с выносом шунта за землю?
Двуполярное питание я не изобразил, с ним вроде все ясно. Если что, потом спрошу еще.

Да, измерение тока - да.
Обратную связь по напряжению нужно организовать тоже относительно
земли нагрузки.

Спасибо большое, все вроде ясно.

Позже отпишусь, что получилось.

И чем интересно, цепь измерения тока, изображенная на первой схеме, от второй отличается? Все тот же неинвертирующий каскад на ОУ!

Еще одно.
Вместо ЦАПа с помощью ШИМ лучше поставить, допустим, 572ПА1А, хотя бы 8ми разрядный,
будет точнее и ИМХО, проще в управлении, меге16 выводов хватит.

Кстати, для защиты входа ОУ от бросков тока (например при заряде входных емкостей девайса) желательно поставить между неинвертирующим входом ОУ и шунтом - резистор килоом 10.

Скачал я pdf-ник на 572ПА1, там схема подключения весьма образная.
Реальная схема чем-нибудь отличается? в качестве ОУ LM358 пойдет?

Почему же не пойдет , в старых схемах Цифровых регуляторов громкости операционники 140й серии стояли и работали , так что LM358 должна работать не хуже.

Спасибо, просто я раньше с этими ЦАП-ами не работал.

Позавчера был на радиорынке и тоже прикупил 1шт для эксперементов КР572ПА1 , сегодня попробую поигратся .
И вот кой чего нагуглил http://lavr30.narod.ru/htmsch/sound/1/level4x25.htm

Только учтите, что для получения полож. напряжения на вых. ОУ
Uref должно быть отрицательным.

А какое ей (572ПА1) надо Uпит давать?
В своей схеме я питал ОУ от 25 вольт, чтобы получить с него 20-22 вольта для упр. транзюка. А здесь как быть? В доке написано 15 вольт вроде. Или все равно после него ОУ ставить?

572ПА1 нормально работает от 5 до 15 вольт, но лучше - 15.

ОУ включен по схеме преобразователя ток - напряжение, поставь в разрыв ОС(вывод16-выход ОУ)
резистор 10...47кОм и будешь регулировать коэф. преобразования.
ОУ же можно запитать +29В минус 3В.

Можно применить высоковольтный ОУ.

Есть вариант развязать ОУ ЦАПа и регулирующий транзистор транзисторным оптроном



Например так.

Вот здесь
http://lord-n.narod.ru/walla.html
"Искусство схемотехники" стр.392 рис 6.50 еще вариант.

Спасибо большое за советы.

Так, интересно.
Зачем для регулировки составной транзистор?
Все равно по току обмотку транса не переплюнешь.

Вот и нифига не проще. Так rс фильтр пассивный + оу для согласования с выходным каскадом. Деталей меньше и нога всего одна используется.
Делал похожую конструкцию, только управлял импульсным стабилизатором напряжения и тока на tl494.

RC-фильтр одна цепочка? Пульсации какие были? Напряжение измеряли АЦП и корректировали?

У меня 2 последовательно включенных одинаковых фильтра. На выходе всей конструкции еще электролит на 1000 мкф стоит. Можно еще какие-нибудь 100 pF туда поставить, но пока их там нет.
Пульсации не смотрел - нечем. Осциллографа нету.
Выходное напряжение в схеме измеряется АЦП-ом контроллера через делитель + программная коррекция по эталонному вольтметру.
После калибровки вроде одинаково показывает. Отличий особых пока не замечал.
Отдельного АЦП-а у меня нету, разве что наваять самому на базе того же ПА1А. Компаратор 554СА3 у меня есть (хотя и интегрированный есть). Но будет ли это точнее и лучше? Плюс еще и аналоговый мультиплексор какой-то.

На 572ПА1А пульсаций вообще быть не должно по идее. Я его уже купил, но еще не занимался - хочу сперва амперметр до ума довести, а потом уже ЦАП-ами играться.

Ну тогда сразу порекомендую опору на TL431 сделать. Датчик тока наверно 0,1 Ом чтоб паразитное сопротивление монтажа сильно прицел не сбивало. Усилитель сигнала датчика с хорошим КОСС. И все получится. ОУ предпочтительно с полевиками на входе (TL064 и т.п.).

Наконец руки дошли доделать и проверить....
Вроде работает .
Пока попробовал на 8-мм кулере от компьютерного БП - нормально. Усилитель амперметра наконец-то начал расчетные значения давать.
Позже еще на большом токе (1А) проверю.

Я вот недавно свой БП тоже переделал , работает нормально , вечером схемку отлаженную выложу со всеми номаналами.

Жду с нетерпением.
Когда отлажусь и свою выложу.