Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: входной диапазон ИУ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
jorikdima
Приветствую.
Я пожалуй буду спрашивать о том, что уже многократног спрашивалось, но тем не менее.
Ситуация следующая. Есть ИУ, например INA326 от ТИ. Он усиливает сигнал с датчика, который имеет диф. выход. Сигнал с датчика может быть довольно слабый до 10 мВ скажем, при этом еще и иметь постоянную составляющую до 300-400 мВ. Выходное сопротивление датчика (датчик - источник напряжения) может достигать 5 кОм.
Так вот, нужно работать с таким сигналом. Я принципиально хочу иметь однополярное питание на ИУ, предположим 0..+3В. При этом выход для подачи на АЦП с однополярным питанием должен быть смещен, я смещаю его на 1.25В, именно это напряжение от стабилизатора я подаю на вход REF ИУ. Но при этом надо смещать и входной сигнал, чтоб он попадал во входной диапазон усилителя, а это -20мВ от 0 и +100мВ от +пит. И вот тут-то я никак не могу решить свою дилему.
Вот схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
VG1, VG2 имитируют датчик с диф. выходом, правда его выходное сопротивления я не изобразил.
R3, R4 и С1 тут непричем.
R1, R2 нужны для ограничения тока по входу в случае если входное напряжение будет превышать диапазон питания.
Теперь главное... R5, R6.
Каким его выбирать?
С одной стороны поменьше, чтоб напряжение опоры, для "поднятия" входа поменьше на нем падало и соответственно "повыше поднимало" вход. С другой стороны, входной, очень слабый сигнал, будет еще и ослаблен делителем R1,R2,R5,R6. Тут даже по-другому скзать можно, есть требование, чтоб входное сопротивление схемы было от 5МОм. Вдобавок наличие резистивного делителя на входе насколько я понимаю снижает коэффициент ослабления синфазной помехи ибо из-за неточности резисторов входной синфазный сигнал будет уже не таким уж синфазным на входе ИУ smile.gif А еще это дополнительный тепловой шум на входе, что при таких слабых сигналах нехорошо.
Итого, как поднять вход, чтоб избежать тех проблем, что я описал выше?
Спасибо.
zzzzzzzz
Подключите общую точку VG1 и VG2 к Vref (V2=1.25V), а не к общему. Резюки R6 и R5 выкинуть вообще, за ненадобностью. И будет у Вас входное Гигаомы. Для фильтрации рекомендуется IN+ и IN- шунтировать небольшим кондюком, от RF - наводок.
Кстати, изучите вопрос подвода Vref к ИУ - обычно там не допускается сопротивлений, и даже ставится низкоомный буфер. А у Вас там большое сопротивление.
jorikdima
Цитата(zzzzzzzz @ Mar 14 2009, 20:48) *
Подключите общую точку VG1 и VG2 к Vref (V2=1.25V), а не к общему. Резюки R6 и R5 выкинуть вообще, за ненадобностью. И будет у Вас входное Гигаомы. Для фильтрации рекомендуется IN+ и IN- шунтировать небольшим кондюком, от RF - наводок.

smile.gif Это-то понятно. Но ведь это модель датчика с диф выходом, как я в датчик-то Vref введу?
Цитата(zzzzzzzz @ Mar 14 2009, 20:48) *
Кстати, изучите вопрос подвода Vref к ИУ - обычно там не допускается сопротивлений, и даже ставится низкоомный буфер. А у Вас там большое сопротивление.

В этом ИУ делается именно так. Сопротивлениями R4 и R3 задается коэффициент усиления. На всякий случай ссылка на даташит
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina326.pdf
zzzzzzzz
Цитата(jorikdima @ Mar 14 2009, 21:00) *
smile.gif Это-то понятно. Но ведь это модель датчика с диф выходом, как я в датчик-то Vref введу?

В этом ИУ делается именно так. Сопротивлениями R4 и R3 задается коэффициент усиления. На всякий случай ссылка на даташит
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina326.pdf
Про Ваш датчик я ничего не знаю, но нарисовали Вы его так, что можно ввести. Тогда озвучьте схему датчика. Скорее всего, либо найдется точка, либо она тоже не нужна, а надо просто иметь сигналы в диапазоне входных напряжений ИУ.

Посмотрел ДШ, действительно, R3 и R4 используются уникально. Ну, да и ладно.
jorikdima
Цитата(zzzzzzzz @ Mar 14 2009, 21:05) *
Про Ваш датчик я ничего не знаю, но нарисовали Вы его так, что можно ввести. Тогда озвучьте схему датчика. Скорее всего, либо найдется точка, либо она тоже не нужна, а надо просто иметь сигналы в диапазоне входных напряжений ИУ.

Датчик... просто диф. выход, нет там схемы, это ЭКГ электрод. Фразу жирным не понял, это и есть моя задача иметь сигнал в диапазоне питания.
Цитата(zzzzzzzz @ Mar 14 2009, 21:05) *
Насчет R3 и R4 - скорее всего, ошибаетесь. Для ку нужен только R3. Другого не встречал.

Посмотрите даташит, если не сложно. Или вот скан привел
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Tanya
Цитата(jorikdima @ Mar 14 2009, 21:12) *
Датчик... просто диф. выход, нет там схемы, это ЭКГ электрод. Фразу жирным не понял, это и есть моя задача иметь сигнал в диапазоне питания.

В документах от AD применительно к ЭКГ применяют дополнительный операционник, который держит вход в диапазоне. Возможно (не помню точно) еще и синфазную наводку сетевую убирает.
jorikdima
Цитата(Tanya @ Mar 14 2009, 21:31) *
Возможно (не помню точно) еще и синфазную наводку сетевую убирает.

Вот этим он как раз и занимается, а сигнал в диапазоне то он как держит?
zzzzzzzz
Цитата(jorikdima @ Mar 14 2009, 21:12) *
Датчик... просто диф. выход, нет там схемы, это ЭКГ электрод. Фразу жирным не понял, это и есть моя задача иметь сигнал в диапазоне питания.

Посмотрите даташит, если не сложно. Или вот скан привел
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Я уже написал про этот случай. Ну, всякие варианты встречаются. Это не классика, получается. ОК.

Насчет ЭКГ - не нужно ничего цеплять к входам. Для установки потенциала на коже существует контакт Right Leg. Вот к нему и подводят напряжение Vref через резюк 200к. При этом время установки потенциала довольно большое, но приемлимое. А ЭКГ смотрит только переменку вообще.
Есть в сети проект, OpenEEG, вроде. Погуглите, там всё уже есть, вполоть до схемы и рсв.
Tanya
Цитата(jorikdima @ Mar 14 2009, 22:15) *
Вот этим он как раз и занимается, а сигнал в диапазоне то он как держит?


http://www.analog.com/en/medical-solutions...ources/fca.html
Таким же самым образом... Держит среднюю точку.
zzzzzzzz
Если даже контакт Right Leg (RL) не устанавливать, потенциалы на входах всё равно "приползут" в рабочий диапазон ИУ сами, за счет утечек, за время порядка секунд. Но, с RL всё же более корректно измерять.

Во многих схемах по входам ставят ESD-защиту. Это тоже не обязательно, так как входы "отвязываются" довольно высокоомными резисторами, а стойкость ИС порядка нескольких КВ и так. ESD приемлемо, только когда нет требований выжать максимальное входное сопротивление. Если такое требование есть (для ЭКГ не надо), то ESD-узлы надо выкидывать однозначно.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.