Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Операционный усилитель и АЦП
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
Страницы: 1, 2
Tanya
Цитата(rameo86 @ Apr 13 2010, 19:17) *
Идите учиться на физфак. rolleyes.gif

Не возьмут меня учиться. Сама уже учу.
Herz
Цитата(rameo86 @ Apr 13 2010, 17:35) *
Пока что практически не одного значимого совета я не получил. всё что здесь сказали я знал и до этого, просто я вижу что здесь нет людей которые сталкивались с фотодиодами, может и сталкивались но не с прецезионным измерением с их помощью.

biggrin.gif Потому что в чудеса не верят?
Эх, молодой человек! Вы бы в самом деле потратили бы это время с большей пользой на чтение, а не на писанину... Пока же ... рановато Вам давать практические советы, по-моему. Не пойдут впрок. Наберитесь терпения, хоть немного. Вот ещё азы:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Цитата
Что именно неверно?

Пока слишком много неверного в ваших словах, потому как одно заблуждение порождает другое.
Ещё раз повторюсь: напряжение питания смещения на чувствительность не влияет.
Цитата
фотодиодный с дополнительным источником- который определяет максимальное напряжение на выходе(не совсем максимальное но близкое к нему), если запитать маленьким напряжением то на выходе много не получим.

Это оттого, что смещение фотодиода не фиксировано. Плохой режим. Выше показано почему.
Цитата
И насчёт особенности прибора , они не только в моей голове. Мне нужен как можно больший динамический диапазон напряжений на входе ацп, я нашёл максимум АЦП до 10 вольт, поэтому нужно такое напряжение.
И это неверно.
Цитата
Можно было бы конечно усиливать более слабый сигнал до 10 В, или ослаблять более сильный, но всё это приведёт к дополнительной ошибке.

Вам же показали, что диапазон этот определяется делителем внутри АЦП. Так зачем же Вы, сами себе противореча, пытаетесь масштабировать сигнал до 10 Вольт, чтоб потом его поделить перед оцифровкой?!
sera_os
Цитата(Herz @ Apr 12 2010, 23:26) *
...Моя фраза насчёт подготовки автору топика была адресована. А цитату из вашего поста я привёл вместе с припиской выше:
Так что извините за недоразумение, переходить на личности и в мыслях не было... laughing.gif

bb-offtopic.gif прошу прощения, недоразумение вышло, наверное из-за усталости (плохо спал что ли), не увидел двоеточия, laughing.gif да еще и микросхемы я тоже жду (ОУ, писал в своей теме), вот и подумал что мне адресовано 01.gif .
Herz beer.gif !
rameo86
Уважаемый Hertz, спасибо за предоставленные материалы. Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177.
Tanya
Цитата(rameo86 @ Apr 15 2010, 12:42) *
Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177.

Вот теперь Вы на верном пути. И вопросы правильные.
Номинал резистора в обратной связи считается по закону Ома. Максимальное выходное напряжение ОУ - напряжение на входе ( = разности потенциалов на резисторе) должно быть больше, чем максимальный ток фотодиода*сопротивление резистора. Емкость конденсатора зависит от емкости фотодиода, которую нужно знать. Можно подбирать, наблюдая отклик на прямоугольные импульсы. Обычно для повышения быстродействия второй конец фотодиода смещают. Тут два пути - непосредственно, или смещая неинвертирующий вход ОУ. Однако у Вас "медленный" фотодиод...
Поэтому можно не смещать и увеличить емкость конденсатора.
Если Вам нужно детектировать малые токи, рассмотрите альтернативу - OPA380. Питание, правда, 5 вольт. Одно.
P.S. Про конденсаторы на ногах питания. Естественно, керамику(с меньшей емкостью) ставить прямо у ножки на полигон земли. Если СМД, то можно один над другим.
P.P.S. Картинку сожмите (фон и цвета уберите и ...) и перезалейте.
rameo86
Спасибо.
Допустим ёмкость фотодиода я знаю. Как же рассчитать, исходя из этого, ёмкость C5?
Tanya
Цитата(rameo86 @ Apr 15 2010, 13:51) *
Спасибо.
Допустим ёмкость фотодиода я знаю. Как же рассчитать, исходя из этого, ёмкость C5?

Как измеряли? В тех книжках, которые Вы читали, должно быть написано. Простой формулы нет.
Напишите лучше, что Вы измерять собираетесь? Форму сигнала, скорости и проч. подробности. Вам помогут.
P.S. В своем последнем сообщении уберите ненужный тест (мой), который Вы излишне цитируете.
rameo86
Не измерял. Думаю поискать в литературе, должна же она где-то быть указана. Собираюсь измерять постоянные уровни сигнала. Схема измерений такая: свет от лазера проходит через поляризатор и анализатор, и попадает на фотоприёмник. Измерения фототока происходят при различных фиксированных азимутальных углах анализатора. Между изменениями угла анализатора измерение не происходит.
Форма сиглала-постоянный уровень. Скорость небольшая.

Ёмкость фотодиода в литературе указывается-600пФ
Tanya
Цитата(rameo86 @ Apr 15 2010, 14:10) *
... Собираюсь измерять постоянные уровни сигнала. .. Скорость небольшая.

Тогда емкость конденсатора побольше, чем в книжках. Там стремятся повысить частоту... А у Вас большой конденсатор будет фильтром работать.
С известной (?) постоянной времени.
Можно рассмотреть другой способ - IVC102 или нечто подобное, два компаратора, которые формируют ворота, полкорпуса логики (ворота), кварцевый генератор, контроллер и... все уже оцифровано.
P.S. Кажется, Вам нужно измерять отношение двух сигналов, ведь лазер не очень стабилен?
rameo86
Цитата(Tanya @ Apr 15 2010, 14:24) *
Можно рассмотреть другой способ - IVC102 или нечто подобное, два компаратора, которые формируют ворота, полкорпуса логики (ворота), кварцевый генератор, контроллер и... все уже оцифровано.
P.S. Кажется, Вам нужно измерять отношение двух сигналов, ведь лазер не очень стабилен?

Мне нужно снимать как минимум три сигнала, и там не совсем отношение. Да, стабильность лазера оставляет желать лучшего.
Tanya
Цитата(rameo86 @ Apr 15 2010, 14:42) *
Мне нужно снимать как минимум три сигнала, и там не совсем отношение. Да, стабильность лазера оставляет желать лучшего.

Если использовать IVC102, то управляя порогом компаратора, можно осуществить деление.
Herz
Цитата(rameo86 @ Apr 15 2010, 11:42) *
Уважаемый Hertz, спасибо за предоставленные материалы. Почитал, немного вроде разобрался. Решил делать по схеме преобразователя ток-напряжение приложенной ниже. Есть несколько вопросов по этой схеме. Первй, собственно говоря всё ли правильно? Второй-как подбирается номинал резистора R1 и какой должна быть ёмкость конденсатора C5. И третий- при таком включении фотодиода на выходе ОУ будет отрицательное или положительное напряжение (я предполагаю что положительное, а если перевернуть фотодиод то-отрицательное, верно ли это?). Четвёртый вопрос-конденсаторы по питанию, конденсатор большего или меньшего номинала ставится ближе к корпусу ОУ? Нужно ли ещё чем то дополнять данную схему. Питание стабилизируется 7812 и 7912. ОУ-OP177.

Ну вот и хорошо. Тогда я предложил бы Вам начать "с конца". То есть с АЦП. Поскольку делитель, скорее всего, здесь не нужен, а также не нужна (насколько я понял) высокая скорость, логично было бы выбрать относительно более медленный дельта-сигма АЦП. Например, типа ADS1253. Преимущества - большая разрядность, встроенный фильтр, меньшая цена. Требуется, правда, внешний ИОН, но для прецизионных измерений это - практически стандарт.
Тогда, при референсном напряжении в 2.5В можно иметь аналогичный диапазон полной шкалы и выбрать для преобразователя ток-напряжение (ТИ-усилителя) ОУ с однополярным питанием. Что-то типа ОРА340 или ему подобный. Ваш ОР177 хоть и прецизионный, но имеет великоватые входные токи.
Тогда вся Ваша схема вполне сможет работать от единственного источника +5В.
В приведенной Вами схеме выходной сигнал будет (должен быть) отрицательным, ведь фототок свозь фотодиод течёт от катода к аноду.
Номинал резистора рассчитывается действительно просто по закону Ома. При напряжении полной шкалы в 2.5В и максимальном фототоке Im его сопротивление составит R=2.5V/Im. С конденсатором немного сложнее, но выбирать его надо для минимизации шумов максимально возможным. Верхняя граница будет определяться приемлемым временем отклика преобразователя.
По питанию принято ставить керамические конденсаторы поближе к выводам микросхем, электролиты - один на несколько корпусов.
Herz
Вот ещё натолкнулся на статью в переводе нашего общего знакомого biggrin.gif, может, полезной будет :
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Там и про конденсатор в ОС.
Скажем спасибо.
Кстати, а где обещанное продолжение?
rameo86
Спасибо большое вы мне очень помогли.
Так как я уже купил ADS8509, брать новый АЦП уже как говорится поздно, можно в этом не использовать делитель. Пока делаю на OP177, позже скорее всего перейду на opa340 ,по той схеме которую вы посоветовали, когда он придёт (уже заказал). У op177 и OPA340 распиновка совпадает. Запитал ОУ от источника питания +-15В на 7815 и 7915. В связи с этим возникает вопрос, достаточно ли стабильно получится питание на этих стабилизаторах? или нужно стабилизировать питание как то ещё? В общем, как лучше запитывать ОУ? Если будет ОУ от 0 до 5 вольт можно конечно и от ИОН запитать с достаточным выходным током. А когда питание двуполярное? или это не столь критично?
В общем по сегодняшней схеме всё работает, только шум получается при приёме сигнала с фотодиода около 7мВ.
Ещё про конденсатор в ОС, какого он должен быть порядка? я поставил сначала 0,1 мкФ потом 0,33 мкФ вроде ничего не меняет. Пробовал ставить 2,2 МКф уже не то.
Вот собственно и всё продолжать пока больше нечего, или вы имели ввиду другое продолжение?

Да кстати пробовал питать ОУ от компьютера непосредственно (+-12В) шумы получились больше - в районе 30мВ
Herz
Выбранных стабилизиторов вполне достаточно. Кстати, а откуда Вы берёте питание для них?
Конденсатор в ОС номиналом 0.1 - 0.33 мкф можно оставить, если быстродействия достаточно. А на шумы будет влиять несколько факторов. Среди них и разводка, и длина проводов, и ещё...
Вы уже определились с минимально приемлемыми требованиями к устройству? Тогда можно прикидывать, над чем и в каком объёме придётся поработать.
rameo86
Питание для них беру от трансформатора ТАН10 по 20В на каждый стабилизатор,конденсаторы развязывающие стоят по 1000 мкФ и 0,1 мкФ на входе и 0,1 мкФ + 10мкФ на выходе, соответственно.Земли ТАНа и компьютера соединены т.к. АЦП сопряжено с USB. Пока не определился, нужно посмотреть и посчитать как данные шумы будут влиять на результаты измерений. Потом уже если что повышать точность. По разводке много статей почитал, старался всё делать по правилам. Наврняка где-нибудь ошибся т.к. опыта мало. Использовал только планарные компоненты, ну почти. Как только определюсь с точностью, выложу полную схему своего устройства с подробным описанием. Поможете разобраться с ошибками?

Ещё вопрос. Можно ли запитать АЦП с ОУ и силовую схему (драйверы управления шаговыми двигателями) от одного трансформатора, но допустим параллельно от разных кренок, или же с разных обмоток. Сделать одну силовую обмотку(ток около 0,8А) и одну для АЦП, ОУ,микроконтроллера и FTDI(USB)??Как лучше поступить?
Herz
Цитата(rameo86 @ Apr 20 2010, 22:42) *
Ещё вопрос. Можно ли запитать АЦП с ОУ и силовую схему (драйверы управления шаговыми двигателями) от одного трансформатора, но допустим параллельно от разных кренок, или же с разных обмоток. Сделать одну силовую обмотку(ток около 0,8А) и одну для АЦП, ОУ,микроконтроллера и FTDI(USB)??Как лучше поступить?

Разумеется, можно. Надо лишь соблюдать известные рекомендации по разделению силовых цепей от аналогового питания. Особое внимание следует уделить трассировке "земель", соединяя потребителей "звездой" у БП. Ну, и, само собой, конденсаторы. Блокировочные у микросхем и электролит достаточной ёмкости как источник энергии для двигателей должны обеспечить отсутствие значительных пульсаций. Экраировка, возможно, потребуется. Все эти вопросы постоянно обсуждаются на форуме.
rameo86
А можно ли поставить на цепь обратной связи ОУ танаталовый конденсатор, он полярный, как соблюсти полярность?
Herz
Цитата(rameo86 @ Apr 21 2010, 18:31) *
А можно ли поставить на цепь обратной связи ОУ танаталовый конденсатор, он полярный, как соблюсти полярность?

Да просто. Надо учитывать эквипотенциальность входов ОУ. То есть, если неивертирующий вход заземлён, то и на инвертирующем - потенциал земли. На выходе - соответственно только положительный или только отрицательный потенциал, в зависимости от включения фотодиода. Это в рабочем, активном режиме, естественно. Но лучше полярные конденсаторы здесь не применять. У них масса недостатков, включая шумы и повышенные утечки. Керамический или плёночный на номинал в десятые доли / единицы микрофарад - не редкость.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.