Здравствуйте. Помогите пожалуйста.
Сделал плату АЦП (ADS8509-аналог AD977) с USB. Когда вход АЦП висит в воздухе, напряжение между землёи и входом около 0.4В, при этом всё считывается через USB и показывает постоянное напряжение 0.4В. Замыкаю ножки чтобы проверить ноль там или нет, и АЦП отказывается передавать данные, тоесть не совем, но как то в разноброс получается передаёт байты и не все до конца, и выходит каша. По мультиметру там около 0В.В чём может быть причина.
Вообще это нормально если между землёй и входом АЦП в разорванном состоянии напряжение 0.4 В?
Аналоговая и цифровая земли разделены.

У вас осцилограф есть?

Попробуйте взять резистор на мегаом к примеру и подтянуть вход к + питания.


А вместе-то соеденины где-то?

Осцилографа нет.
Да земли соединены в том месте где на плату подаётся питание, рядом с USB мостом.

Когда входы разомкнуты то младший и старший байты АЦП(16 бит) ненулевые и компьютер их нормально воспринимает, а когда замыкаешь на землю получается напряжение на входе АЦП становится близким к 0В. При этом старший байт зануляется и компьютер не считывает его как байт, или АЦП не передаёт его по SPI или же микроконтроллер не передаёт по USART. в общем в таком случае на компьютер приходит к примеру 50 байт из 100, т.е. только младшие байты т.к. они не нулевые. Почему компьютер отказывается воспринимать нулевые байты как информацию непонятно? Массив заполняется только младшими байтами идущими друг за другом и поэтому при переводе в напряжение получается каша. Хотя пробовал принимать через терминал так там байты идут как надо - сначала младшй ненулевой, потом старший нулевой, а в моей проге почему то не так. Программа работает с USB-портом как с виртуальным COM портом через микросхему FTDI

Здравствуйте друзья! У меня такой вопрос, существуют ли такие операционные усилители, у которых напряжение питания до 5В а выходное напряжение в 2 раза больше 10В? Кто знает помогите пожалуйста.

Нет. У операционных усилителей входное и выходное напряжение не может выходить за пределы напряжения питания.

ОУ таких тоже не встречал, но вот усилители мощности видел. Там внутри схема которая повышает питание. Как понимаете в "чистом виде" (только ОУ, без всяких повышалок) таких быть не может!
Вы лучше скажите что Вы хотите сделать?

Попадаются некоторые с диапазон входного напряжения превышающее питание, но там внутри резистивные делители по входу.

open collector?...

Вы про LM324?


Да, а чего не использовать как выход, собственно напряжение питания? Классическое решение для УМЗЧ.

ОУ это линейная схема, а вам какая-то нелинейность характеристики требуется То что вы желаете, встречается, например, у компараторов с открытым коллектором или открытым эмиттером на выходе. Классические LM393, LM339 с ОК. А LM311 имеет выход и коллектора и эмиттера выходного каскада.

У меня есть АЦП с входным диапазоном 0-10В она питается от 5 вольт питание берётся от USB. Перед входом АЦП нужно поставить операционник, как сами понимаете размах выходных напряжений у ОУ должен быть 0-10В. Не хотелось бы заводить на плату дополнительное питание, потому что для этого нужен либо отдельный блок питания, или от компа брать питание, а это лишние нагромождения и соответствекнно неудобства.
Жаль что не наоборот с выходным превышающим питание.

Огласите название этого АЦП. Вы явно что-то недопоняли в его параметрах.

 нет! Например тот же LT1638 (упомянутый в моей последней теме).

ADS8509 называется. Почему же не допонял, вас смущает то что АЦП 0-10В а питается от 5В? Я сам не знал, а оказывается есть такие. Уже сделал плату и всё работает, оцифровывает напряжение до 10В. С внутренним ИОН на 2,5 В. Мало того его ещё можно настроить на +-10В, 0-5В, +-5В вот такая аципулина.

Так там внутри резистивные делители.




Ну так используйте диапазон 0-5В.

Дык у него просто встроенный резисторный делитель на входе имеется. АЦП способны оцифровывать сигналы величиной не более, чем V_REF. Потому, что измерить, означает сравнить с чем-то (с эталоном, с опорным напряжением).

Куда смотреть?

я и не спорю
просто думал может есть усилители с умножителями напряжения



В том то и дело что нужен диапазон 0-10В

Поделите его пополам на входе (буферного ОУ), а потом учтите деление после оцифровки АЦП.

В DS:

вот тут OP open collector, какая неллинейность здесь спрятанна... компараторы от ОУ отличаются отсутствием коррекции-
это раз, т.е как ОУ они не могут работать при низких Ку...
второе- схемотехника выправленна в сторону наличия не насыщающихся каскадов( диод Шотки между базой и коллектором)а так же входов, допускающих большое дифф. напряжение, без риска пробоев, в ОУ этого нет либо есть но частично...выводы- компаратор может заработать как ОУ и наоборот ОУ как компаратор, и не менее линейно, если удастся скомпенсировать его...
В.Л.Шило

Все тут как на ладони и ничего не спрятано.
Есть мнения вот такие:

и по сему можно вполне задаться вопросом:
Где тут линейность спрятана и в каком диапазоне токов и напряжений?

Ещё такой вопрос. Если операционный усилитель рассчитан на двуполярное питание, можно ли его питать однополярным питанием? усилитель OP177

Вообще то, можно, если создать ему "рабочие" условия. Но лучше взять специально для этого предназначенные. Если Вам он нужен для той же задачи (буфер АЦП), тогда Вам необходим не только с работой од одно полярного питания, но еще и с работой "вблизи питания" Rail-to-Rai Input/Output. OP177 для такой задачи не годится, лучше например AD8605. 

Огласите требования к схеме на ОУ!

На входе АЦП 0-10В. Питание ОУ от компьютера 12В. Можно стабилизировать и сделать 10В чтобы было Rail-to-Rail Input/Output. Чем лучше стабилизировать? На выходе ОУ должна быть точность +-70мкВ примерно.

Просто OP177 у меня уже есть, а другие надо заказывать и ждать их(я не из Москвы). Может посоветуете более доступные хорошие аналоги, а то аналог девайс никогда в наличии не бывает-только под заказ. Может стоит обратить внимание на российского производителя? Дают ли они такую точность?

Сказали есть в наличии LM358, вроде однополярный. Только не могу найти в даташите какая у него точность.

  +-70мкВ, не простая задача однако! ИМХО для Вас - неподъемная! Тут играет разводка, питание и т.д. и т.п.

Разводка по правилам вся. Земли разделены. Все компоненты smd. Аналоговые проводники максимально короткие. Плата двустороняя- под землю выделена вся нижняя сторона. Контакты от ножек микросхем на землю максимально короткие. Просто не думал что потребуется операционник. До этого с ними не работал особо. АЦП не первый раз делаю, всё нормально работало. Точность была 1 мВ.
ОУ можно запитать от ИОН хорошего? от 10 В? +-70 мкВ не такая большая точность по современным меркам, у нас парни делали нановольтметр, добивались точности в сотни нановольт, незнаю удалось ли им улучшить характеристики.

358-й - хороший ОУ, но Вам не подойдёт. Если только требования к точности (как это часто бывает) не завышенные. У него ведь только типовое напряжение смещения - 2мВ. И И подстраивать его, как я понимаю, Вы не собираетесь. Стабилизировать питание ОУ, как правило, не обязательно. Тем более, нет смысла питать его от ИОН. Важно лишь, чтобы такие параметры, как INPUT VOLTAGE RANGE и OUTPUT VOLTAGE SWING включали нужный Вам диапазон входного/выходного напряжений при реальном напряжении питания.


Вы упорно не хотите прислушиваться к советам и рождаете просто какое-то нагромождение элементов. Зачем, кстати, там вообще ОУ, скажите?



Поэтому склонен согласиться с мнением:

Уж не обижайтесь. Заметна Ваша весьма слабая подготовка в аналоговой технике. Советую подтянуть. Пока будете ждать заказанные микросхемы.


Возможно. За парней не скажу, но Вы уверены, что сами соответствуете этим современным меркам?

А как же напряжение смещения? Как дрейф смещения от температуры? Такие параметры нельзя опускать из виду, на кону 70мкВ!

Боже упаси, никак не обижаюсь! Ну если чего, так Вы ж меня поправите (подтяните), когда нужно .
Автор с нас телепатов делает, а Вы тут не дождавшись вразумительного ответа чего ему нужно, на личности переходите. Я что кого то обидел? Ели да то извиняюсь, вовсе не собирался этого делать (писал же ИМХО).

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...

Напряжение смещения можно учесть програмно, как и ошибку усиления. Только точность у 358-го всёравно недостаточная.


ОУ Там нужен в качестве повторителя, т.к. у фотоприёмника который подаёт сигнал на АЦП очень слабый ток при довольно большом напряжении, из-за этого просаживается напряжение на входе АЦП. Если делить напряжение пополам а потом учитывать это, это снизит точность т.к. снизится динамический диапазон, снизится точность не АЦП а именно всего прибора т.к. там очень важен динамический диапазон.


Может и так, я вообще лазерщик, но вот приходится и в схемотехнику лезть, с цифрой вроде более менее а вот с аналоговой пока неочень знаком


Нет ничего невозможного. Я студент магистратуры. Парень который добился точности в сотни нановольт был всего лишь на 4-м курсе (и он далеко не самый умный), конечно не малую роль сыграл его научный руководитель, но большее значение здесь имеет использование современной электронной базы. 24 разрядные сигма-дельта АЦП, прецизионные усилители и ИОН+ они сделали обратную связь по температуре. Так что моё соответствие тут не при чём, время диктует свои законы. Вот соответствие тех кто разработал эту элементную базу тут причём.


Прецизионные операционные усилители дают дрейф от температуры не более 1 мкВ на 1 градус, по крайней мере так обещает производитель. А так как грется у меня сильно ничего не будет, и условия комнатные, разброс температур +-5 гр. так что считайте сколько даст температурный разброс. А смещение можно учесть програмно, т.к. оно более менее постоянное.

Написали бы сразу, какой у Вас приемник. В качестве повторителя подходит не так много устройств. Вот, например, AD623, AD8661. Только питание придется сделать около 12 вольт. Или поищите что-нибудь похожее.

Спасибо. А почему именно эти подходят в качестве повторителя? по каким критериям искать подобные?

Напишите-ка еще, какой у Вас приемник.
Критерии простые, но сложные...
Диапазон входного и выходного напряжения, температурный дрейф, входной ток... и т.д.
Ищется с помощью интерактивных таблиц и памяти.

ФД24К большая такая таблеточка

Можно и учесть, но правильнее - периодически калибровать, так как смещение имеет склонность к дрейфу. Но это будет сложнее, чем поставить хороший ОУ. А по каким критериям Вы оцениваете их точность, мне так и не понятно.

Вы бы, действительно, огласили весь список сразу. Что за приёмник, в каком режиме? Может там не повторитель нужен, а преобразователь ток-напряжение, например?

Не спорю. И здоровый оптимизм - это хорошо.

А вот тут не соглашусь. Причём категорически. Элементная база, даже самая расчудесная и современная, сама по себе не работает. Создали её, конечно, грамотные люди, но применять - тоже нужно уметь. А это, если важно добиться хороших результатов, совсем не просто. В этом Вы можете убедиться, даже читая форум. Так что, 24 разрядные сигма-дельта АЦП, прецизионные усилители и ИОН - это, конечно, хорошо, но ... как раз знания и опыт научного руководителя здесь гораздо важней, поверьте.


Ничего поновее не нашлось? А как включаете?

И как же он 10 вольт дает?

По характеристикам производителя.358 относится к классу ОУ средней точности, а мне нужен прецизионный.


Приёмник ФД24К в фотодиодном режиме, схемка ниже.


Я об тоже об этом задумывался. Возможно вы и правы.


С такой апертурой не нашлось(1,5 см приблизительно), может плохо искали. Да и этот был под рукой, вроде характеристики подходящие.


Если его запитывать от 12 вольт, в фотодиодном режиме ещё как даёт, и больше даст если больше на него подать. Интенсивность света достаточная.

А зачем Вы его так? Чем Вас обычный преобразователь ток-напряжение не устраивает?

Так я его для того чтобы на выходе было до 10 вольт. В общем особенность прибора такая.
Что вы имеете ввиду под обычным преобразователем ток-напряжение? на операционном усилителе?
что то вроде этого

Это лишь слова. Не всегда воспринимайте их буквально.



Почти наверняка. Рекомендую проштудировать этот вопрос более детально. Убъёте не одного зайца. Посмотрите здесь, поищите в сети книги:
Graeme J.G. Photodiode Amplifiers
Mark Johnson - Photodetection and Measurement - Maximizing Performance in Optical Systems (2003)
(Прикрепить их ввиду объёма не могу).

В фотодиодном режиме не важно, каким напряжением "запитывать". Фототок (а, следовательно, и напряжение на резисторе) зависит только от освещённости. Так что можете смело уменьшить и номинал резистора, и напряжение смещения.



Да бросьте Вы про особенность прибора. Скорее всего, эта особенность существует только в вашем воображении. Вам что, в конце концов, мерить нужно: вольты или освещённость?

Как это неважно каким напряжением? Фотогальванический режим без источника, 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.
За книги спасибо.


Освещённость нельзя померить в отличие от напряжения напрямую, его можно лишь косвенно посчитать.

Я как раз и хочу узнать какой ОУ подойдёт для моих целей? В качестве источника тока-фотодиод ФД24К, опреационный усилитель используется как преобразователь ток-напряжение.

Ничего запитывать не нужно. Книжки почитайте. Подумайте денек.

Это неверно.

Есть не один режим работы фотодиода. Если хотите -активный и пассивный, можно и так назвать. Если не запитывать то нужное напряжение я получу лишь усиливая сигнал с фотоприёмника(а мне это не надо) или же при бешенных интенсивностях(и то врятли) а у меня не такие интенсивности.Нужно именно 10 вольт.


Что именно неверно? Вы отрицаете что есть такой режим работы фотодиода?
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. Можно было бы конечно усиливать более слабый сигнал до 10 В, или ослаблять более сильный, но всё это приведёт к дополнительной ошибке. Любое воздействие на сигнал приводит к ошибке. Даже само измерение приводит к тому что амплитуда сигнала изменяется.

Молодой человек! Почитайте немножко книжечки. И только потом вступайте в споры. Иначе мало кто захочет Вам помогать. А пока... Вы пишите не очень правильные слова...

Пример из книжечки:
Фотодиодами называют полупроводниковые приборы, основанные на внутреннем фотоэффекте, использующие одностороннюю проводимость p-n перехода, при освещении которого появ-ся ЭДС.(фотогальванический режим) или (при наличии питания) изменяется значение обратного тока (фотодиодный режим)
б-фотодиодный режим
в-фотогальванический
Ткните меня конкретно, где я говорю неправильные вещи? не помелочи а принципиально? Или автор книги тоже говорит не очень правильные вещи?

Автора Вашей книжечки не знаю. Картинки неинтересные. Слова мутные. Выписывать Ваши ошибки не вижу смысла.
Вам пытаются помочь люди, которые много раз такие вещи делали. Вы же с очень похвальным упорством, но достойным лучшего применения, настаиваете на своем.
Найдите схему какого-нибудь прибора, где бы для измерения света применялось такое включение, а не трансимедансный усилитель.

Так как вы утверждаете что не знаете данного автора, можно любую книгу опустить.Если эти слова для вас мутные, значит вы особо не знакомы с физикой. Ошибок у меня там и нет, разве что орфографические, но мы ведь не о них.
Сами советуете мне почитать книжечки. В этих книжечках тоже самое про что говорю я , а вы говорите что это неправильно. Кто из нас ещё более упорен, я хотя бы аргументирую свои предположения, вы же- неправильно и баста. 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.

Да. Посоветуйте мне что-нибудь.

Так сделайте то, что Вы делаете, и опубликуйте. Все будут рады научиться.

Идите учиться на физфак.