Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Инвертирующий ОУ LM358
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2
Batman
В устройстве планировал использовать обычный инвертирующий усилитель с однополярным питанием, на LM358 рис. 1
Источник сигнала - измерительный резистор (а точнее 6 штук по 0,01 в параллель, итого 0,0016 Ом). Протекающий ток 42 А.
Коеффициент усиления - 84, резисторы 3,9 и 330 кОм, конденсатор 1 мкФ. Схема работает - выдает на выходе смещение 2,5 В (питание ОУ - 6В). Но она не видит малые сигналы.
Например, 10 А через резистор должно давать 16 мВ* 84 = 1,3 В. Но на выходе - что-то около 120 мВ. Не могу разобраться в чем дело. Спасибо за советы.
ViKo
Цитата(Batman @ Jun 28 2011, 22:14) *
Источник сигнала - измерительный резистор (а точнее 6 штук по 0,01 в параллель, итого 0,0016 Ом). Протекающий ток 42 А.

А ток у вас постоянный, или...?
Batman
Цитата(ViKo @ Jun 28 2011, 22:40) *
А ток у вас постоянный, или...?

Да, забыл. Переменный конечно, там конд по постоянке развязывает
ViKo
Цитата(Batman @ Jun 28 2011, 22:44) *
Да, забыл. Переменный конечно, там конд по постоянке развязывает

Тогда вопрос, как измерительный резистор включен. Куда один конец, куда другой. Относительно земли.
Batman
Цитата(ViKo @ Jun 28 2011, 22:49) *
Тогда вопрос, как измерительный резистор включен. Куда один конец, куда другой. Относительно земли.

Повышающий автотрансформатор с 127 до 220. В разрыв "0" включен резистор. ОУ сидит на земле общей с трансом и нагрузкойю
yakub_EZ
Конденсатор случаем не электролит?
Batman
Цитата(yakub_EZ @ Jun 29 2011, 00:09) *
Конденсатор случаем не электролит?

Электролит, но включен правильно - минусом к источнику сигнала
Я больше боюсь заковырки либо с ОУ- может у него ест минимальный сигнал входной какой-то или может комбинация резисторов грузит его, или входное сопротивление мало....
тау
Цитата(Batman @ Jun 29 2011, 01:14) *
Я больше боюсь заковырки либо с ОУ- может у него ест минимальный сигнал входной какой-то или может комбинация резисторов грузит его, или входное сопротивление мало....

ваши проблемы аналогичны этим
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=84148&hl=
Batman
Цитата(тау @ Jun 29 2011, 00:50) *
ваши проблемы аналогичны этим
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=84148&hl=

Спасибо. У меня выход тоже не нагружен - прямо на АЦП идет. Сегодня подгружу, отпишусь.
ViKo
Частота среза получившегося ВЧ-фильтра 40 Hz. Должно хватить.
Входное напряжение около 0 для этого ОУ, вроде, допустимо.
Нагрузить его нужно было бы, если б нужно было выдать около 0. А в данном случае - 2.5 V.
Вы выбрали ОУ - 35-летнего старичка.
Batman
Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 10:13) *
Частота среза получившегося ВЧ-фильтра 40 Hz. Должно хватить.
Входное напряжение около 0 для этого ОУ, вроде, допустимо.
Нагрузить его нужно было бы, если б нужно было выдать около 0. А в данном случае - 2.5 V.
Вы выбрали ОУ - 35-летнего старичка.

Ставил также электролиты и на 47 мкФ, результат тот-же был.
Ну а в той ветке у GetSmart тоже не с нулем проблемы были, а что-то непонятное. Требование к ОУ здесь минимальные (увидеть ток - и большой он или маленький laughing.gif ) и роль играет одно - цена и легкодостоваемость. Посоветуйте аналоги, буду благодарен.
ViKo
Цитата(Batman @ Jun 29 2011, 10:26) *
Ставил также электролиты и на 47 мкФ, результат тот-же был.
Ну а в той ветке у GetSmart тоже не с нулем проблемы были, а что-то непонятное. Требование к ОУ здесь минимальные (увидеть ток - и большой он или маленький laughing.gif ) и роль играет одно - цена и легкодостоваемость. Посоветуйте аналоги, буду благодарен.

Аналогов не посоветую. Их сотни. Уважаю Analog Devices. У Texas Instruments есть интересные.
Глядя в даташит, ничего специального, для устранения проблем, подобных вашей, не нахожу.
Как делаете 2.5 V? Около ножки питания конденсатор есть? Выходной сигнал осциллографом смотрели? Входы не перепутали?
GetSmart
Цитата(Batman @ Jun 29 2011, 12:26) *
Ну а в той ветке у GetSmart тоже не с нулем проблемы были, а что-то непонятное.

Нагрузите, нагрузите. Опер этот как-то подозрительно без нагрузки работает. Дело не (только) в нуле.
Может его усовершенствовали так, с тех пор, как изобрели. Ради экономии электроэнергии.

Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 12:13) *
Нагрузить его нужно было бы, если б нужно было выдать около 0. А в данном случае - 2.5 V.

Не только, не только. Пока не поработаете с ним, не узнаете. А не узнаете, не чего и советовать.
ViKo
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 11:12) *
Не только, не только. Пока не поработаете с ним, не узнаете. А не узнаете, не чего и советовать.

С этим не работал. Но не припомню случая, чтобы схема, эквивалентная показанной в datasheet, не работала. Другое дело - разводка кривая. Вот тогда может возбуждаться, причем, так, что и не увидишь в своей полосе частот. А нагрузил - глядь, ан условия возбуждения и пропали.
GetSmart
Ага. Теперь на разводку будем валить.
У меня например стояли звуковые фильтры на входе и емкость в ОС с частотами среза 20-40 кгц. О каком возбуждении речь. Разводка прекрасная. Я сам трассировщик будь здоров.
ViKo
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 12:03) *
Ага. Теперь на разводку будем валить.
У меня например стояли звуковые фильтры на входе и емкость в ОС с частотами среза 20-40 кгц. О каком возбуждении речь. Разводка прекрасная. Я сам трассировщик будь здоров.

Покажите схему. Покажите разводку. Лучше в своей теме.
GetSmart
Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 14:24) *
Покажите схему. Покажите разводку. Лучше в своей теме.

Сперва докажите, что Вы в чём-то разбираетесь. Потрачу зря время.
ViKo
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 12:33) *
Сперва докажите, что Вы в чём-то разбираетесь. Потрачу зря время.

Я не соревнуюсь, кто из нас круче. Если хотите, поищем демонов в вашей схеме и плате. Если не хотите, продолжайте валить на недокументированные особенности ОУ. Примерно так же кричат начинающие программисты на глючность компиляторов или микроконтроллеров. sm.gif
Имел случай, когда небольшая платка с К153УД2, разведенная моим товарищем - конструктором, не работала. Все решилось припайкой проводочка питания непосредственно к площадке, куда запаивалась ножка ОУ. Это было 20 лет назад.
=L.A.=
Цитата(Batman @ Jun 28 2011, 23:14) *
Коеффициент усиления - 84, резисторы 3,9 и 330 кОм, конденсатор 1 мкФ. Схема работает - выдает на выходе смещение 2,5 В (питание ОУ - 6В). Но она не видит малые сигналы.


LM358 имеет выходной каскад, работающий в режиме "B". При больших усилениях может появиться "ступенька".
ViKo
Из datasheet

For ac applications, where the load is capacitively coupled to
the output of the amplifier, a resistor should be used, from
the output of the amplifier to ground to increase the class A
bias current and prevent crossover distortion. Where the
load is directly coupled, as in dc applications, there is no
crossover distortion.

И на рисунке на стр. 16 показан резистор Rb 6.2 kOhm с выхода на землю.
Batman
Нагрузил выход 1,2 кОм на землю. Чуда не произошло, к сожалению. Попробую поменять усилитель. К разводке претензий вроде нет. Такое чувство, что коэффициент усиления не тот, хотя резисторы проверил. до 30 мВ вообще ничего не видит.
GetSmart
Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 15:45) *
И на рисунке на стр. 16 показан резистор Rb 6.2 kOhm с выхода на землю.

А может всё-таки разводка? biggrin.gif

Batman, схема и выбор опера немного странноваты. 358-ой выдаёт сверху Vcc-1.5..2V, снизу Vss+0.7. Поэтому с коэф. 85 при 30 мв уже должно быть обрезание сигнала (5.5 вольт) при питании 6.0V. Я у себя при питании 5 вольт брал среднюю точку 2 вольта.
ViKo
Цитата(Batman @ Jun 29 2011, 13:50) *
К разводке претензий вроде нет.

Не нашел на разводке конденсатора, шунтирующего питание.
А также вижу дорожку питания, уходящую за горизонт край картинки...

Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 14:00) *
А может всё-таки разводка?

Я только заглянул в datasheet, и увидел. А почему вы, применяя его, не нашли этой записи, а высказывали какие-то мистические предположения?
shkal
А осциллограмму сигнала на выходе можно увидеть?
GetSmart
Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 16:11) *
Я только заглянул в datasheet, и увидел.

И что вы там увидели? 6,2 к? У меня с ним не заработало. У меня заработало нормально только с <3k. О чём это говорит? Конкретно необходимый номинал нагрузки где-то указан? У меня в схеме на выходе не было развязывающей ёмкости. Выход шёл на АЦП, хотя он вероятно высокоомный.
Кроме того, у каждого производителя 358-ых свой шыт, у всех по-разному.

Цитата
А почему вы, применяя его, не нашли этой записи, а высказывали какие-то мистические предположения?

И что же я высказывал? Можно ссылку, цитату?
ViKo
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 14:16) *
И что же я высказывал? Можно ссылку, цитату?

"Опер этот как-то подозрительно без нагрузки работает."
Как это, подозрительно? sm.gif
На ответе не настаиваю. Не хочу превращать разговор в балаган.
Herz
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 12:03) *
Разводка прекрасная. Я сам трассировщик будь здоров.

Когда сам трассировщик - будь здоров, разводка всегда прекрасная. Кто ещё себя похвалит? biggrin.gif
ViKo
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 14:16) *
У меня заработало нормально только с <3k. О чём это говорит?

Может, все-таки, о кривой разводке? sm.gif
GetSmart
Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 16:24) *
На ответе не настаиваю. Не хочу превращать разговор в балаган.

Дык итак понятно, что влипли со своей разводкой и возбуждением и незнанием особенностей того, о чём говорите.

Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 16:32) *
Может, все-таки, о кривой разводке? sm.gif

Я ведь могу как котёнка, носом натыкать. А надо ли? sm.gif
ViKo
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 14:36) *
Дык итак понятно, что влипли со своей разводкой и возбуждением и незнанием особенностей того, о чём говорите.
Я ведь могу как котёнка, носом натыкать. А надо ли? sm.gif

Да успокойтесь вы!
Разводчик вы, разводчик! sm.gif
К чему задираться, как молодой петушок?
Batman
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 14:00) *
А может всё-таки разводка? biggrin.gif

Batman, схема и выбор опера немного странноваты. 358-ой выдаёт сверху Vcc-1.5..2V, снизу Vss+0.7. Поэтому с коэф. 85 при 30 мв уже должно быть обрезание сигнала (5.5 вольт) при питании 6.0V. Я у себя при питании 5 вольт брал среднюю точку 2 вольта.

Это с первого взгляда странновато. Питание именно СЕЙЧАС 6 В, а вообще будет 6,5. Но будет два канала измерения - один нормальный с малым коэффициентом. И один вот этот - глючный )) для малых токов, которые он по иронии судьбы не видит ))

Цитата(shkal @ Jun 29 2011, 14:13) *
А осциллограмму сигнала на выходе можно увидеть?

Да, это обязательно. Но нужно добраться до осциллографа позже)

Цитата(ViKo @ Jun 29 2011, 14:11) *
Не нашел на разводке конденсатора, шунтирующего питание.
А также вижу дорожку питания, уходящую за горизонт край картинки...

Конденсатор есть, керамика 0,1. Дорожка уходит вниз сантиметров на семь, до LM317

Вообще все это питается импульсным источником, пусть хоть и в комбинации с линейными. LMV358 вообще отказывались работать. Гасили питание на землю с частототой килогерц 10. Может подпалил, конечно, в ходе экспериментов. Но заменил. Раньше было 7 резисторов по 0,1 Ом, работало, но это реальная печка. Убрал.
xemul
Цитата(Batman @ Jun 28 2011, 23:14) *
В устройстве планировал использовать обычный инвертирующий усилитель с однополярным питанием, на LM358 рис. 1
Источник сигнала - измерительный резистор (а точнее 6 штук по 0,01 в параллель, итого 0,0016 Ом). Протекающий ток 42 А.
Коеффициент усиления - 84, резисторы 3,9 и 330 кОм, конденсатор 1 мкФ. Схема работает - выдает на выходе смещение 2,5 В (питание ОУ - 6В). Но она не видит малые сигналы.
Например, 10 А через резистор должно давать 16 мВ* 84 = 1,3 В. Но на выходе - что-то около 120 мВ. Не могу разобраться в чем дело. Спасибо за советы.

Где-то неувязка приключилась.
На неинв. входе ОУ по схеме Vcc/2, но при Vcc = 6 В на выходе 2.5 В.
Гадать, почему оно так, можно долго. Если Вас не затруднит, огласите номинал резистора на неинв. входе, как делается Vcc/2 и сколько там реально.
По "заменить конденсатор" и "вымыть плату от флюса" смотрите сами.

С расчётом схемы у меня тоже непонятки. В предположении, что 42 А - действующее значение, получается:
42 * 1.41 * 0.01/6 * 330 / 3.9 = 8.35 В в каждую сторону от Vcc/2.
При Vcc = 6.5 В на выходе LM358 в такой схеме сигнал будет ограничиваться при измеряемом токе 10..10.5 А RMS.
Batman
Цитата(xemul @ Jun 29 2011, 16:55) *
Где-то неувязка приключилась.
На неинв. входе ОУ по схеме Vcc/2, но при Vcc = 6 В на выходе 2.5 В.
Гадать, почему оно так, можно долго. Если Вас не затруднит, огласите номинал резистора на неинв. входе, как делается Vcc/2 и сколько там реально.
По "заменить конденсатор" и "вымыть плату от флюса" смотрите сами.

С расчётом схемы у меня тоже непонятки. В предположении, что 42 А - действующее значение, получается:
42 * 1.41 * 0.01/6 * 330 / 3.9 = 8.35 В в каждую сторону от Vcc/2.
При Vcc = 6.5 В на выходе LM358 в такой схеме сигнал будет ограничиваться при измеряемом токе 10..10.5 А RMS.

Я в предыдущем посте объяснил почему ограничение сигнала при токе 10 А приемлемо. Но он даже пол-вольта на выходе не имеет при таком токе. В этом и вопрос.
2,5 В на выходе потому, что делитель рассчитан таким образом, чтобы при 6 В (здесь для экспериментов я понизил до ~6 В) иметь 2,5 В смещения. Это 3,9 и 5,1 кОм делитель. Vcc/2 это опечатка. В реале, если померять - там 2,53 В
xemul
Тогда кроме "проверить номиналы и монтаж" вариантов не вижу.

Попробуйте таки поставить конденсатор 5..10 мкФ.
На всякий случай напомню: на частоте среза (41 Гц в Вашей схеме) ослабление фильтра составляет 3 дБ, т.е. 2 раза. Если учесть паспортный разброс номинала электролитов, то ...
Tanya
Цитата(Batman @ Jun 28 2011, 23:14) *
Спасибо за советы.

Если земля не очень правильно.... Выбрасывайте шунт... Ставьте генератор и смотрите. Или передвинуть вход после шунта - на его земляной конец.
GetSmart
Вспомнил ещё одну фичу, на которую я встал с этим опером. Ёмкость в инверсной цепи пришлось ставить в 10 раз больше расчётной. А то НЧ звуки меньше 100 гц заваливались.

А вообще, небитый опер 358 не может не видеть/проглатывать переменку даже 1 мв. То есть ошибка где-то, и это не выбор опера.

Цитата(xemul @ Jun 29 2011, 19:24) *
...ослабление фильтра составляет 3 дБ, т.е. 2 раза.

А не 1.41 ?
xemul
Цитата(GetSmart @ Jun 29 2011, 21:08) *
А не 1.41 ?

Да, Вы правы. (меня в мощЮ зачем-то унесло)
ViKo
Для топикстартера:
Ну, и что показал осциллограф?
Мы же не оставим этот вопрос не выясненным до конца?
Batman
Подключение осциллографа показало... офигительный фейерверк... 08.gif Печатная плата восстановлению не подлежит. Все два импульсных источника выгорели, дорожки "земли" на первичке испарились... Жаль не заснял на видео. Как только мне сделают еще пару опытных образцов, пощупаю опять осциллом и сразу отпишусь. Мне не превыкать )) Прошлый раз меняли мать спаленую через ЮСБ и программатор (а плата полностью цела!). )) Хорошо, что бюджет проекта позволяет.
Решил поменять схему на неинвертирующий ОУ.
(Схема питается источником без гальваноразвязки на LNK304, сюрпризов была целая куча disco.gif )
Tanya
Цитата(Batman @ Jul 17 2011, 20:00) *
Хорошо, что бюджет проекта позволяет.
Решил поменять схему на неинвертирующий ОУ.

Хорошо, что бюджет проекта позволяет.
А нормальный дифференциальный (инструментальный) усилитель... (current shunt monitor) бюджет проекта не позволяет?
Ariel
Для разработки чего-то грандиозного (нового компьютера, космического корабля, и т.д.) не нужен слишком большой бюджет.
А вот для разработки простого дешевого изделия массового производства бюджет должен быть огромным.
Так что тут нет противоречия...
xemul
Цитата(Batman @ Jul 17 2011, 20:00) *
Хорошо, что бюджет проекта позволяет.

имхо, очень неправильно, когда бюджетом проекта отменяется необходимость подумать об элементарных вещах. Может таки найти дешёвую электронную кошку для тренировок?
Цитата
Решил поменять схему на неинвертирующий ОУ.
(Схема питается источником без гальваноразвязки на LNK304, сюрпризов была целая куча)

Пять кошек. В каждую руку.
Batman
Цитата(Tanya @ Jul 17 2011, 20:13) *
Хорошо, что бюджет проекта позволяет.
А нормальный дифференциальный (инструментальный) усилитель... (current shunt monitor) бюджет проекта не позволяет?

Будьте добры, посоветуйте. Буду благодарен. Я не нашел такового. (Однополярное питание, способность работать с нулевым commom mode voltage, и дешевый - до 0,7$).
Большой бюджет проекта не означает высокой конечной стоимости изделия. Как раз наоборот. Теряется рентабельность.

Цитата(xemul @ Jul 17 2011, 22:11) *
имхо, очень неправильно, когда бюджетом проекта отменяется необходимость подумать об элементарных вещах. Может таки найти дешёвую электронную кошку для тренировок?

Пять кошек. В каждую руку.

Когда одно проданное изделие окупает печатную плату с элементами, материнскую плату и программатор AVR ISP mk2, я могу позволить себе заниматься любимым делом и экспериментировать с самыми бредовыми своими идеями.
Какие элементарные вещи я здесь упустил?

К слову сказать изделие уже давно готово. Сейчас цель минимизировать затраты. В данном конкретном случае заменить дорогой ACS756 (за 6,5$), который работает практически идеально (но не видит очень малых токов). А на сэкономленные 4$ купить себе килограмм персиков. )))
Ждемс печатки. )

Цитата(Ariel @ Jul 17 2011, 21:11) *
Для разработки чего-то грандиозного (нового компьютера, космического корабля, и т.д.) не нужен слишком большой бюджет.
А вот для разработки простого дешевого изделия массового производства бюджет должен быть огромным.
Так что тут нет противоречия...

Вы уловили суть с ходу. Мне партнер всегда в голову долбит - никогда не экономь на начальной разработке. Выйдет дороже. (Комп у него сгорел кстати lol.gif )
Просто с возникновением проблем и их решением появляется опыт, цена которого вообще никакими программаторами не меряется.
xemul
Цитата(Batman @ Jul 17 2011, 23:38) *
Какие элементарные вещи я здесь упустил?

Похоже, Вы пока не поняли причины фейерверка, хотя она действительно элементарна.
Если Вам удастся на рассыпухе с LM358 во главе или хвосте сваять что-то подобное по метрологическим характеристикам ACS756, но дешевле, шляпу не съем, но почтительно приподниму.
(в Соренто 1 кг. персиков стоит 1 евро. Мне удобно считать, что я съэкономил на средствах разработки.)
Batman
А кто-нибудь делал что-либо подобное??? Очень интересный вариант.
CSA-1V
ViKo
Цитата(Batman @ Jul 17 2011, 19:00) *
(Схема питается источником без гальваноразвязки на LNK304, сюрпризов была целая куча disco.gif )

До тех пор, пока будете подключать землю пробника осциллографа (заземленного через розетку) к схеме, подключенной к сети без гальваноразвязки, имеете шансы получать фейерверк регулярно.
Batman
Цитата(ViKo @ Jul 18 2011, 15:50) *
До тех пор, пока будете подключать землю пробника осциллографа (заземленного через розетку) к схеме, подключенной к сети без гальваноразвязки, имеете шансы получать фейерверк регулярно.

Где же вы были в тот момент!
Я уже понял. (Хотя скорее цепанул щупом что-то, след на плате есть) Но раньше нормально было, пользовались осцилом без вспышек.
Программатор с гальваноразвязкой уже купили. Ну с осцилом придется транс использовать.
Основные тепловые (и нагрузочные) испытания та плата уже прошла, этим и вызвано мое халатное отношение laughing.gif
Кстати, а можете на словах объяснить причину земляных токов и как выходить из положения, если не развязывать цепи?
ViKo
Цитата(Batman @ Jul 18 2011, 16:14) *
Кстати, а можете на словах объяснить причину земляных токов и как выходить из положения, если не развязывать цепи?

Сигнальная земля осциллографа сидит на земле в сетевой розетке. Если в розетке есть эта земля. Или если осциллограф специально заземлен (оплеткой). Или через заземленный металлический стеллаж.
Земля вашего устройства подключается к розетке, как повезет - или к фазному проводу, или к земляному. Зависит от того, как воткнули вилку в розетку. Пока ничего к устройству не подключается, работает. Ну, висит на земляных цепях устройства фаза сети.
Как только соединяете землю пробника с землей (под фазным напряжением) устройства - вот и фейерверк.

Не развязывая, из положения не выйти. Не заземлять ничего - но это плохой совет! Чревато заземлением устройства через человека на батарею отопления, например, или на тот же стеллаж. В-общем - очень аккуратно надо. Если нельзя запитать само устройство через изолирующий трансформатор.
Для экспериментов с сетью нужно искать осциллографы с изолированными входами.
Tanya
Цитата(ViKo @ Jul 18 2011, 17:46) *
Земля вашего устройства подключается к розетке, как повезет - или к фазному проводу, или к земляному.

А бывает, что оба провода фазные. Тоже, как повезет.
ViKo
Цитата(Tanya @ Jul 18 2011, 18:24) *
А бывает, что оба провода фазные. Тоже, как повезет.

А куда ж тогда ток течет? sm.gif
upd. Я допускаю ситуацию, что пьяный электрик мог выдать вместо нулевого провода и фазы пару фаз. Но это быстро обнаружится. Напряжение-то подскочит. Можно даже прикинуть, насколько. Где-то под 380 V. Угадал? sm.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.