Typowe złącze pn musi mieć różnicę.potencjałów min 0.7V by zacząć przewodzić. Nawet Shotky to i tak coś około 50-100mV. Wzmacnianie napięć rzędu nawet uV (pow zera) wzmacniaczem operacyjnym zasilanym symetrycznie z dodatniego i ujemnego źródła jest jasne, ujemne napięcie daje margines potrzebny do uzyskania odpowiedniej różnicy potencjałów by pracować na liniowej charakterystce. W mcu nie ma ujemnego napięcia, więc jak jego adc "widzi" np. 3 mV?? Jak (jaka fizyka złącza) się robi wzmacniacze stałoprądowe dla zaresów 0-.0.001 bez niesymetrycznegop zasilania?
Dnia Fri, 25 Nov 2016 23:39:11 +0100, Marek napisał(a):
a) wspolczesne mcu sa w cmos i nie maja takich problemow na zlaczach,
b) na rail-2-rail jest pare sposobow, np przetwornice napiecia na pokladzie. Ale spojrz na LM324 - napiecia zerowe, tzn bliskie -Uzas mierzy sie tranzystorami pnp - wtedy zapasu napiecia jest dosc. Tylko ze na drugim koncu zasilania jest problem.
c) akurat ADC to sie czesto robi na "switched capacitor", a tam latwo przetranslowac napiecia.
A jak to dokladnie zrobili, to tez jestem ciekaw :-)
Ale co ten kondensator zmienia? Przecież on jest jako proxy ładunku, na chwilę (acquisition time) klucz go przyłącza do pina a później odłącza i adc go sampluje. Napięcie na nim nie będzie wyższe niż występujące na pinie, może być rzędu pojedyńczych mV.
Jest też coś takiego jak przesuwanie poziomu napięcia. W szkole to rysowali diodę (czasami zenera). Gdzieś mam w "zapisakach" schemat prostownika działającego od 0V bez uzycia germanu, ujemnego napięcia i wzmacniaczy operacyjnych. Ciekawym układem jest (był) jakiś programator do TV - 4 lub 8 pozycji/klawiszy. Przełączanie było na diodach. Niby nic, ale przełączało napięcie(analog) i ważny był każdy mV coby nie odstrajało stacji.
Nie o tym jak jest w MCU ale wyobraź sobie. Jak weźmiesz tranzystor PNP, jego kolektor połączysz z 0V, emiter zasilisz źródłem prądu od strony +5V. Jeśli źródło prądowe wymaga do swojej pracy np 1V to dla napięć na bazie z zakresu -0,3V do + 3,3V napięcie na emiterze będzie zawsze o 0,7V wyższe niż na bazie - czyli w zakresie +0,4V do +4.0V. Jak weźmiesz dwa takie (identyczne) tranzystory to różnicę napięć na ich bazach (oba w okolicy 0V) będziesz miał na ich emiterach ale już w okolicy 0,7V. Zobacz też na str 10 karty katalogowej LM324:
No zastanawiam się i nic nie wymyśliłem... (przypominam, że.chodzi o wzmacniacz DC a nie AC). Mam 0.001V DC na wejściu, jak to wzmocnić w układzie z zasilaniem.+5V {bez generowania ujemnego)?
Użytkownik "Marek" snipped-for-privacy@fakeemail.com napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@news.neostrada.pl...
No to wyobraź sobie: Masz zasilanie niech będzie dowolne Podłączasz rezystor do zasilania, do drugiej nogi rezystora dajesz anodę diody zwykłej. Katoda diody do masy. Mierzysz napięcie na anodzie diody. Wynosi 0,7V. (wszystko względem masy) Rekalibrujesz miernik (gdyby był analogowy, to wyginasz wskazówkę na zero :) ). Czyli umawiamy się, że jak miernik pokazuje 0,7V to oznacza to 0V. Odrywasz katodę diody od masy i od teraz to jest wejście Twojego układu pomiarowego. Czyli jeżeli pomiędzy masą a katodą diody jest 0V, to miernik pokazuje
0,7V - a jak się umówiliśmy oznacza to 0V. Kiedy pomiędzy masą a katodą diody jest jakieś napięcie np 1V, to miernik pokazuje 1,7V czyli po umowie 1V. Kiedy na wejściu jest -0,5V (ujemne!) to miernik pokazuje 0,2V - napięcie dodatnie!, które oznacza ... chyba jasno opiałem :)
Przeciez juz dostales odpowiedz: dajesz tranzystor PNP na wejsciu. Popatrz na schemat LM324 -- tam sygnaly wejsciowe moga byc ponizej 0. Oczywiscie PNP nie dojdzie do zasilania -- jak potrzebujesz oba konce to duplikujesz stopien wejsciowy: masz rownolegle wejscie na PNP i NPN.
Co do MCU: tam jest CMOS, wiec kanal P jesli trzeba zduplikowany z N. W przypadku ADC mozna obnizyc napiecie dzielnikiem (kondensatorowym) tak ze zamiast 0-5V przetwornik bedzie widzial 0-2.5V. Nie wiem czy przetworniki stosuja komparator ze zduplikowany wejsciem czy dzielnik (zduplikowane wejscie chyba jest bardziej prawdopodobne).
Ta szkolna odpowiedź, wyjaśnienie opiera się na dążeniu do utworzenia wzmacniacza różnicowego składającego się z dwóch tranzystorów PNP. Oczywiście różnica napięć na bazach T1 i T2 będzie zaczynała się od 0V, ale nadal te bazy w stosunku do masy (-Vz) będą na wysokim potencjale, różnym od zera. Dalej w nocie katalogowej to widać. Też na wejściu dwa takie tranzystory z napięciem statycznym na bazach, ale wszelkie konfiguracje tego wzmacniacza operacyjnego są ustalone z ujemnym (-Vz) i dodatnim (+Vz) napięciem zasilania. To niczego nie zmienia i dalej nie jest to to co w mikroprocesorach.
To, co ja opisywałem nie jest wzmacniaczem różnicowym, to dwa wtórniki emiterowe, które przesuwają napięcie o 0,7V w górę. Można je rozumieć jako dwa niezależne wzmacniacze o wzmocnieniu napięciowym rzędu 1 i prądowym rzędu 100..500, ale nie jako wzmacniacz różnicowy.
Bazy będą na takim potencjale jaki im podamy z zewnątrz. Pisałem, że to zadziała zgodnie z moim opisem dla napięcia na bazie od -0,3 do 3,3V.
Na stronie 10 tej karty katalogowej na wejściu są wtórniki a za nimi dopiero wzmacniacz różnicowy.
Na stronie 5 rozdział 6.5 tabela dotyczy zasilania 0 i +5V. Wiersz Vicr wyraźnie podaje że napięcie wejściowe może być od 0 do 3,5V. A w praktyce nawet przy napięciu na wejściu -0,3V to nadal pracuje bo dlaczego miało by nie pracować. Nie wierzysz to sprawdź.
Rysunki w karcie katalogowej to tylko przykłady. Dokładne dane są w tabelach. Tabele należy czytać i rozumieć.
To niczego nie zmienia i dalej nie
I to jest sedno problemu. Moja wypowiedź miała zmienić Twoje rozumienie podstaw elektroniki, a jak widać nie zmieniła.
A że nie o mikroprocesorach. No cóż raczyłeś uprzejmie wykasować moje pierwsze zdanie: "Nie o tym jak jest w MCU ale wyobraź sobie." P.G.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.