Op-Amp e onde quadre.

Il giorno Mon, 4 Sep 2006 21:20:33 +0200, "Emiliano" ha scritto:

Qual'è lo scopo del circuito con doppio opamp?

Se uno stadio è non invertente e l'altro è invertente, la differenza tra i due segnali dovrebbe avere un'ampiezza doppia del segnale originario.

Emiliano ha scritto:

Ciao Emiliano,

potresti fornire uno schema del tuo circuito? Mettici pure i segnali in ingresso e cosa ti attendi in uscita. Mi sembra strano che i due OpAmp rispondano così diversamente al transiente...dopo tutto sono uguali, no? Magari ad uno dei due non piace tanto il carico che vede, e tende a dare un po' di overshoot. Non saprei, ma magari con uno schema si capisce meglio.

M

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Frustra fit per plura quod potest fieri per pauciora
(Guglielmo Da Ockham)

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"Michele Ancis" ha scritto nel messaggio news:edi5f7$66l$ snipped-for-privacy@news.newsland.it...

..traggo spunto dal tuo mess.. Michele se non ti dispiace..per quanto riguarda il carico:controlla che le resistenze di reazione (per l'invertente si considera solo la resistenza tra uscita ed ingresso invertente dell'op, mentre per il non invertente entrambe in serie..correggetemi se sbaglio!!) in parallelo al carico non scendano troppo, un buon valore limite potrebbe essere 10k, ma cmq dipende dalla corrente che è in grado di erogare l'op-amp in uscita.

Un bel giorno Emiliano digitò:

Qualche idea:

1) Riduci il guadagno; 2) Usa la compensazione messa a disposizione dall'integrato (pin 8); 3) Gioca un po' con le capacità in parallelo alle resistenze di retroazione; 4) Usa onde sinusoidali anziché onde quadre; 5) Riduci al minimo le induttanze parassite del circuito (collegamenti corti, piani di massa ecc).

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asd

Il massimo carico per l'op AD797 è 1K è di piu non posso salire altrimenti il rumore (in tensione/corrente) delle resistenze divente troppo alto rispetto ai 0.9nv/sqr(hz) dell'op amp in questione. Cmq sembra funzionare molto bene dal punto di vista corrente. Emiliano.

Il guadagno attualmente è 2, meno non posso andare.

Pare che questa compensazione (data sheet alla mano) non valga per frequenze basse e soprattutto per quadagni al di sotto di 10, cmq proverò lo stesso per vedere cosa accade.

Questo l'ho fatto utilizzando due capacità variabili da 20pF e smanettando un po.

Per la mia applicazione sono necessarie.

Questa è una buona idea ma difficle allo stato attuale di prototipo che sto realizzando.

Io pensavo potesse dipendere dalla capacità di ingresso dell'op-amp che dovrebbe essere di una 20ina di pico, forse compensando con una capacità variabile in ingresso..... Emiliano.

Si, ma ho realizzato una rete di reazione in modo che i due guadagni siano perfettamente 2. Cmq anche se i guadagni fossero leggermente diversi non sarebbe un problema visto che con le due resistenze che eseguono la differenza posso gestire l'attenuazione. Il problema di verifica solo durante il transiente. Emiliano.

Non ho possibilità di postare lo schema, cmq il circuito è abbastanza banale, due op-amp entrambi in ingresso una onda quadra da 8kHz, in uscita due capacità in seirie di uguale valore (regolabili) che collegano un'uscita di uno con l'uscita dell'altro, e io prelevo il segnale al centro del partitore capacitivo.

Teoricamente sono uguali. Praticamente sono in due configurazione diverse e se vedi la risposta al transiente sui data-sheet sono sempre diversi per le due configurazioni. Inoltre ogni amplificatore è diverso dall'altro (costruttivamente) e quindi.... Le differenze sono dell'ordine di 10^-5, attualmente. Emiliano.

Forse dovrei provare a compensare dal punto di vista resitivo il carico capacitivo in modo da uguagliare le impedenze e non solo le capacità. Da provare questa idea. Emiliano.

Ciao Dovresti provare a ritardare uno solo dei due opamp , con un piccolo RC in ingresso .

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail

e=2E

che

Invero con le due resistenze uguali sommi le due uscite e dividi il risultato per due. Siccome una uscita =E8 invertita, ottieni la differenza dei due ingressi.

Suppongo che nella tua applicazione ai due ingressi non sar=E0 applicato lo stesso segnale, altrimenti sai gi=E0 che l'uscita del tuo accrocchio fatto perfetto sar=E0 zero, e tanto vale usare la massa invece che stare a invertire, sommare, fltrare...

Quindi i due segnali a onda quadra, anche se provenienti da un unico generatore, avranno fatto almeno in parte due diversi percorsi, e probabilmente a te interessa solo la diversa attenuazione dei due percorsi. Se ti riesce difficile compensare le differenze di tempo-fase dei soli due amplificatori, a maggior ragione ti riuscir=E0 difficile, se non impossibile, compensare tali differenze sui due percorsi di ingresso.

Se tutto quello che ho letto nella mia sfera di cristallo e ho sopra riportato =E8 corretto, credo che l'unica soluzione che hai sia un sample&hold che campiona al centro dell'onda quadra in uscita del sommatore. Eventualmente si pu=F2 approfondire la proposta.

Se invece la mia sfera di cristallo era sintonizzata su un altro canale, allora IMHO potresti spiegarci un po' meglio da dove vengono i due segnali e cosa ne devi fare della loro differenza.

Ciao.

lucky

Emiliano ha scritto:

e=2E

Una curiosit=E0: che generatore stratosferico hai, da avere in uscita un noise cos=EC basso da richiedere degli AD797 per non aumentarlo? Non =E8 che i componentio interni del generatore saranno tutti molto pi=F9 rumorosi degli AD797 aggiunti? (il che renderebbe superflui certi componenti ultra low noise...)

Altra curiosit=E0: che ampiezze di segnale devi gestire?

Ciao

Tullio

Ops, la tua sfera deve essere portata in assistenza! :)) A parte gli scherzi, all'uscita tra i due amplificatori ho due capacità in serie che sono in realtà la schematizzazione di un accelerometro di alta sensibilità. Quindi sono interessato proprio ad assorvare la differenza dei due segnali anda quadra, se è zero allora il mio accelerometro si trova in una certa posizione. Il problema è che per arrivare a sensibilità molto spinte bisogna amplificare questa differenza (x1000 x10000) e poi fare altre operazioni di demodulazione ecc... Se ho degli spikes per via delle due onde diverse questi non vengono attenuati dall'equilibrio tra le due capacità e non posso amplificare piu di K altrimenti il mio preamp satura. Cmq ieri utilizzando una rete RC per ritardare uno dei due ho ottenuto dei risultati migliori. Grazie per i consigli e in bocca al lupo per la sfera! ;) Emiliano.

Non è molto importante il generatore (entro certi limiti) perchè io sono interessato al residuo "differenza tra i due" e quindi i segnali di moto comune provenienti dal generatore sono enormemente attenuati. Sono arrivato tranquillamente a misurare 4/5 nV in uscita al sistema compreso anche il preamplificatore (AD743).

I due amplificatori in uscita generano un segnale di 10V.

Ciao Emiliano.

Emiliano ha scritto:

ono

Non parlavo di modo comune, che pu=F2 riguardare soprattutto roba captata da loop di massa o simili. Intendevo segnali (o noise) presi tra uscita e riferimento (o "massa") del generatore, che vengono su un ramo amplificati direttamente, sull'altro invertiti, per cui quando fai la differenza tra i due rami ti trovi il noise di uscita del gen amplificato tanto quanto il segnale del gen. Ci=F2 che =E8 gia sommato al segnale segue la sorte del segnale.

Il generatore ha al suo interno componenti attivi che generano noise sommato al segnale, presumibilmente molto pi=F9 noise di quello che introdurrebbe un phase splitter fatto con operazionali usuali tipo TL081, AD711, eccetera. Metterci un ultra low noise mi sembra (non ti offendere:-) uno sfizio da audiofilo.

Misurati come? Se fai i conti della densit=E0 spettrale di rumore dei tuoi dispositivi e consideri che la banda passante =E8 di qualche decina di kHz (dedotta da come descrivi le onde quadre) il valore che dici =E8 impossibile.

Facendo semplici conti, puoi vedere che col noise che dici sopra ottieni una dinamica di ~186 dB.

Il resto del mondo non riesce ad arrivare, in analogico e a banda passante decente, oltre i 120.

Al tuo posto rifarei i conti.

Ciao

Tullio

Emiliano ha scritto:

e=2E

che

=E8

ma

Potrebbe essere dovuto alla slewrate diversa tra i due op-amp oppure uno sfasamento temporale (molto pi=F9 probabile) tra i due segnali d'uscita che in quell'intervallo di tempo ti da una differenza non nulla

Infatti, ma se tu fai la differenza fra i due rami ti ritrovi il noise del generatore che su di un ramo e positivo e sull'altro e esattamente (questo vorrei :) l'opposto quindi fatta la differenza tra i due rami, qualsiasi fonte sia il generatore ottieni una reiezione tale da ridurre il tuo rumore di almeno un fattore 1000 nel mio caso.

Come sopra, alla fineil rumore in uscita al ponte bilanciato è pressoche quella dei due ad797 in serie. (visti come generatori di tensione 'en').

Avrei dovuto scrivere 4/5 nV/srt(Hz) misurati con un'analizzatore di spettro.

Il mio caso è un'applicazione diversa, io non misuro i 4/5 nV su 10V, sarebbe impossibile basti pensare che il mio analizzatore di spettro non va molto oltre i 10^5 come dinamica. Il mio caso semplificato al massimo potrebbe essere visto come un semplice attenuatore (un partitore resistivo per esempio) si parte da 10V e si attenua equilibrando i due rami del ponte sino a raggiungere un valore residuo di qualche millivolts. L'attenuazione che viene fatta con il partitore resistivo e fatta nel mio caso utilizzando due op-amp che producono un segnale in contro fase e sottraendoli utilizzando la serie di due capacitori. Il segnale viene prelevato dal centro di questi due capacitori ed è enormemente attenuato. Spero sia chiaro.

Ciao, Emiliano.

E come posso compensarli secondo te? Ho provato con capacità variabile sulla resistenza di feedback ma non si va oltre un certo limite. Idee?

Non ero andato molto lontano. Come ipotizzato il percorso nei due rami =E8 diverso prima di arrivare all'uscita, che =E8 il nodo di somma. Ma effettivamente avevo immaginato che la diversit=E0 fosse prima degli ingressi dell'ampli.

Hai preso in considerazione di usare un segnale sinusoidale? Mi sembra di capire che la frequenza sar=E0 fissa. Al nodo di somma ti ritroveresti in pi=F9 solo le armoniche della distorsione, diversa tra i due ampli. Saranno gi=E0 piccole, poi con una amplificazione selettiva le lasci tutte indietro. Per ottenere il bilanciamento dovrai agire su due regolazioni reiteratamente, una sul guadagno e una sulla fase. Stante la frequenza fissa, un trimmer resistivo e uno capacitivo ben piazzati potrebbero essere sufficienti.

Ciao.

lucky

Emiliano ha scritto:

i va

sa hai un buon oscilloscopio prova a fare delle misure sulla velocit=E0 di salita dell' onda quadra in uscita o dell'eventuale ritardo tra le due uscite.

Se si tratta di un ritardo dovresti mettre un altro componente in mezzo per ritardare il segnale ad esempio un altro op amp per=F2 bisogna valutare qusto ritardo.

oppure se =E8 un problema si slewrate devi "rallentare" l'opamp pi=F9 veloce con un condensatore.