sommare con un operazionale

Suppongo di aver sbagliato qualcosa Volevo sommare tre tensioni prese da tre potenziometri con un'operazionale. L'operazionale utilizzato è rail to rail ad alimentazione singola Due delle tensioni sono tra 0 ed 1V mentre la terza è tra 2.2 e quasi tre volt. I valori dei potenziometri non li posso cambiare. Solo che... con il circuito qui sotto riportato non mi funziona. Forse perchè ho considerato nella configurazione solo la tensione che avrei sulla slitta dei potenziometri senza tener conto della sua resistenza? Ringrazio fin d'ora chi mi potrà dare qualche suggerimento

[FIDOCAD ] MC 105 35 0 0 580 MC 85 25 1 0 080 LI 110 35 100 35 LI 95 25 75 25 LI 100 35 95 35 LI 95 35 95 25 MC 85 35 0 0 040 MC 45 15 1 0 080 MC 45 25 0 0 114 LI 50 30 60 30 LI 60 30 60 25 LI 60 25 65 25 LI 45 35 45 40 MC 45 40 0 0 040 MC 55 55 0 0 080 LI 80 25 80 35 LI 80 35 70 35 LI 70 35 70 55 LI 70 55 65 55 MC 20 15 1 0 080 MC 20 25 0 0 114 LI 55 55 35 55 LI 35 55 35 30 LI 35 30 25 30 LI 20 15 20 10 LI 20 10 45 10 LI 45 10 45 15 MC 35 5 0 0 010 LI 35 10 35 5 MC 30 80 1 0 080 MC 30 90 0 0 114 MC 55 95 2 0 080 MC 20 45 0 0 040 LI 110 45 90 45 LI 90 70 65 70 LI 65 70 65 95 LI 65 95 55 95 LI 45 95 35 95 LI 30 80 30 75 MC 30 70 0 0 010 LI 30 80 30 70 LI 90 70 130 70 LI 140 70 155 70 LI 155 70 155 40 LI 155 40 130 40 LI 130 40 170 40 MC 170 40 0 0 000 MC 140 70 1 0 115 MC 65 25 0 0 080 TY 135 70 5 3 0 0 0 * R TY 170 30 5 3 0 0 0 * out MC 30 100 0 0 040 TY 60 60 5 3 0 0 0 * R2 TY 90 30 5 3 0 0 0 * R4 TY 25 15 5 3 0 0 0 * R6 TY 35 80 5 3 0 0 0 * R8 TY 50 85 5 3 0 0 0 * R9 TY 25 25 5 3 0 0 0 * VR2 MC 20 35 1 0 080 TY 5 35 5 3 0 0 0 * 2.2V TY 5 20 5 3 0 0 0 * 2.96V TY 25 40 5 3 0 0 0 * R7 TY 35 90 5 3 0 0 0 * VR3 TY 15 85 5 3 0 0 0 * 1.25V TY 50 30 5 3 0 0 0 * VR1 TY 35 20 5 3 0 0 0 * 1V TY 50 15 5 3 0 0 0 * R5 SA 80 25 SA 85 25 SA 90 70 SA 35 10 LI 90 70 90 45 TY 130 75 5 3 0 0 0 * 100K TY 45 100 5 3 0 0 0 * 100K TY 45 60 5 3 0 0 0 * 100K TY 90 35 5 3 0 0 0 * 100K TY 65 15 5 3 0 0 0 * 100K TY 65 25 5 3 0 0 0 * R1

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drfantasia
Loading thread data ...

La resistenza dei potenziomentri conta, perchè se risolvi il partitore fatto dal potenziometro con Thevenin, vedrai che avrai un generatore di tensione con in serie la sua resistenza equivalente.

Questa resistenza rappresenta la resistenza d'uscita del tuo segnale che si trova esattamente in serie alla resistenza d'ingresso dell'operazionale, e quindi causa una caduta (che per di più non varia linearmente con la posizione del potenziometro).

Di che ordine di grandezza sono i potenziometri? Non so di che precisione hai bisogno ma non dovrebbero essere da più di qualche K per non sentire il fenomeno sopra esposto.

Se i potenziometri non li puoi cambiare, altra strada potrebbe essere quella di aumentare le resistenze da 100K del sommatore, ma così aumenti la sensibilità agli offset e al rumore.

La soluzione più pulita penso che sia quella di abbassare l'impedenza mettendo tra ogni potenziometro e il sommatore un operazionale in configurazione buffer.

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Francesco Sacchi

lo so la cosa che non so è a cosa pensavo quando ho disegnato lo schema e pensare che prima di realizzarlo l'ho fatt controllare sommariamente anche ad altre persone per vedere se c'erano sviste evidenti

Purtroppo sono potenziometri digitali (questo mi ha tratto in inganno nel disegno dello schema-li ho pensati come una sempoice scatoletta da cui usciva la tensione). Quelli che servono a me sono disponibili solo con valori di resistenza elevata. Sono 2 da 10K e uno da 50K.

Penso sia quello che provo a fare Vedo se mi viene in mente qualche modifica che possa fare allo schema senza stravolgerlo La soluzione degli operazionali come inseguitori è stata la prima che mi è venuta in mente solo che per adottarla dovrei rifare completamente il circuito e prima di farlo vorrei provare, se esiste, qualche altra strada. Quella disegnata è una sola parte dell'inetro circuito che ho già montato in smd. Tutta la scheda ha una decina di integrati ed una ventina di transistors oltre a resistenze e condensatori Rifarla da capo mi porta via come minimo una settimana!

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drfantasia

Vanno abbastanza bene: la massima resistenza equivalente che vedi dal cursore e` pari a 1/4 della resistenza totale. Le tensioni sui cursori dei potenziometri sono corrette?

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Franco

Herz, mein Herz, sei nicht beklommen und ertrage dein Geschick.
(H. Heine)
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Franco

Si controllando le tensioni con l'oscilloscopio ho visto che le tensioni sui potenziometri sono corrette allora descrivo lo stato iniziale del circuito e la prima stranezza Lo stato iniziale è con tutte le slitte dei potenziometri verso il basso. Ho VR1 che è da 50K ma, essendo la slitta verso il basso equivalente a massa E con l'oscilloscopio misuro zero quindi tutto ok VR3 è da 10K e anche questo, essendo la slitta verso il basso da tensione zero, verificata con l'oscilloscopio VR2 è anche da 10K, slitta verso lo zero e quindi verso massa rimane la resistenza R7 da 27K. Sulla resistenza la tensione è circa 2.2V come desiderato. Ora viene la cosa strana anzi mi viene il dubbio di aver fatto una cosa non lecita Allora succede che l'uscita dell'operazionale in queste condizioni è 5V L'operazionale è cioè a saturazione Toccando pero' con il puntale l'ingresso non invertente dell'operazionale l'uscita va a massa. Mentre sto scrivendo queste righe mi è venuto un dubbio atroce: c'è una parte dello schema che non ho riportato L'uscita dell'operazionale è collegata direttamente all'ingresso di un altro operazionale utilizzato come comparatore. Attualmente non sono in funzione tutti gli stadi del circuito e quindi l'altro pin dell'operazionale (sul quale verrà collegato un segnale) è momentaneamente flottante. Il dubbio è: essendo i due ingressi dell'operazionale visibili come un cortocircuito virtuale, può essere questo che mi porta a massa l'uscita dello stadio che lo precede? Dovrei forse mettere una resistenza prima di collegare all'ingresso dell'operazionale?

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drfantasia

E questo non va bene.

E questo va ancora peggio :). Fa pensare che l'ingresso + dell'operazionale non sia collegato al resto del circuito (saldatura, connessione, pista interrotta... oppure i potenziali di riferimento, gli

0V, non sono collegati insieme).

E questo fa saturare il comparatore, ma non dovrebbe essere un guaio

Dimentica il conceto di cortocircuito virtuale: e` una delle cose piu` deleterie dell'elettronica analogica :). No, nel tuo caso non ci sono problemi, il comparatore non e` retroazionato negativamente in DC e il concetto di cortocircuito virtuale (DA DIMENTICARE) non si applica.

No, va bene cosi`.

Secondo me c'e` l'ingresso + dell'operazionale amplificatore floating, non collegato da nessuna parte.

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Franco

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(H. Heine)
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Franco

Ok verifico lo stampato l'ho già verificato piu' volte e almeno nel progetto è corretto Come detto è molto complesso e ci sono diversi ponticelli verifico che tutte le connessioni siano fatte bene e vi faccio sapere

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Marcello

Ciao Franco Ma mi sembra che due tensioni, magari(???) si sommino, ma la terza... si sottrae !!!??? O no ???

Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

Ciao Mi sono permesso di fare una nodifica al tuo circuito, e ora, se l'impedenza, vista guardando i centri dei potenziometri e' molto minore di 100K ,il ,circuito funziona benissimo, secondo il solito simulatore.

Ciao Giorgio [FIDOCAD] MC 105 35 0 0 580 MC 85 25 1 0 080 LI 110 35 100 35 LI 100 35 95 35 LI 95 35 95 25 MC 85 35 0 0 040 MC 45 15 1 0 080 MC 45 25 0 0 114 LI 50 30 60 30 LI 60 30 60 25 LI 60 25 65 25 LI 45 35 45 40 MC 45 40 0 0 040 MC 55 55 0 0 080 LI 70 55 65 55 MC 20 15 1 0 080 MC 20 25 0 0 114 LI 55 55 35 55 LI 35 55 35 30 LI 35 30 25 30 LI 20 15 20 10 LI 20 10 45 10 LI 45 10 45 15 MC 35 5 0 0 010 LI 35 10 35 5 MC 30 80 1 0 080 MC 30 90 0 0 114 MC 55 95 2 0 080 MC 20 45 0 0 040 LI 110 45 90 45 LI 90 70 65 70 LI 65 70 65 95 LI 65 95 55 95 LI 45 95 35 95 LI 30 80 30 75 MC 30 70 0 0 010 LI 30 80 30 70 LI 90 70 130 70 LI 140 70 155 70 LI 155 70 155 40 LI 155 40 130 40 LI 130 40 170 40 MC 170 40 0 0 000 MC 140 70 1 0 115 MC 65 25 0 0 080 TY 135 70 5 3 0 0 0 * R TY 170 30 5 3 0 0 0 * out MC 30 100 0 0 040 TY 60 60 5 3 0 0 0 * R2 TY 90 30 5 3 0 0 0 * R4 TY 25 15 5 3 0 0 0 * R6 TY 35 80 5 3 0 0 0 * R8 TY 50 85 5 3 0 0 0 * R9 TY 25 25 5 3 0 0 0 * VR2 MC 20 35 1 0 080 TY 5 35 5 3 0 0 0 * 2.2V TY 5 20 5 3 0 0 0 * 2.96V TY 25 40 5 3 0 0 0 * R7 TY 35 90 5 3 0 0 0 * VR3 TY 15 85 5 3 0 0 0 * 1.25V TY 50 30 5 3 0 0 0 * VR1 TY 35 20 5 3 0 0 0 * 1V TY 50 15 5 3 0 0 0 * R5 SA 80 25 SA 85 25 SA 90 70 SA 35 10 LI 90 70 90 45 TY 130 75 5 3 0 0 0 * 100K TY 45 100 5 3 0 0 0 * 100K TY 45 60 5 3 0 0 0 * 100K TY 90 35 5 3 0 0 0 * 100K TY 65 15 5 3 0 0 0 * 100K TY 65 25 5 3 0 0 0 * R1 LI 85 25 95 25 LI 75 25 75 70 LI 70 55 75 55 SA 75 55 SA 75 70

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giorgiomontaguti

Grazie mille

Ho visto il circuito dovrei poter fare senza problemi la modifica sul pcb al piu' presto lo provo e ti faccio sapere

Ah... per Franco: ho verificato il pin positivo che non risulta flottante tutte le connessioni ci sono e sono corrette

P.S. qual'è il solito simulatore?

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drfantasia

Ho fatto una prova veloce Ho modificato il cirucito come nel tuo schema e.....

mi sono accorto di un errore nel mio pcb avevo erroneamente messo la resistenza di retroazione sul piedino non invertente

Mi sono accorto dell'errore solo dopo aver fatto le modifiche come nel tuo schema Ora devo fare qualche prova ma.... non sembra funzionare La condizione iniziale è con tutte le slitte in posizione zero quindi La tensione su VR3 è=0 la tensione su VR1 è=0 la tensione su VR2 è circa 2V come ripeto R7 è di 27K, R6=24K VR2=10K la situazione è quindi quella di un partitore con 27K verso massa e 34K verso il positivo.

In uscita all'operazionale leggo 0V ....non mi sembra fuzioni bene :-) Questa volta non penso di aver sbagliato connessioni

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drfantasia

Ciao Uso Microcap 6 demo o Microcap 7 e mi trovo molto bene. E' free (la versione demo) ed e' abbastanza facile da usare e il risultato coincide con le realizzazioni pratiche ,naturalmente non dimenticando i componenti parassiti !! Se monti il circuitino modificato...fammi sapere. Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

Ciao Forse la colpa e' mia perche' non ho indicato che se, occorre una alimentazione duale .(+/-10 V ) Ho copiato il tuo schema e fatta la modifica , ma non ho badato alle alim.

Naturalmente, essendo un inverter,fa le somme, ma trasforma le tensioni positive in negative. Questa forse e' la ragione per cui vedi zero !!

Quindi dovrai aggiungere un inverter a guadagno unitario.

Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

Sono tornato allo schema originario che avevo proposto Una volta messa a posto la resistenza di retroazione che era collegata male... sembra funzionare anche se andrebbero ritoccate un pochettino le resistenze forse Con un ingresso a 2V e gli altri due a zero... in uscita ho poco piu' di

1.5V

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drfantasia

Ciao Ma se mandi 3 V su un igresso, 2 V su un altro e 1 V sul terzo, trovi in uscita 3+2+1=6V ?? Col mio circuito alimentato in duale trovi in uscita naturalmente -6 V . Quindi serve aggiungere un invertitore a guadagno unitario per trasformarlo in +6 V.

Comunque se il tuo circuito originale ti va bene.............

Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

A parte il segno della somma, se ha alimentazione unipolare non funziona lo stesso, perche' non ha la tensione negativa.

Il circuito originale, se noti, ha un offset fisso, che mantiene nella dinamica di uscita la tensione di uscita

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Franco

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Franco

Ciao Franco A parte l' alimentazione duale, cecando di modificare sempre poco il circuito originale, ed eliminando l'inversione e la necessita' di un alto OP , mi sembra potrebbe andare bene il circuito che aggiungo. Ma ormai credo la cosa resti una discussione fra noi due !! L'amico avra' gia' risolto in qualche modo.

Ciao Giorgio P.S. Non hai risposto alla domanda " carne o pesce ?" e mia moglie vorrebbe anche sapere a che ora arrivermo per il pranzo.

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giorgiomontaguti

aggiungi dove? :-)

il cirucito è parte di un sistema ben piu' complesso quindi i bachi da trovare son tanti e lo stampato relativo al sommatore andrà sicuramente rifatto quindi.... almeno prima di rifarlo sono aperto ad ogni miglioramento anche perchè.... la parte del sommatore riguarda uno stadio supplementare dell'intero sistema che... per ora iniziarà a funzionare senza l'opzione aggiuntiva che avrebbe dato questa scheda ...penso che prima di rifare un nuovo stampato... questa volta mi vedo tutto per bene con un po' meno di superficialità! :-)

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Marcello

Che non vedo :)

Mi guardo bene dal venire a pranzo: ho gia` rotto una volta, questa evito di disturbare troppo :). Poi devo ancora sentire i miei amici con cui vengo giu`.

Ciao

--

Franco

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Franco

Ciao Marcello Abbi pazienza !!!! Avevo la testa da un'altra parte per un trasformatorino alta tensione che mi veniva troppo grande...ma ora ho risolto.

Il circuitino chiudendo i 3 ingressi su una R molto piccola rispetto a 100 K, fa in modo che le tre tensioni non si vedano fra loro e l'attenuazione inserita(100 a 1 ) viene poi recuparata dall'amplificatore che guadagna 100. Non e' forse il migliore dei sistemi, ma dovrebbe risolvere semplicemente. Se per caso lo provi, fammelo sapere. Forse se ti accontenti, usando un 358 e ingressi solo positivi, puoi provare senza alim duale, ma lo sconsiglio perche' arrivano all'igresso segnali molto bassi, e anche il 358....non fa miracoli !!!.

Ciao Giorgio

[FIDOCAD] MC 105 35 0 0 580 MC 85 25 1 0 080 LI 110 35 100 35 LI 100 35 95 35 LI 95 35 95 25 MC 85 35 0 0 040 MC 45 15 1 0 080 MC 45 25 0 0 114 LI 50 30 60 30 LI 60 30 60 25 LI 60 25 65 25 LI 45 35 45 40 MC 45 40 0 0 040 MC 55 55 0 0 080 LI 70 55 65 55 MC 20 15 1 0 080 MC 20 25 0 0 114 LI 55 55 35 55 LI 35 55 35 30 LI 35 30 25 30 LI 20 15 20 10 LI 20 10 45 10 LI 45 10 45 15 MC 35 5 0 0 010 LI 35 10 35 5 MC 30 80 1 0 080 MC 30 90 0 0 114 MC 55 95 2 0 080 MC 20 45 0 0 040 LI 110 45 90 45 LI 65 95 55 95 LI 45 95 35 95 LI 30 80 30 75 MC 30 70 0 0 010 LI 30 80 30 70 LI 90 70 130 70 LI 140 70 155 70 LI 155 70 155 40 LI 155 40 130 40 LI 130 40 170 40 MC 170 40 0 0 000 MC 140 70 1 0 115 MC 65 25 0 0 080 TY 135 70 5 3 0 0 0 * R TY 170 30 5 3 0 0 0 * out MC 30 100 0 0 040 TY 60 60 5 3 0 0 0 * R2 TY 90 30 5 3 0 0 0 * R4 TY 25 15 5 3 0 0 0 * R6 TY 35 80 5 3 0 0 0 * R8 TY 50 85 5 3 0 0 0 * R9 TY 25 25 5 3 0 0 0 * VR2 MC 20 35 1 0 080 TY 5 35 5 3 0 0 0 * 2.2V TY 5 20 5 3 0 0 0 * 2.96V TY 25 40 5 3 0 0 0 * R7 TY 35 90 5 3 0 0 0 * VR3 TY 15 85 5 3 0 0 0 * 1.25V TY 50 30 5 3 0 0 0 * VR1 TY 35 20 5 3 0 0 0 * 1V TY 50 15 5 3 0 0 0 * R5 SA 85 25 SA 90 70 SA 35 10 LI 90 70 90 45 TY 130 75 5 3 0 0 0 * 99K TY 45 100 5 3 0 0 0 * 100K TY 45 60 5 3 0 0 0 * 100K TY 65 15 5 3 0 0 0 * 100K TY 65 25 5 3 0 0 0 * R1 LI 85 25 95 25 LI 70 55 75 55 SA 75 55 LI 120 35 120 5 LI 120 45 120 60 TY 125 5 5 3 0 0 0 * +10 TY 125 55 5 3 0 0 0 * -10 TY 140 5 5 3 0 0 0 * V TY 140 60 5 3 0 0 0 * V LI 75 25 75 70 LI 65 95 75 95 LI 75 95 75 65 TY 85 15 5 3 0 0 0 * 1K LI 75 25 90 25 MC 90 70 1 0 080 MC 90 80 0 0 045 TY 100 75 5 3 0 0 0 * 1k
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giorgiomontaguti

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