Wzmacniacz roznicowy do pomiaru pradu i CMRR

Apr 02, 2007 14 Replies

Witam!!



Budujê sobie przystawkê do zasilacza laboratoryjnego. Ma m.in. mierzyæ pr±d za pomoc± rezystora umieszczonego szeregowo w kablu dodatnim. Wiadomo, napiêcia tam bêd± siê zmieniaæ od 0 do blisko 20V, warto¶ci mierzone to setki mV... . Poniewa¿ chcê podaæ to na procesor (ADC) muszê jako¶ "wyizolowaæ" sk³adow± ró¿nicow±. Prawdê powiedziawszy w ¿yciu nie montowa³em w niczym wzmacniacza ró¿nicowego i nawet nie wiem jak du¿ego wp³ywu sk³adowej wspólnej mam siê spodziewaæ. W sumie CMRR=60dB by mi w zupe³no¶ci wystarczy³ (b³±d jest na poziomie 1/1024 warto¶ci mierzonej, czyli dok³adnie



1 kwant dla ADC). Tylko czy np. taki wzmacniacz na jednym byle jakim OPAmpie da mi tak dobry wynik, czy muszê zastosowaæ jak±¶ bardziej wyszukan± strukturê i do tego lepszy scalak?? Porad¼cie co¶, bo pewnie wielu z Was ma ogromne do¶wiadczenie a ja nie chcê wywa¿ac otwartych drzwi. Na laborce chyba robili¶my ju¿ podobne pomiary, ale to zapewne by³o do uA741 i rezystorów 5% sprzed 20lat, wiêc wyniki raczej nie s± miarodajne :)...

Pozdrawiam Konop



Konop schrieb:

powinien prawie byle jaki wystarczyć, ale lepiej dać wzmacniacz instrumentalny, np. AD8553 (chyba, akurat jestem na urlopie). Są stosunkowo tanie a mają na dzień dobry 140dB CMRR, czyli wiele nie spieprzysz ;-) CMRR zależy nie tylko od samego wzmacniacza, ale też od symetrii obwodu wejściowego. Ten AD jest przyzwoity i chodzi w porządku. W zeszłym tygodniu kolega posprawdzał sampla, teraz kupiłem 10 sztuk na ustrojstwo testowe. Tylko ja potrzebuję naprawdę przynajmniej 120dB CMRR. A procesor nie ma wejścia różnicowego? Może jego CMRR wystarczy? Zobacz MSP430F2013.

Waldek

Oki, dziêki za porady. Co do wej¶cia ró¿nicowego procesora - problem jest taki, ¿e sk³adowa wspólna bêdzie od 0 do blisko 20V, wiêc jako¶ nie wyobra¿am sobie podawania tego na procesor. Mo¿na przez dzielniki, ale wtedy te¿ st³umi siê znacznie sk³adowa ró¿nicowa. Dlatego chyba lepiej daæ wzmacniacz na wej¶ciu i mieæ problem z g³owy :)... .

Pozdrawiam Konop

a musi byc na dodatnim? na ujemnym byloby duzo prosciej

opamp nie jest taki krytyczny - wazne jest zeby rezystory byly dokladnei dobrane parami, 1% moze byc za malo wiekszy juz blad moze powodowac uplyw dzielnika wyjsiowego

U¿ytkownik "Konop" snipped-for-privacy@gazeta.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:eurlfq$o1o$ snipped-for-privacy@inews.gazeta.pl...

Zmieñ koncepcjê i mierz w kablu "ujemnym" niepotrzebny Ci wtedy bêdzie wzmacniacz ró¿nicowy, zobacz na doskona³e wzmacniacze MCP607 Microchipa i aplikacjê fabryczn± do pomiaru pr±du, wzmacnaicz pracuje z jednym zasilaniem chyba 2,7-5,5V i moze mieæ wej¶cia na poziomie masy, pozatym ma jeden z najmniejszych offsetów ze wzmacniaczy dostêpnych na rynku. Piotr

Zobacz INA139 - są na allegro.

pozdrawiam

majek

Zastosuje scalak do tego przewidziany, albo podejrzyj jak tam jest zrobione: Np. MAX4372 High-Side Current-Sense Amplifier with Voltage Output

Hmmm... musi :)... a tak na serio - wola³bym po stronie plusa, ale jak to bêdzie duuu¿a komplikacja, to przejdê na minus... ale o co chodzi... otó¿, chcia³bym, ¿eby napiêcie nie p³ywa³o przy zmianie obci±¿enia. Zasilacz to kupiony kit tylko polutowany i nie mam wp³ywu na to, ¿e wszêdzie jest jedna i ta sama masa... nie da rady przerobiæ go tak, ¿eby stabilizowa³ napiêcie na wyj¶ciu, a nie na wyj¶ciu i rezystorze. Od strony dodatniej to nie problem. Druga sprawa - musia³bym wszystko przebudowaæ, ¿eby odizolowaæ masê od obudowy.. inaczej nie bêdzie siê da³o zasilanego urz±dzenia po³±czyæ z oscyloskopem, komputerem czy czymkolwiek, bo uziemiona masa zasilacza nie bêdzie tym samym, co - urz±dzenia.... .

Pozdrawiam Konop

No ten scalak jest raczej niedostêpny...a masz pomys³, jak go zmontowaæ z pojedynczych elementów?? ;> Bo ta beta we wzorze gotowym i konieczno¶æ stosowania lustra pr±dowego raczej nie napawaj± mnie optymizmem... . Taki uk³ad z³o¿ony samodzielnie raczej nie bêdzie mieæ najlepszych parametrów.... A póki co nie bardzo mam pomys³ jak go przebudowaæ....

Pozdrawiam Konop

U¿ytkownik "Konop" snipped-for-privacy@gazeta.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:euudjq$pan$ snipped-for-privacy@inews.gazeta.pl...

Robisz b³edne za³o¿enie, je¶li masê podepniesz po oporniku pomiarowym to masa dalej bêdzie mas± i nic w stosunku do niej nie bêdzie p³ywa³o, zrobiæ zasilacz który stabilizuje napiêcie po oporniku pomiarowym a nie przed tez nie jest problemem, a ponadto wzmacniacze maj± na tyle du¿e wzmocnienie ¿e opornik pomiarowy mo¿e byæ typu "zero,zero nic" tak by spadki by³y pojedyñczych milivoltów. Pozdrawiam i polecam zerkniêcie na PDF do MCP607

Konop napisał(a):

O ile wiem, Maxim przysyłał sample. Nie wiem jak jest teraz. W jednym z naszych produktów był stosowany, tak więc ja osobiście mam jakieś sztuki.

No tak tak, ale pisa³em, ¿e ja rozbudowujê swój zasilacz i nie mam wp³ywu na jego kontrukcjê. Tak siê sk³ada, ¿e on stabilizuje wzglêdem masy i tego nie zmienie - musia³bym ca³± p³ytkê przebudowaæ. Taki sam zabieg od strony plusa by³ banalnie prosty. Porponowane przez innych uk³ady wydaj± siê byæ ciekawe, jeszcze zastanowiê siê nad tym... .

No fakt, ciekawy uk³ad, poczytam dok³adniej o nim i oceniê, które rozwi±zanie bêdzie lepsze, tañsze i ³atwiej dostêpne... Przy sygnale z czujnika na poziomie pojedynczych miliwoltów problemem bêdzie napiêcie niezrównowa¿enia (dla MCP607 do 250uV), przez co mo¿e siê okazaæ, ¿e scalaki wyspecjalizowane do pomiaru pr±du dadz± lepsze wyniki ni¿ tego typu konstrukcje.

Pozdrawiam Konop

U¿ytkownik "Konop" snipped-for-privacy@gazeta.pl napisa³ w wiadomo¶ci news:ev07hl$1k2$ snipped-for-privacy@inews.gazeta.pl...

To jest wyj¶ciowe napiecie niezrównowa¿enia, porównaj je z innymi wzmacniaczami które ewentualnie chcia³by¶ stosowaæ i oka¿e siê ¿e te inne maj± ten parametr znacznie gorszy. Stosujê te wzmacniacze do pomiarów przemys³owych 4-20mA z przetwornikiem

10bit i sprawdzam legalizowanym zadajnikiem pr±du, chyba nie potrzebujesz do zasialcza wiêkszej dok³adno¶ci .... Piotr

jak nie mzoesz na minusie, to nie kombinuj, zrob na plusie wystarczy OP07 (27) i rezystory 0.5%. OP07 widzialem w maritexie ponizej 2zl robilem wielokrotnie, pzry wymaganej przez Ciebie dokladnosci chodzi swietnie. tylko zapewne bedziesz mial na wyjsciu dzielnik, ktory bedzie dodawal prad do wyniku, mozna to skompenswac wprowadzajac niewielki prad na wejscie ujemne wzmacniacza. Ja robilem to dodajac rezystor kilak MOhm przy zakresie 40V w moim przypadku, wzmacniacz byl zasilany z 12V i tez dzialal prawidlowo, kwestia dobrania stosunku rezystorow aby sygnal wspolny nie przekroczyl tych 10V.

Hej!!

W ogóle dzi¶ wymy¶li³em, ¿e mogê jeszcze trochê bajerów programowo dorobiæ. Uk³ad i tak bedzie posiada³ przeka¼nik odcinaj±cy wyj¶cie (bo poza miernikiem realizuje pare innych funkcji), wiêc mogê dodaæ kalibracjê - trzeba bêdzie krêciæ napiêciem. Uk³ad sobie zmierzy napiêcie (wspólne), ró¿nicowe bêdzie zero (wyj¶cie od³±czone -> pr±d =0) i zmierzy napiêcie na wyj¶ciu wzmacniacza. W ten sposób bêdzie mo¿na wyznaczyæ warto¶æ, któr± dla danych napiêæ trzeba bêdzie od wyniki pomiaru odejmowaæ. Taka kalibracja wymaga³aby ingerencji u¿ytkownika (krêcenie napiêciem), ale dodatkowo przy ka¿dym w³±czeniu program móg³by sprawdzaæ dla jednego, akurat ustawionego napiêcia, b³±d zera. Pomys³ taki ¶wie¿y, wymaga dopracowania, ale chyba idea s³uszna, prawda??

Pozdrawiam Konop

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required