Wzmacniacz różnicowy (nie instrumentalny)

Kontynuując jakby temat o dziwnie zachowującej się przetwornicy SEPIC... (Message-ID: snipped-for-privacy@hooterville.invalid).

Powstał taki oto wytwór (pod linkiem jest schemat).

formatting link
Chodzi, generalnie, o dolną część (tę ze wzmacniaczami LM324) -- górna działa tak jak powinna. Nawet dolną można rozpatrywać osobno (bo i osobno ją testowałem).

W teorii wchodzi +5V i sygnał z czujnika prądu (w zakresie 2500 mV przy zerowym poborze do 2870 mV przy poborze 2 A), a wychodzi sygnał do przetwornicy (nie do wejścia FB, tylko do wzmacniacza od ograniczenia prądu na niej, założyłem że będzie to 100 mV przy 2 A) i drugi sygnał do miliamperomierza (MTA), wyskalowanego w amperach (1 mA odpowiada 2 A).

Tyle teorii.

Problem jest ze wzmacniaczem różnicowym, zbudowanym na IC3C. Wydaje się on nie być w stanie wytworzyć na wyjściu napięcia 0 V, co przeczy temu, że wg datasheetu jednak powinien móc. W zasadzie VOL podawane jest jako 5 mV typowo i 20 mV maksymalnie.

W rzeczywistości:

  1. Przy TP2 = 2660 mV i TP1 = 2470 mV na wyjściu (TP3) mamy 520 mV. Stan ten wraz ze wzrostem TP1 utrzymuje się do momentu, w którym TP1 osiągnie ok. 3180 mV (wtedy wyjście zaczyna rosnąć). 520 mV to minimum, jakie mogę osiągnąć na wyjściu przy TP2 = 2660 mV. Powyżej tej różnicy wzmacniacz już pracuje poprawnie.

  1. Przy TP2 zmniejszonym do 2370 mV, TP3 osiąga już 480 mV i zaczyna rosnąć dopiero, gdy TP1 dojdzie do ok. 2850 mV, co znów się zgadza -- TP3 nie jest w stanie osiągnąć mniej niż 480 mV, ale powyżej tej różnicy wzmacniacz pracuje OK.

Feedback do przetwornicy udało mi się uratować zmniejszając napięcie odniesienia (TP2), ale psuje mi to blok sterujący miliamperomierzem na IC3D. On potrzebuje 0 V przy zerowym poborze prądu, żeby na wyjściu też dał 0 V (i w rezultacie 0 mA).

Gdzie mam błąd w myśleniu? Czy nieidealne wartości R4...R7 mogą tak się manifestować?

Reply to
Arnold Ziffel
Loading thread data ...

W dniu 2022-04-26 o 01:53, Arnold Ziffel pisze:

Popatrz na strukturę układu. Żeby uzyskać tak niskie napięcie wyjściowe wyjściowy tranzystor pnp musi być wyłączony. No i tu jest "mały" problem, bo masz wtedy dzielnik 10k/3.2k z napięcia TP2 i tak na oko poziomy napięć pasują (tzn i tak wygląda że tranzystor wyjściowy odrobinę przewodzi). Wydaje się że musiałbyś solidnie zmienić rezystory przy odwracającym wejściu opampa. Tak ze dwa rzędy więcej, ale już przy jednym powinno być wyraźnie lepiej.

Pozdrawiam

DD

Reply to
Dariusz Dorochowicz

Tak przy okazji to co to jest „wzmacniacz instrumentalny”? Taki np. do gitary? :-)

Reply to
JDX

Wzmacnia róznicę dwóch napiec, czy tez napiecie miedzy dwoma wejsciami ... okresloną ilość razy. Zwykły opamp robi to z nieokreslonym wspolczynnikiem, duzym, ale nie podane ile, a ten ma byc dokladny - jak trzeba 10x, to ma byc

10x.

No i zwykle sie robilo taki wzmacniacz na opampie, ale teraz sa tez inne technologie.

J.

Reply to
J.F

W dniu 26.04.2022 o 01:53, Arnold Ziffel pisze:

formatting link
, pdf , stron 10.

Zobacz w jaki sposób jest osiągane tak niskie Vol ( 5..20mV ).

Tam będzie 5..20mV przy Isink do 50uA. Powyżej tego masz pnp i napięcie wyjściowe będzie Ube( pnp ) + Uce w stanie nasyconym czyli 0.6 + 0.2V

Wymień ten op amp na jakiś współczesny - tzn nie z epoki elektroniki łupanej i będzie ok.

No chyba że opowiadam głupoty.

Pozdrawiam

Adam Górski

Reply to
Adam Górski

Ale to w zasadzie jest wzmacniacz instrumentalny.

LM324 w zasadzie potrafi. Tzn zamknie górny tranzystor wyjsciowy, otworzy dolny, 0V to nie da, ale jak R8 i R9 obciaży, to juz 0V powstanie.

A powinno byc wrecz ujemne. Ujemnego nie osiągniesz w tym ukladzie, wiec minimalne nie dziwi.

Chyba widze. R6 i R7 - tędy plynie prąd na wyjscie. Dzielnik 10k/3k ... w sam raz aby z 2660 zrobic 660mV. Widac LM324 troche zbija, ale duzo nie da rady.

Lepiej pomysl o rozwiazaniach.

a) zmniejszyc r9 i r8 - zawsze to lepiej b) uzyc opampa z FET na wyjsciu ... moze troche pomoze. c) uzyc jakiegos prawdziwego R2R ... choc i on w tym ukladzie moze miec problem.

d) dorobic ujemne zasilanie - rozwiaze sprawe radykalnie :-)

e) jak widac tu nawet nie ujemne zasilanie - wystarczyłoby zrodelko prądowe, mogące pociagnac ułamek mA ale ponizej 0V ... LED i ogniwko sloneczne? :-)

f) zrobic wirtualna mase na poziomie 0.5V ..

Jest tez inny sposob realizacji wzmacniacza roznicowego.

formatting link
I tu juz nie ma przeplywu pradu z wejscia na wyjscie, a biorac pod uwage ze wejscia sa wejsciami opamp, to nie potrzebujesz buforow i nawet oszczedzasz opampy.

J.

Reply to
J.F

Arnold Ziffel napisał(a):

7660 na alle za 2pln czy inny konwerter napięcia ujemnego do gnd lm324, jest chyba najprostszym rozwiązaniem.

Też kiedyś rzuciłem się na LM328 do pomiaru prądu z bocznika, szybko czmychnąłem na mcp6001 (tani). Z pojedynczym zasilaniem również nie było idealnie, bo być nie mogło, ale poprawę widziałem dużą.

Zerknąłem przed chwilą na LMV324-N niby out rail-to-rail I co tam piszą? cyt. Rail-to-rail output swing at 10 kΩ V+− 10 mV and V−+ 65 mV

Reply to
alojzy nieborak

On 26.04.2022 12:51, J.F wrote: [...]

No przecież zwykły też wzmacnia z określonym wzmocnieniem:

formatting link
Przy R1=R2 i Rf=Rg masz Uwy=Rf/R1(U2-U1).

Chodzi o to, że „instrumentation amplifier” to po naszemu „od zawsze” jest „wzmacniacz pomiarowy”, a nie jakiś „wzmacniacz instrumentalny”. :-D Co jest zresztą tłumaczeniem sensownym, biorąc pod uwagę zastosowania tych wzmacniaczy.

Reply to
JDX

Ale to nie opamp, tylko wlasnie róznicowy, zrobiony na opampie.

Hm, a potem sie bedziesz zastanawial jak sie po angielsku nazywa wzmacniacz pomiarowy :-)

J.

Reply to
J.F

Znaczy się wzmacniacz różnicowy zrobiony na wzmacniaczu różnicowym? :-) Bo opamp „z definicji” jest wzmacniaczem różnicowym. A przynajmniej tak mnie kiedyś uczyli, znaczy się że niby różnicę napięć wzmacnia. :-)

Reply to
JDX

Difference amplifier vs differential amplifier :)

Pozdrawiam

Adam Górski

Reply to
Adam Górski

Przeciez pisalem - wzmacnia różnicę, ale z blizej nieokreslonym wzmocnieniem. Wiadomo, że dużym, ale nie wiadomo jakim dokladnie.

Czyli w praktyce układowej opamp to wzmaczniacz "zerowy", bo prawie zerową różnicę napięcia wzmacnia :-)

J.

Reply to
J.F

Sygnał z bocznika IC1 przechodzi przez co najmniej 4 wzmacniacze operacyjne zanim trafi do FB MOD1. Sprawdzałeś czy to jest stabilne? moim zdaniem nie jest, nie ma żadnej kompensacji.

Reply to
Piotr W.

J.F napisał(a):

OT.

formatting link

Reply to
alojzy nieborak

Trudność trudnością, ale tak szczerze, to gdzie Wy o tym zamierzacie pisać po polsku, pomjając to miejsce? To raczej jak jest "instrumentation amplifier" po polsku jest częstszym problemem. :-)

A wzmacniacz różnicowy to ten z symetrycznym podwójnym wyściem, czy zwyczajna bida z jednym? ;-)

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Komparator też. I to jak wzmacnia! A spróbuj zrobić z niego opamp. ;-)

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Pomijając wzmacniacze RRIO, to do wytwarzania tak małych napięć polaryzacyjnych można wykorzystać pojedynczy tranzstor NPN. Baza do masy, emiter do plusa przez opornik, a na kolektorze pojawia się -0.3V. Z np. VOM1271 napięcie ujemne pojawia się nawet bez magii, a kilkadziesiąt uA to dużo. I jest ciche, zero zakłóceń.

Są gotowe wzmacniacze z serii INA, po co kombinować ze zwykłymi op-ampami? Rezystory 0.1% są drogie.

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

Tak zrobiłem. Zmieniłem te cztery rezystory i dzielnik wyjściowy. Nadal jest kilkadziesiąt mV w spoczynku, ale akceptowalnie -- udało się. No prawie, bo nadal nie mam 0 V na wyjściu dla miliamperomierza, ale pogodziłem się z tym.

Dzięki!

Reply to
Arnold Ziffel

Do instrumentów, ale pomiarowych :)

formatting link

Reply to
Arnold Ziffel

On 26.04.2022 23:58, Piotr Wyderski wrote: [...]

W prasie fachowej (np.

formatting link
formatting link
niektórzy z nas być może w książkach/instrukcjach dla uczniów (techników), studentów i innych dłubaczy (np.
formatting link
formatting link

IMO polska nazwa jest całkiem naturalna znając zastosowania.

Ten z symetrycznym wyjściem nie jest „różnicowy” tylko „w pełni różnicowy”:

formatting link
:-D

Reply to
JDX

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.