Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

Обсуждение: Преобразователь напряжение-ток с возможностью подключения заземленной нагрузки

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Оценить тему
Старый 23.11.2019, 19:54 #1
Robot Rlocman
Специалист
 
Аватар для Robot Rlocman
 
Регистрация: 24.11.2007
Сообщений: 2,186
Репутация: 236
Robot Rlocman Специалист Robot Rlocman Специалист Robot Rlocman Специалист
228 0
9 0
По умолчанию Обсуждение: Преобразователь напряжение-ток с возможностью подключения заземленной нагрузки

Цитата:
Журнал РАДИОЛОЦМАН, август*2019 Michele Frantisek EDN В преобразователе напряжение-ток на Рисунке*1 использованы три распространенных операционных усилителя, два транзистора средней мощности и всего несколько пассивных компонентов. Первый операционный усилитель (IC1) инвертирует сумму напряжений VIN и VOUT: V1 = –(VIN + VOUT).
Подробнее: Преобразователь напряжение-ток с возможностью подключения заземленной нагрузки
Robot Rlocman вне форума  
Оценка 0

Изготовление плат и монтаж компонентов для вашего проекта от $2. Получи купон на скидку: JLCNY

Старый 23.11.2019, 20:08 #2
antonydublin
Специалист
 
Аватар для antonydublin
 
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 608
Репутация: 304
antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист
296 0
2 0
По умолчанию

Хорошая схема, проверю и возьму на заметку.
Но всё-таки это просто замороченный вариант схемы Хауленда, если не ошибаюсь. У Хоровица-Хилла в 1м томе этому уделено пару страниц, есть раздел "Источники тока для заземленных нагрузок".

В пристёжке её более простой вариант на одном ОУ, который неплохо подходит для токовой петли 4-20мА. Питание однополярное, управление от ЦАПа MCP4921. Много раз использовал эту схему, линейность получается неплохая. Хотя источник напряжения нужен с низким выходным сопротивлением, так что после ЦАПа не помешает буфер. Эту же схему можно использовать как источник тока для возбуждения резистивных датчиков температуры (Pt100 и т.п.) или тензомостов. В этом случае управляющее (задающее) напряжение лучше брать с прецизионного ИОНа. Но это конечно случаи, когда нужен источник тока без двухполярного выхода и нагрузка заземлена.

Также в пристёжке некоторые материалы по теме источников тока, которые когда-то попались в сети. Может кому-то пригодится. Если более конкретно говорить об "интерфейсах токовой петли", то почти у всех производителей ОУ есть соответствующие аппноуты. Любую из приведённых в них схем можно адаптировать под свои задачи.

Но в любом случае во всех подобных схемах на ОУ нужно уделить внимание тщательной подборке резисторов в ОС, как по точности, так и по термостабильности.
Изображения
Тип файла: jpg Current.jpg (18.1 Кб, 0 просмотров)
Вложения
Тип файла: doc Преобразователи напряжение-ток по схеме Хауленда.doc (416.5 Кб, 0 просмотров)
Тип файла: doc Преобразователь напряжение-ток на ОУ.doc (192.0 Кб, 0 просмотров)
Тип файла: pdf AN682_Using Single Supply Operational Amplifiers in Embedded Systems.pdf (168.3 Кб, 0 просмотров)
Тип файла: pdf AN687_Precision Temperature-Sensing With RTD Circuits.pdf (149.6 Кб, 0 просмотров)
antonydublin вне форума  
Оценка +3
Любая разработка начинается с чтения документации и изучения доступных средств разработки. Данный материал целиком посвящен средствам разработки, включая детальные инструкции по запуску вашего первого приложения на BlueNRG-LP. Описана работа с отладкой STEVAL-IDB011V1, набором инструментов и пакетом ПО позволяющим разработчику быстро войти в курс дела.
Старый 25.11.2019, 12:18 #3
mikaleus
Новичок
 
Аватар для mikaleus
 
Регистрация: 07.05.2013
Адрес: Киев
Сообщений: 141
Репутация: 61
mikaleus Новичок
49 2
2 0
По умолчанию

А разве это не схема генератора? Формулы, красиво, но структура очень напоминает классический генератор на фазоинверторах. При малой ёмкости разве схема не загенерит (в железе, а не на симуляторе) где-то на 500-1000 кГц, особенно, если суммарный коэффициент передачи будет несколько больше 1 (например обе пары 1% резисторов будут давать коэффициент передачи 1,02)?
mikaleus вне форума  
Оценка 0
Ключевыми особенностями высоковольтных SiC MOSFET Wolfspeed являются малое сопротивление канала в открытом состоянии и минимальное значение паразитных емкостей, что позволяет максимально снизить статические и динамические потери, и, соответственно, увеличить рабочую частоту преобразователей.
Старый 25.11.2019, 21:04 #4
antonydublin
Специалист
 
Аватар для antonydublin
 
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 608
Репутация: 304
antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист
296 0
2 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от mikaleus Посмотреть сообщение
При малой ёмкости разве схема не загенерит (в железе, а не на симуляторе) где-то на 500-1000 кГц
Возможно, но вряд ли.
Конечно настораживает, что резистор R6 находится не в петле обратной связи одиночного ОУ и сигнал с него буферизирован. Т.е. в теории для подавления генерации этот резистор или независим (т.е. просто изолирующий резистор между выходом ОУ и нагрузкой - внепетлевая коррекция), или его вводят в ОС единичного усилителя с нежелательно высоким выходным сопротивлением (внутрепетлевая коррекция, т.е. сигнал с выхода изолирующего резистора подаётся на инвертирующий вход оконечного ОУ). Какой же из факторов возникновения генерации в этой схеме наиболее важен - высокое выходное сопротивление, малое усиление или не хватает запаса по фазе - я не знаю.

R6 с одной стороны вроде и изолирующий, а с другой стороны как-то не корректно заведён в ОС через буфер. Но на сколько некорректно - ведь в самой петле ОС выходное сопротивление ОУ делится на КУ. И номинал R6 в 1кОм достаточно большой, заведомо больше выходного сопротивления OP77. Тут я думаю дело ещё в том, что OP77 - усилитель с очень большим КУ при разомкнутой петле, если верить картинкам в даташите от 10 до 20*(10^6). И может быть автору повезло с выбором ОУ.

В общем да, сомнения посеяли, нужно хотя бы в симуляторе посмотреть на АЧХ. А может где-то не хватает конденсатора.
antonydublin вне форума  
Оценка 0
Старый 26.11.2019, 11:40 #5
mikaleus
Новичок
 
Аватар для mikaleus
 
Регистрация: 07.05.2013
Адрес: Киев
Сообщений: 141
Репутация: 61
mikaleus Новичок
49 2
2 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от antonydublin Посмотреть сообщение
А может где-то не хватает конденсатора.
ну ДА, параллельно R3 и R5 (или хотя бы одному из них), такой чтобы t1=R3*С=t2=R5*C - t=t1+t2 был больше чем утроенное время задержки ОУ. Особенно, как мне кажется, это будет важно при комплексном характере нагрузки. Транзисторы буфера разрывают ОС второго каскада при нулевом смещении и схема может «болтаться» между значениями от одного положительного уровня открывания npn транзистора до второго отрицательного уровня pnp транзистора.
mikaleus вне форума  
Оценка 0
Старый 26.11.2019, 16:17 #6
antonydublin
Специалист
 
Аватар для antonydublin
 
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 608
Репутация: 304
antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист
296 0
2 0
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от mikaleus Посмотреть сообщение
Транзисторы буфера разрывают ОС второго каскада при нулевом смещении и схема может «болтаться»
Правильно, всегда забываю про разрыв ОС. Но Q1, Q2 в принципе можно исключить для токов 10-20мА.

Легко представить как автор пришёл к такой схеме. Приблизительно аналогичное можно увидеть в даташитах на инструментальные усилители с точно подогнанными резисторами в корпусах, не хуже 0,005%. На картинке пример из даташита для INA105. Причём буфер на ОУ тут нужен только если величина внешнего токозадающего резистора достаточно большая по сравнению с прецизионными резисторами в корпусе ОУ. Это по сути и есть модификация схемы Хауленда, где благодаря буферу отпадает необходимость во втором резисторе такой же величины в ОС. Ну и, видимо, автор скомпилировал свою схему, добавив третий усилитель IC1 в качестве сумматора, чтобы уйти от чисто дифференциального входа.
Изображения
Тип файла: jpg INA105_FIG20.jpg (48.4 Кб, 0 просмотров)
Вложения
Тип файла: pdf INA105.pdf (705.5 Кб, 0 просмотров)
antonydublin вне форума  
Оценка 0
Старый 27.11.2019, 11:53 #7
mikaleus
Новичок
 
Аватар для mikaleus
 
Регистрация: 07.05.2013
Адрес: Киев
Сообщений: 141
Репутация: 61
mikaleus Новичок
49 2
2 0
По умолчанию

Для INA всё будет работать - там резисторы подогнаны достаточно точно + термически находятся на одном кристалле.
Для схемы на ОУ OP77 автору, скорее всего, повезло с 1% резисторами... Для единичной схемы для проверки какого-либо устройства пойдёт, для серии нет.
mikaleus вне форума  
Оценка 0
Старый 27.11.2019, 12:33 #8
antonydublin
Специалист
 
Аватар для antonydublin
 
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 608
Репутация: 304
antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист antonydublin Специалист
296 0
2 0
По умолчанию

Автору повезло не только с резисторами, ведь OP77 совсем неплох.

А вообще часто удивляют комментарии под схемами на РЛ. Мол автор тупица и т.п. Ведь не стоит ждать от переведенных публикаций с EDN уровня серийного изделия. Европейским студентам тоже нужно где-то печататься. Да и адекватный разработчик в здравом уме без всестороннего анализа и проверки схемного решения не запустит плату в производство. Хотелось бы больше публикаций на РЛ статей из Analog Dialogue. Но это уже не уровень поп-культуры.
antonydublin вне форума  
Оценка +2
Ответ

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Оценка этой теме
Оценка этой теме:
Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход
ADMV8420 - настраиваемый полосовой СВЧ фильтр от Analog Devices
Часовой пояс GMT +3, время: 20:50.
Powered by vBulletin® Version 3.8.8
Copyright ©2000 - 2021, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
SiC MOSFET на 650 В от Wolfspeed – расширение линейки
Срезы портала ↓
Зарегистрируйтесь на NextPCB и получите бесплатные купоны на $100
Рейтинг@Mail.ru