Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 09:20:19

Самовозбуждение, в чистом виде. Между прочим, его вероятность больше именно при небольших усилениях.
Как бороться? Покажите фото - чем подробнее, тем лучше. Обязательно чтобы видно было, как выполнен монтаж. Если на печатной плате - вид дорожек.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 09:34:45

Покажите фото - чем подробнее, тем лучше. Обязательно чтобы видно было, как выполнен монтаж. Если на печатной плате - вид дорожек.





Изображение Изображение


Резисторы R48, R49, R53 и R53 взяты 1.5 КОм 0.1% 10ppm (нужно было для проведения климатических испытаний).

P.S. фото почему-то перевернуто.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 09:58:36

Особого криминала не вижу. Не вижу и того, как разведена цепь GND_GR2. Надеюсь, что нормально, полигоном.
Так что следующее ваше действие - проверка невозбуждаемости при подаче на 3 и 5 ноги сначала постороннего напряжения, потом - при подаче сигнала с ЦАПа, но через RC-цепочку. Во всех случаях контролируйте напряжение на выходах, чтобы такого безобразия, как на фото, не было.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 10:08:14

Так что следующее ваше действие - проверка невозбуждаемости при подаче на 3 и 5 ноги сначала постороннего напряжения, потом - при подаче сигнала с ЦАПа, но через RC-цепочку.


А как эту RC-цепочку правильно рассчитать?

Я представляю это так - C= 1/2пfR.

Допустим, если на резисторе 220R и шумом с частотой 50 гЦ , то С будет 0,145 uF (С= 1/2*3,14*50*220).

С таким же рассчетом можно рассчитать конденсатор по выходу:
Если резистор будет 1.5 кОм и шум все при той же частоте 50 гЦ, то С будет приблизительно 2,2 uF (С= 1/2*3,14*50*1500).

Соответственно хочу ставить конденсатор как по входу ОУ, так и по выходу.

Правильно рассуждаю?

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 11:23:09

А как эту RC-цепочку правильно рассчитать?
Прямо сейчас её можно вообще не рассчитывать, поставить от балды.
Я представляю это так - C= 1/2пfR.
Ну да, здесь f - частота среза (ослабление на ней 3 дБ).
Допустим, если на резисторе 220R и шумом с частотой 50 гЦ , то С будет 0,145 uF (С= 1/2*3,14*50*220).
У вас шум не 50-герцовый, а примерно мегагерцовый, так что особо считать нечего. От балды 0.1 мкФ и резистор от 100 Ом до 1 кОм, что под лапу попадёт.
С таким же рассчетом можно рассчитать конденсатор по выходу:
Если резистор будет 1.5 кОм и шум все при той же частоте 50 гЦ, то С будет приблизительно 2,2 uF (С= 1/2*3,14*50*1500).
???
Соответственно хочу ставить конденсатор как по входу ОУ, так и по выходу.
Какой конденсатор по выходу??? Надо одну RC цепочку между АЦП и ОУ, и всё.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 12:06:25

Ну я думал поставить конденсаторы поверх резистора 220R и поверх резистора R48 или R52, так вроде тоже делают.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 12:28:45

Пока этого не делайте, вдруг он ухудшит устойчивость самого ЦАПа.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 15:39:54

Пока этого не делайте, вдруг он ухудшит устойчивость самого ЦАПа.



Итак, подведу небольшой итог.

На двух каналах я оставил схему преобразования тока на неинвертирующем ОУ. Оставил предыдущю схему, что скидывал сюда, только немного изменил:

1) Изменил, напаянные вручную, резисторы с 220 Ом на 100 Ом;
2) Параллельно этим измененным резисторам 100 Ом я запаял конденсаторы 0.33uF, параллельно резисторам R48 и R52 я запаял конденсаторы 2.2uF.

По итогу схема работает до 5 В, ОУ практически не греется, но как всегда есть но:

На входе ОУ при нулевом значении тока с ЦАПА напряжение 0.3-0.5 мВ (в зависимости от канала), а вот на выходе у ОУ напряжение уже 8-11 мВ (тоже зависит от канала,на одном 8, на другом 11), что уже не очень вписывается в погрешность 0.1%.
Как это побороть?
Если все заработает, попробую вернуть резистор 220 Ом, а пока просто радуюсь, что ничего не сгорает.


На еще двух каналах на другом модуле я сделал схему преобразования тока на инвертирующем ОУ. Там такая же проблема с нулем, но и есть еще одна проблема. При максимальном значении тока с ЦАПа на выходе ОУ всего лишь 0.3В, на обоих каналах. Если верить формуле Uout = -I*R - то при моих 220 Ом напряжение на выходе должно быть 5.26В. В чем может быть тут проблема?)

Схему накидал на скорую руку, но суть я думаю понятна.

Изображение


P.S. По схеме неинвертирующего ОУ делаю вывод, что скорее всего разгрузился вход ОУ каким-то образом, но до конца не понимаю какие характеристики ему не нравились при прошлой схеме.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 16:51:00

Инвертирующая схема, как ясно из её названия, инвертирует знак сигнала. На входе "+", на выходе "-". А питание у вас однополярное, минусу на выходе неоткуда взяться, ОУ уходит в аут.

По поводу неинвертирующей схемы: есть подозрение, что ОУ плохо умеет работать возле нуля. Подайте на вход напряжение побольше и сравните вход с выходом - уменьшится ли смещение.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 18:36:38

Даташит (это документ, между прочим!) гласит:
The OP184/OP284/OP484 are single, dual, and quad single-supply, 4 MHz bandwidth amplifiers featuring rail-to-rail inputs and outputs.
Ещё.
Input Voltage Range 0 5 V
Так штааа дело в чём-то другом. Может быть, возбуждение сохраняется. Смотреть надо. Довольно часто странные эффекты в конце концов оказываются следствием неустранённого возбуда.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Ср сен 11, 2019 20:33:23

mickbell писал(а):Может быть, возбуждение сохраняется.
На фото не видно развязывающего конденсатора С47, надеюсь, он есть на обратной стороне платы.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 06:31:52

mickbell писал(а):Даташит (это документ, между прочим!) гласит: The OP184/OP284/OP484 are single, dual, and quad single-supply, 4 MHz bandwidth amplifiers featuring rail-to-rail inputs and outputs.
Рельса, как заметил ещё царь Николай, бывает всякая; и уже, и шире. Тот же даташит гласит: Output Voltage Low 125 mV. при Il = 1.0 mA. Для других токов приведён график. 20 мВ при 10 мкА. Есть в документе и словесное описание, в двух словах - возле рельсы от выхода можно получить только микроскопические токи.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 07:19:44

mickbell писал(а):Может быть, возбуждение сохраняется.
На фото не видно развязывающего конденсатора С47, надеюсь, он есть на обратной стороне платы.


Конденсатор есть.

Инвертирующая схема, как ясно из её названия, инвертирует знак сигнала. На входе "+", на выходе "-". А питание у вас однополярное, минусу на выходе неоткуда взяться, ОУ уходит в аут.

По поводу неинвертирующей схемы: есть подозрение, что ОУ плохо умеет работать возле нуля. Подайте на вход напряжение побольше и сравните вход с выходом - уменьшится ли смещение.


Спасибо, что-то не подумал про инвертируюзую схему (в том плане, что нужно питание отрицательное).

По поводу неинвертирующей схемы. Я вчера немного поторопился и напряжение на выходе ЦАП при коде 0 равно - 0.03 мВ, а напряжение на выходе ОУ при том же нулевом коде - 11.3 мВ. Значения на выходе ЦАП начинают изменяться уже при коде 65. И, например, при коде 100 на выходе ЦАП - 5.5 мВ, а на выходе ОУ - 12.8 мВ. В промежутке кода от 0 до 100 - напряжение на выходе ОУ не падает, а только плавно растет. И расти на выходе ОУ оно начинает как раз с кода 65.

Так штааа дело в чём-то другом. Может быть, возбуждение сохраняется. Смотреть надо. Довольно часто странные эффекты в конце концов оказываются следствием неустранённого возбуда.


Так конденсаторы вроде и так немаленькие поставил. Шум правда так и остался) Частота только непонятная, осциллограф считает от 100 кГц - до 1 МГц)

P.S. Может надо попробовать какой-то другой усилитель? Как его правильно выбрать в данном случае?

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 08:22:19

Nevox писал(а):Как это побороть?
Самое легко реализуемое - попробовать включить между выходом ОУ и землей резистор порядка 1-10 КОм. А еще можно посчитать максимальную погрешность, которую будут вносить цепи после ОУ для случая, когда источник напряжения имеет выходное сопротивление 220 Ом и, если она меньше 0.1% (входное сопротивление этих цепей больше 220 КОм или оно достаточно стабильно, чтобы учесть его влияние), обойтись вообще без ОУ.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 12:20:26

Nevox писал(а):Как это побороть?
Самое легко реализуемое - попробовать включить между выходом ОУ и землей резистор порядка 1-10 КОм. А еще можно посчитать максимальную погрешность, которую будут вносить цепи после ОУ для случая, когда источник напряжения имеет выходное сопротивление 220 Ом и, если она меньше 0.1% (входное сопротивление этих цепей больше 220 КОм или оно достаточно стабильно, чтобы учесть его влияние), обойтись вообще без ОУ.



Резистор не помог, ну как не помог, вместе 11.3 мВ стало 10.8.

Я в смятении.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 12:32:07

Попробуйте поднять 4-ю ногу ОУ и подать на неё минус полвольта от постороннего источника. Больше не подавайте, ОУ может помереть.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 12:37:48

Попробуйте поднять 4-ю ногу ОУ и подать на неё минус полвольта от постороннего источника. Больше не подавайте, ОУ может помереть.


А что это даст? И питание у ОУ может быть +- 15, можно и -5 подать попробовать)

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 12:44:42

Значит, я его с чем-то спутал. Подайте сколько-нибудь и расскажите потом.

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 12:57:58

Nevox писал(а):И питание у ОУ может быть +- 15, можно и -5 подать попробовать
Э, так у вас есть источник отрицательного напряжения? Тогда, вообще, лучше делать, как mickbell советует, ну, или просто, рекомендованный мной резистор подключить не к земле, а к источнику отрицательного напряжения. Величину этого резистора нужно взять такой, чтобы ток через него был порядка миллиампера при нуле на выходе (для -15В порядка 15К, для -5В - 5.1К и т.д.). Вообще, если есть +15В - лучше питать ОУ от него, а не от 24В, зачем зря электричество жечь?

Re: Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

Чт сен 12, 2019 13:26:42

Nevox писал(а): В промежутке кода от 0 до 100 - напряжение на выходе ОУ не падает, а только плавно растет.
То есть, проблемы только около нуля, а при больших напряжениях всё в порядке, я правильно понял? Если да, то двухполярное питание ОУ позволит работать вдали от напряжения питания, "Rail".
Ответить