roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение Порфирий » 18 сен 2009, 07:15

Друзья, по долгу службы необходимо внести изменения в измерительный тракт одного устройства. Но для того, чтобы внести изменения, нужно понять, как этот тракт работает. И тут возникает проблема:

stabistor.png


На рисунке выше приведена часть принципиальной схемы. AI - исходный сигнал, снимаемый с датчиков, с диапазоном принимаемых значений от -15 до +15 В. AN2 - представляющий интерес обработанный аналоговый сигнал, подключаемый непосредственно к АЦП МК.

Вот выдержка из документации:

Т.к. используемый в блоке преобразователь напряжение-код на основе микроконтроллера может преобразовывать напряжение только одной положительной полярности, между ним и выходом DA3 включен узел смещающий уровень постоянного напряжения на величину +1,9 вольта.
Этот узел выполнен на ОУ DA1/3 со стабистором VD2 типа 2C119A в цепи отрицательной обратной связи. При этом напряжение на аналоговом входе контроллера будет всегда положительным (при возможных значениях измеряемого тока).


Не совсем понятно, каким образом конкретно в данном случае осуществляется смещение напряжения в положительную сторону. Почему стабистор включён по схеме, как если бы это был стабилитрон. О какой цепи ООС идёт речь - в упор не вижу.

Не судите строго, если вопросы покажутся глупыми - в аналоговой электронике познаний пока не так уж много.
Последний раз редактировалось Порфирий 19 сен 2009, 15:24, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Порфирий
 
Сообщения: 68
Зарегистрирован: 27 мар 2007, 07:42
Откуда: Екатеринбург

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение EdGull » 18 сен 2009, 08:05

картнку залить на форум.
в следующий раз выпишу предупреждение.
Аватара пользователя
EdGull
 
Сообщения: 10211
Зарегистрирован: 28 дек 2004, 20:33
Откуда: Тольятти
Skype: Ed_Gull
прог. языки: Bascom AVR Basic
ФИО: Гуль Эдуард Викторович

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение avr123.nm.ru » 18 сен 2009, 08:13

Порфирий писал(а):каким образом конкретно в данном случае осуществляется смещение напряжения в положительную сторону. Почему стабистор включён по схеме, как если бы это был стабилитрон. О какой цепи ООС идёт речь - в упор не вижу.


Я смещения там не увидел. ОУ DA3 это повторитель простой. На стабисторе ограничитель уровня сигнала сделан и R7 R13 это делитель входного напряжения на 5.

R12 C5 это ФНЧ фильтр нижних частот.

По фильтрации сигналов и их смещению, масштабированию перед АЦП я сделал задачу упражнение - http://avr123.nm.ru/z09b.htm

Возможно смешающим назван DA1.3 но его схема включения на мой взгляд не верна - перед входным сигналом нет резистора снижающего модуль К.У. инвертора.

==========

На АЦП можно ЛЮБОЕ напряжение подавать для измерения с помощью 3 резисторов всего. А если повторитель опорного напряжения на ОУ добавить и конденсатор то вообще ЛОФА будет.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение Порфирий » 19 сен 2009, 15:09

EdGull писал(а):картнку залить на форум.
в следующий раз выпишу предупреждение.


Эдуард, извиняюсь.

avr123.nm.ru писал(а): Я смещения там не увидел. ОУ DA3 это повторитель простой. На стабисторе ограничитель уровня сигнала сделан и R7 R13 это делитель входного напряжения на 5.

R12 C5 это ФНЧ фильтр нижних частот.


АВР, спасибо за ответ по существу. Ваши слова гораздо больше отражают действительность, нежели та "документация".

Сегодня возник ещё один вопрос. На участке принципиальной схемы, представленном ниже, изображен ЦАП, 10-разрядная шина передачи данных от МК на ЦАП, и 2 ОУ.

dac.png


Опорное напряжение ЦАП VREF снимается с управляемого стабилизатора типа TL431 и составляет 12,6 В. Напряжение на выходе DA1.1 принимает значения:

от -12 В (соответствующий цифровой код на шине данных ЦАП - 1017)
до +12 В (соответствующий цифровой код на шине данных ЦАП - 0)

Обычно на выходе "токовых" ЦАП, к которым относится и 572ПА1, стоит повторитель на ОУ, чтобы разность токов I+ и I- перевести в напряжение для последующей обработки. На данной конкретной схеме очередной нестандартный способ включения ЦАП. Совершенно не понятно, как происходит смена полярности напряжения на выходе DA1.1, и какую роль играет в данном случае DA1.2.

Подскажите, пожалуйста, решения данных вопросов :)
Аватара пользователя
Порфирий
 
Сообщения: 68
Зарегистрирован: 27 мар 2007, 07:42
Откуда: Екатеринбург

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение Duhas » 19 сен 2009, 15:33

DA1.2 - инвертор.. с ку=1.. по видимому напряжения есть либо на +1 либо на -1... и есть подозрение что ЦАП таки имеет выход по напряжению...

хотя смотрю еще раз на схему и начинаю сомневаться (
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение avr123.nm.ru » 19 сен 2009, 15:54

Duhas писал(а):DA1.2 - инвертор.. с ку=1.. (

Как это вы такой КУ насчитали ? Расскажите робофорумцам ! Наверно на бизи лектроникс так учат.

Я предлагаю иные методы расчета схем на операционных усилителях - http://avr123.nm.ru/z09b.htm
более близкие к классической методам принятым в электронике.

Добавлено спустя 3 минуты 29 секунд:
Порфирий писал(а):Подскажите, пожалуйста, решения данных вопросов :)


Вы бы приложили схему целиком и описание целиком. Можно и архивом.
Последний раз редактировалось avr123.nm.ru 19 сен 2009, 16:19, всего редактировалось 2 раз(а).
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение Duhas » 19 сен 2009, 15:56

вот про ку я уже тоже сомневаюсь ) собственно включение вообще странное...
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение avr123.nm.ru » 19 сен 2009, 15:57

Он к бесконечности стремится ограниченой реальными параметрами компонентов. DA1 это похоже часть преобразователя ток-напряжение.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение boez » 20 сен 2009, 14:08

А чего непонятного? На DA1.2 собран преобразователь ток-напряжение с крутизной характеристики -10 кОм - т.е инвертирующий. То есть на выходе DA1.2 U=-1e4*Im. На входе DA1.1 U=1e4*(Ip-Im), поскольку резистор R16 тоже 10 кОм. То есть в целом схема на DA1.2, R15 и R16 - это схема преобразования разности токов в напряжение. ну а DA1.1 как-то охвачен ОС через саму микросхему ЦАП, и судя по тому, что неинвертирующий вход у него на землю посажен - держит соотношение Ip-Im=0.

Везде Im это I-, Ip это I+, чтобы в формулах плюсы-минусы не путать.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение Порфирий » 21 сен 2009, 00:33

Друзья, спасибо за уже проявленное к этому вопросу внимание!

avr123.nm.ru писал(а):Вы бы приложили схему целиком и описание целиком. Можно и архивом.


"Описание" измерительных трактов и принципиальная схема аналоговой части во вложении. Там, судя по всему, чёрт ногу сломит.

boez писал(а):А чего непонятного? На DA1.2 собран преобразователь ток-напряжение с крутизной характеристики -10 кОм - т.е инвертирующий. То есть на выходе DA1.2 U=-1e4*Im.


Логично

boez писал(а): На входе DA1.1 U=1e4*(Ip-Im), поскольку резистор R16 тоже 10 кОм. То есть в целом схема на DA1.2, R15 и R16 - это схема преобразования разности токов в напряжение.


Вместо R15 имеется в виду R17. Здесь не совсем понятно, ведь R16 включен между выходом DA1.2 и входом DA1.1, т.е. отрицательной обратной связи, как в случае с R17, на первый взгляд не наблюдается. Поясните, пожалуйста, как здесь происходит формирование слагаемого Up = 1e4 * Ip. Далее, на входе 2 DA1.1 токи алгебраически складываются, а не вычитаются, как у вас в заключительной формуле:

U=1e4*(Ip-Im)

boez писал(а):ну а DA1.1 как-то охвачен ОС через саму микросхему ЦАП, и судя по тому, что неинвертирующий вход у него на землю посажен - держит соотношение Ip-Im=0.


Здесь всё правильно. Внутри DA2 (микросхемы ЦАП) предусмотрен резистор ООС Rfb, который обеспечивает выполнение следующего соотношения: Ip+Im = 0

Но всё равно остаётся непонятным, как на выходе DA1.1 (даташит на LM324 во вложении), который запитан от однополярного +15 В может появиться -12 В... :o
Вложения
LM2902-LM224-LM324N.pdf
описание LM324
(143.1 КиБ) Скачиваний: 7
doc.zip
подобие документации по рассматриваемому вопросу
(284.28 КиБ) Скачиваний: 6
Аватара пользователя
Порфирий
 
Сообщения: 68
Зарегистрирован: 27 мар 2007, 07:42
Откуда: Екатеринбург

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение avr123.nm.ru » 21 сен 2009, 07:29

Без отрицательного питания ни как "-" на выходе не даст ОУ.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение boez » 21 сен 2009, 12:14

Упс, слона-то я и не заметил :) А точно на этом выходе бывают отрицательные напряжения??? Так же и правда не бывает... А если реально бывают - может ошибка в схеме и ОУ запитан двуполярно?

А что касается того, как получены соотношения - да, конечно там R17, а остальное верно. Дело в том, что ток через вход ОУ мы обычно считаем нулевым, поэтому ток через R16 равен Ip, а напряжение на нем равно R16*Ip. Напряжение на выходе DA1.2 равно -R17*Im, прибавляя R16*Ip и подставляя номиналы R16,R17 и получим 1e4*(Ip-Im) на входе DA1.1.
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение galex1981 » 21 сен 2009, 16:54

avr123.nm.ru писал(а):Без отрицательного питания ни как "-" на выходе не даст ОУ.

Не понял, если напряжение будет однопорлярное, то ОУ правильно работать не будет?
if(!Operate) Read(pDatasheet);
Аватара пользователя
galex1981
 
Сообщения: 4360
Зарегистрирован: 04 дек 2008, 22:44
Откуда: Камышин
Skype: galk-aleksandr1
прог. языки: C, C++, Assm, BasCom, VB, php
ФИО: Галкин Александр Владимирович

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение Duhas » 21 сен 2009, 18:17

для однополярного схемотехника чуток другая.. ну и ниже земли при однополярном ессно не опустишься )
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Формирование смещения напряжения при помощи стабистора

Сообщение avr123.nm.ru » 21 сен 2009, 19:14

galex1981 писал(а):
avr123.nm.ru писал(а):Без отрицательного питания ни как "-" на выходе не даст ОУ.

Не понял, если напряжение будет однопорлярное, то ОУ правильно работать не будет?


Нет. ОУ почти всегда работает правильно. Просто его выходное напряжение обычно не выходит за диапазон питающего напряжения.
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

След.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter