Перейти к содержанию
    

Странное поведение неинвертирующего усилителя...

Приветствую, уважаемые.

Слегка впал в ступор от проблемы, с которой столкнулся, казалось бы, на ровном месте.

Итак, цепь, измеряющая ток через нагрузку, подключенную к сети 220V.

Нагрузка в диапазоне 0..250W.

Шунт 0.2Ом.

Напряжение с шунта разгоняется неинвертирующим усилителем (ОУ AD8603) с КУ 10.1, после чего подается на вход АЦП (STM32).

Шунт подобран таким образом, чтобы покрыть весь динамический диапазон АЦП.

Нулевой провод и земля объединены! GND = NULL.

 

Проблема: чем больше напряжение на шунте, тем ниже коэффициент усиления! Например, для нагрузки порядка 100W Ку обращается в 4.6 (наблюдаю вольтажи осциллографом).

 

Привожу кусок схемы. VD6 и VD7 - BAS116H, токи утечки мизерные.

 

Пожалуйста, ткните носом в возможный источник проблемы.

Спасибо!

 

image.jpg

Изменено пользователем UnDerKetzer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

покажите побольше схемы - какая связь NULL с GND?

Накоротко, GND = NULL.

Сейчас добавлю в пост.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

а что из себя представляет Phase? выпрямлена или нет и чем?

Нет, особых манипуляций с фазой не делаю, за исключением того, что пропускаю её через блокировочный фильтр (нужен для отсечки ВЧ сигнала, передаваемого по сети, иначе будет ослабляться).

Вряд ли это может как-то повлиять.

image.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

тогда объясните логику схемы. каким образом вы хотите обрабатывать биполярный сигнал с шунта однополярным усилителем и АЦП?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нужно сменить (или скорее добавить) схему выпрямления переменного напряжения - сочетание "защитных" VD6 и VD7 не работает однозначно :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я вот тоже недопонял - если фаза переменного, то сигнал двуполярный, нижний диод может приоткрываться, давая постоянку на С8. Да и усилитель однополярный. Подали бы хоть половинное смещение на положительный вход.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Господа, я обрабатываю только первую полуволну, вторая, разумеется, обрезается.

"Ну и что же тут криминального?" :laughing:

 

upd: хмм, на секунду подумал "а что если выход ОУ уходит в насыщение на второй полуволне", но, думаю, все-таки нет: форма сигнала первой полуволны не искажена (смотрю на комбинированной нагрузке с cosFi < 85, там интересная форма тока).

Изменено пользователем UnDerKetzer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Господа, я обрабатываю только первую полуволну, вторая, разумеется, обрезается.

"Ну и что же тут криминального?" :laughing:

То есть "наблюдали вольтажи осциллографом" (п.1) в точке соединения диодов ? :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Господа, я обрабатываю только первую полуволну, вторая, разумеется, обрезается.

покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

То есть "наблюдали вольтажи осциллографом" (п.1) в точке соединения диодов ? :(

Ну да, входной вольтаж смотрю в точке соединения диодов, выходной - на С10.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну да, входной вольтаж смотрю в точке соединения диодов, выходной - на С10.

И что по мере повышения мощности в нагрузке картинка ну совсем не меняется ?

 

Подсказка из п.8 "если фаза переменного, то сигнал двуполярный, нижний диод может приоткрываться, давая постоянку на С8. Да и усилитель однополярный."

 

А в п.11 "покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ" на разных уровнях мощности - допустим 100 W и 10 W :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ

Ну вот, например, для нагрузки с cosFi ~85%.

Синий график снят напрямую с шунта, желтый - с выхода ОУ.

Сдвиг фаз составляет ожидаемые 45 град (для 20dB усиления он именно таков).

Форма чуть сгладилась из-за конденсатора.

А вот амплитуды составляют ~300мВ для шунта и ~1.1В для выхода ОУ, так что КУ = 3.6.

 

2016_03_23_00_22_07_1.jpg

 

 

И что по мере повышения мощности в нагрузке картинка ну совсем не меняется ?

 

Подсказка из п.8 "если фаза переменного, то сигнал двуполярный, нижний диод может приоткрываться, давая постоянку на С8. Да и усилитель однополярный."

 

А в п.11 "покажите осциллограмму на входе и выходе ОУ" на разных уровнях мощности - допустим 100 W и 10 W :biggrin:

Черт возьми, забыл упомянуть, прошу прощения: первым делом подозрение пало на диоды, выпаивал - результат без изменений.

А картинка с повышением мощности как раз таки меняется: меняется амлитуда выходного сигнала, но не пропорционально повышению входного! Вот прямо точные цифры сходу не назову, но суть такова, что для подключенной 10W нагрузки КУ = 9.5, для 50W КУ уже 7, а для 210W КУ уже 3 с небольшим.

 

upd:

Выпаял шунт, подключил потенциометр, результат - загляденье, КУ в точности 10.1.

Запаиваю шунт назад - плывёт.

Диоды уже выпаяны, тестирую без них.

Изменено пользователем UnDerKetzer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ежели посмотреть на "Синий график напрямую с шунта",затем в datasheet - http://www.analog.com/media/en/technical-d...3_8607_8609.pdf :

 

"Input Voltage Range" указано от -0,3 V напряжения питания, причём в "ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS" указано "Input Voltage в диапазоне GND to VS" :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...