[alexPec 3]

Всем доброго дня.

Есть сигнал 0-3.3В (выход ЦАП).  На выходе надо получить -5..+5В. 

Как сделано сейчас: через резисторный делитель между  ЦАП и шиной -15В утягиваю сигнал в минус и усиливаю операционником.

Мне это не нравится, т.к. на вход таким способом я запускаю пульсации питания.

Вариант сместить стабилитроном тоже не нравится - будет плыть от температуры. Ставить отдельный стабилизатор, да еще и на отрицательное питание неохота.

Может есть какое красивое решение?

[quark 48]

14 минут назад, alexPec сказал:

Всем доброго дня.

Есть сигнал 0-3.3В (выход ЦАП).  На выходе надо получить -5..+5В. 

Как сделано сейчас: через резисторный делитель между  ЦАП и шиной -15В утягиваю сигнал в минус и усиливаю операционником.

Мне это не нравится, т.к. на вход таким способом я запускаю пульсации питания.

Вариант сместить стабилитроном тоже не нравится - будет плыть от температуры. Ставить отдельный стабилизатор, да еще и на отрицательное питание неохота.

Может есть какое красивое решение?

А питание +5В и -5В уже есть в системе? Или самим надо делать? А какое есть, кроме 3.3В и -15В?

И, вообще, что за сигнал - измерительный, силовой, информационный?

Точность преобразования нужно знать, в случае аналогового сигнала....

Точность имеющихся источников питания...

Может схему покажете?

 

[haker_fox 60]

Возьмите за основу такой усилитель. Компараторы, сигнализирующие перегрузку, можно выкинуть. Двуполярный источник +-120 В заменить на свой, он может быть нестабилизированным, но должен позволять выходному каскаду задать Ваше напряжение +-5В. Резисторы ООС пересчитайте под свой вариант. ЦАП V5 задаёт выходное напряжение в диапазоне +- 110 В, ЦАП V6 - корректирует смещение нуля.

1 hour ago, alexPec said:

Может есть какое красивое решение?

Посмотрите схемы промышленных приборов, дающие на выходе регулируемое двуполярное питание. Схему подходящего усилителя можно взять за основу и упростить. Я свой усилитель моделировал по мотивам схемы для Keithley 617 (фактически, она почти один в один взята).

[Allregia 9]

1 hour ago, alexPec said:

Мне это не нравится, т.к. на вход таким способом я запускаю пульсации питания.

Делитель просто два резистора, или все-же с конденсатором?

Можно буферок на ОУ поставить - тогда с делителя можно постаивть более жестокий RC-фильтр.

И если это отлично работает для 24-х битных аудиоЦАПов, то для 10-12-битного ЦАПа в МК точно подойдет.

 

P.S. А что если из-за какого-то разброса параметров (стабилизатора например), у Вас окажется не -15 а -14.5в?

Я в качестве источника смещения брал бы не -15, с которым  выходное напряжение ЦАПа МК никак не связано, а наприяжение аналогового питания (или референса, не знаю что у Вас за МК). Тогда смешение и напряжение с ЦАПа будут связаны друг с другом, и середина кода в ЦАПе будет давать точно 0в на выходе. Если это конечно важно...

 

[Точка Опоры 30]

Для смещения уровня на ОУ - по любому потребуется дополнительный источник. Хоть от питания, хоть стабилитрон, хоть нормальный элемент (или чёрт лысый).

Этот усилитель - инвертируюший или нет? Есть ли доступ к опорному напряжению ЦАП?

Изменено 18 февраля, 2023 пользователем Точка Опоры

[haker_fox 60]

1 hour ago, alexPec said:

Мне это не нравится, т.к. на вход таким способом я запускаю пульсации питания.

И вносите погрешность в выходной сигнал. Т.к. ИОН у Вас заведён только на ЦАП, а питание -15 В скорее всего имеет погрешность пару процентов.

[НЕХ 4]

Замените стабилитрон, смещающий выход ЦАП, на LM4040

Изменено 18 февраля, 2023 пользователем НЕХ

[Plain 168]

1 час назад, alexPec сказал:

 есть какое красивое решение?

Есть типовое:

Но погрешности резисторов выглядят не очень красиво.

[haker_fox 60]

3 minutes ago, Plain said:

Есть типовое:

А почему у Вас вместо одного резистора параллельное соединение R3 и R5? Или это для какой-то реальной схемы модель под имеющиеся компоненты?

[Allregia 9]

Может учет входного опера?  По идее, оно должно было быть в его модели учтено.

 

[Plain 168]

41 минуту назад, haker_fox сказал:

вместо одного резистора параллельное соединение R3 и R5

Для опорного напряжения инвертирующего усилителя, ОУ включён неинвертирующим, следовательно, чтобы сместить его выход на половину ЦАП, оно требуется:

1,65 В – 1,65 В / ((100 кОм / 33 кОм) + 1) = 1,2406 В

Если использовать для его делителя имеющийся номинал 33 кОм, то второй:

33 кОм / (3,3 В / 1,2406 В – 1) = 19,8795 кОм = 20 кОм || 3 МОм

Изменено 18 февраля, 2023 пользователем Plain

[byRAM 24]

2 часа назад, alexPec сказал:

Может есть какое красивое решение?

Например, масштабирующий усилитель на AD8629, питающийся от +/-5 В.

Но это относительно дорогой ОУ, не в каждом ларьке можно купить.

[Точка Опоры 30]

14 minutes ago, haker_fox said:

А почему у Вас вместо одного резистора параллельное соединение R3 и R5?

Ku = 10 В / 3,3 В = R4 / R1.

Одна из крайних точек, например - Vin = 3,3 В и Vout = -5 В. Напряжение на инвертирующем входе (относительно Vin) = [3,3 - (-5)] * R1 / (R1+R4) = 2,059 В. Отсюда, при R2 = 33 кОм, R3||R5 = R2 * [(3,3 В / 2,059 В) - 1] = 19,88 кОм.

[alexPec 3]

1 час назад, Plain сказал:

Есть типовое:

Но погрешности резисторов выглядят не очень красиво.

Спасибо большое! Классика...
Да, аналоговый схемотехник из меня посредственный 🙂

 

Спасибо всем за советы, ценю Вашу помошь!

 

 

 

[byRAM 24]

Я бы вот так сделал для унификации номиналов прецизионных резисторов: