Перейти к содержанию
    

Измерение напряжения питания

Измеряю напряжение питания с помощью делителя и повторителя на ОУ.

 

post-33778-1521364156_thumb.png

 

Но вот задумался и пошел читать ДШ, а там написано вот это.

 

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Input Voltage VSS − 0.3 V to VDD + 0.3 V

 

То есть на вход ОУ нельзя подавать ничего выше питания + 0.3в. Но у меня в момент включения не будет питания на ОУ, пройдет немало времени на стабилизацию процессов в преобразователях питания которые делают из входного напряжения 5в а затем 3.3.

 

Вопрос как избежать возможных проблем? То есть обеспечить допустимые предельные напряжения на входах ОУ?

Спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Измеряю напряжение питания с помощью делителя и повторителя на ОУ....

Вопрос как избежать возможных проблем? То есть обеспечить допустимые предельные напряжения на входах ОУ?

Спасибо.

Вопросов два:

1) Чем измеряете напряжение?

2) Зачем в схеме ОУ, какую полезную функцию он выполняет?

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1) АЦП (stm32f4xx)

2) Для обеспечения работы АЦП, делитель не успеет заряжать входную емкость АЦП достаточно быстро и часто. Нужна частота до ~100кГц и минимальное время сэмплирования, без потери точности из-за этого.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1) АЦП (stm32f4xx)

2) Для обеспечения работы АЦП, делитель не успеет заряжать входную емкость АЦП достаточно быстро и часто. Нужна частота до ~100кГц и минимальное время сэмплирования, без потери точности из-за этого.

Чтобы успевал, надо номиналы делителя уменьшить минимум в 10 раз.

ОУ - не нужен.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вопрос как избежать возможных проблем? То есть обеспечить допустимые предельные напряжения на входах ОУ?

Обычная диодная растяжка на входе типа BAV199. Схему можете подсмотреть в даташите вашего микроконтроллера.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Обычная диодная растяжка на входе типа BAV199. Схему можете подсмотреть в даташите вашего микроконтроллера.

Да она там наверняка уже есть на входе АЦП МК...

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот допустим уменьшим номиналы делителя в 10 раз. Постоянная времени заряда входной емкости АЦП ~ 47k * 4пФ = 188 нс. Минимальное время сэмплирования при таковой частоте АЦП 21МГц ~ 3 такта = 142 нс. Мне надо будет увеличить это время до 15 тактов (следующее возможное значение), то есть до 714 нс. В итоге все требуемые измерения займут в 2 раза больше времени. Этого не хочется, потому как это ведет к ухудшению других характеристик, нужно резервировать большее время на измерения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Постоянная времени заряда входной емкости АЦП ~ 47k * 4пФ = 188 нс.

 

1 Постоянная времени = это 30% от номинала...

3 Постоянных времени = это 95% от номинала... Или "номинал" - 5%... Или погрешность измерения АЦП + 5%...

 

А вот для 1% или 0,5% этих "Постоянных времени" требуется гораздо, гораздо больше...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так я и говорю недостаточно, даже если в 10 раз номиналы резисторов делителя уменьшить. Для этого и нужен ОУ.

 

Если добавлять диоды на вход, то это надо считать смещения из-за их токов утечки. И вероятно снова уменьшать номиналы резисторов делителя. А еще диоды не обеспечивают падения на них меньше 0.3в.

Изменено пользователем amaora

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот допустим уменьшим номиналы делителя в 10 раз. Постоянная времени заряда входной емкости АЦП ~ 47k * 4пФ = 188 нс. Минимальное время сэмплирования при таковой частоте АЦП 21МГц ~ 3 такта = 142 нс. Мне надо будет увеличить это время до 15 тактов (следующее возможное значение), то есть до 714 нс. В итоге все требуемые измерения займут в 2 раза больше времени. Этого не хочется, потому как это ведет к ухудшению других характеристик, нужно резервировать большее время на измерения.

Вы уверены насчет "времени сэмплирования"?

К сожалению, я не спец. по STM, но рекомендую вам разобраться в этом вопросе, изучив даташит.

Подключение буферного конденсатора АЦП ко входу, обычно, происходит, когда вы выбираете (назначаете) этот вход для АЦП.

А его отключение от входа происходит, когда запускается процесс АЦП преобразования.

Время между этими событиями - и есть "время сэмплирования".

А совсем не то, что вы написали, по моему мнению...

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, это время, почему сомневаетесь? Оно настраивается в STM.

 

Bits 31: 27 Reserved, must be kept at reset value.

Bits 26:0 SMPx[2:0]: Channel x sampling time selection

These bits are written by software to select the sampling time individually for each channel.

During sampling cycles, the channel selection bits must remain unchanged.

Note: 000: 3 cycles

001: 15 cycles

010: 28 cycles

011: 56 cycles

100: 84 cycles

101: 112 cycles

110: 144 cycles

111: 480 cycles

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1) Формула есть в техописании.В нее, кроме выходного сопротивления источника и времени выборки, входит еще и требуемая точность (количество значащих разрядов). Вы уверены, что вам надо измерять напряжение питания с 12-битной точностью?

 

2) По поводу превышения напряжения питания при выключенном питании схемы: пока питания нет - выходной ток делителя будет через защитные диоды ОУ сливаться на питание и приподнимать его. Тут важно не превысить максимально допустимый ток через защитные диоды.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так я и говорю недостаточно, даже если в 10 раз номиналы резисторов делителя уменьшить.

Но и это еще не всё. Если речь идет о высокой точности, то надо вспомнить и о пульсации источника, помехах и переходных процессах от бросков тока... Смотрите на переходные характеристики источников питания, их пульсации на ВЧ и на 100Гц. Потом моделируйте цифровой фильтр, учитывайте требуемый ресурс на вычисления... Потому как все эти вещи придется фильтровать программно... А еще если АЦП поразрядного уравновешивания, то они сильно не любят, когда напряжение меняется в процессе сэмплирования. Поэтому проверьте, у них внутри должен быть узел "выборки-хранения"....

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, это время, почему сомневаетесь? Оно настраивается в STM.

Это не совсем так.

Как я понял, это время паузы между пуском АЦП и отключением буферного конденсатора от входа.

То есть, это минимальное гарантированное "время сэмплирования". Вам ничего не стоит его увеличить до нужного,

сделав дополнительную паузу между переключением АЦП на нужный вход и пуском процесса АЦП.

Если вход АЦП не переключать, то время сэмплирования будет равно периоду измерений (10мкс) минус время для АЦП-преобразования.

То есть время, когда буферный конденсатор отключен от входа. И больше вы уже не сделаете...

 

 

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...