[Egorrok 0]

Здравствуйте товарищи! Нужна помощь с задачей в которой требуется разработать принципиальную схему масштабирования, позволяющую преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, в соответствии с диапазоном изменения измерительного сигнала (Uвх=0...50 мВ) и входного диапазона АЦП (Uацп =0,002...5 В).

Сначала подумал о масштабирующей схеме с усилением и смещением входного сигнала, но потом понял, что по этой схеме не получается поднять сигнал на входе до 0,002 В.

Не могу понять как можно реализовать равенство диапазонов, зная конкретный входной диапазон АЦП.  

[slkhome 0]

Сначала смасштабировать ОУ, грубо говоря  50 мВ в (5 - 0,002) В, преобразовать смещение 0 В в 0.002 через те же ОУ. Это конечно в Идеале. 

В реальности тоже самое, но с запасом. Замем уже в Цифре скорректировать! Так сказать калибровка.

[Egorrok 0]

Вы имеете в виду входной сигнал равный 50 мВ преобразовать в 4,998 В ? Но как тогда реализовать смещение нуля до 0,002? Я находил схему масштабирования входного сигнала, но не смещение его с нуля. 

[slkhome 0]

Just now, Egorrok said:

Вы имеете в виду входной сигнал равный 50 мВ преобразовать в 4,998 В ?

Посмотрите описания на ОУ AD8129, AD8137,  и подобных. Там в описании много интересных схем применения. Наверняка там найдете все что нужно!

В итогде Вам нужно выбрать такое смещение ОУ, чтобы на выходе получился необходимый диапазон.

И удобнее масштабировать одним ОУ, а смещение другим.

Как реализовывать на обычных ОУ - ОУ со смещением можно найти на просторах инета, даже в Ютубе с картинами и пояснениями.

[Egorrok 0]

6 минут назад, slkhome сказал:

Посмотрите описания на ОУ AD8129, AD8137,  и подобных. Там в описании много интересных схем применения. Наверняка там найдете все что нужно!

В итогде Вам нужно выбрать такое смещение ОУ, чтобы на выходе получился необходимый диапазон.

И удобнее масштабировать одним ОУ, а смещение другим.

Как реализовывать на обычных ОУ - ОУ со смещением можно найти на просторах инета, даже в Ютубе с картинами и пояснениями.

На сколько я понял, в задаче требуется решить на одном ОУ. Нашел такую схему, можно ли на ней реализовать мой случай, когда Uвх находится на нуле или все же нужно сперва расширять диапазон, а потом уже вторым смещать?

[dimka76 42]

On 11/6/2022 at 7:37 PM, Egorrok said:

Здравствуйте товарищи! Нужна помощь с задачей в которой требуется разработать принципиальную схему масштабирования, позволяющую преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, в соответствии с диапазоном изменения измерительного сигнала (Uвх=0...50 мВ) и входного диапазона АЦП (Uацп =0,002...5 В).

Сначала подумал о масштабирующей схеме с усилением и смещением входного сигнала, но потом понял, что по этой схеме не получается поднять сигнал на входе до 0,002 В.

Не могу понять как можно реализовать равенство диапазонов, зная конкретный входной диапазон АЦП.  

[k155la3 26]

Можно делать перемножитель "на-развес", а можно использовать готовый, 

что-то из "родственников"  AD532 Internally Trimmed Integrated Circuit Multiplier

Спойлер

 

[haker_fox 60]

8 hours ago, Egorrok said:

и входного диапазона АЦП (Uацп =0,002...5 В).

Хочу посмотреть на задачу с другой стороны. Что-то странная нижняя граница входного диапазона АЦП. Может быть проще сделать двухполярное питание АЦП, если оно это позволяет. Т.е. VCC на 5 В, а AVSS на -0.5, например.

[byRAM 24]

30 минут назад, haker_fox сказал:

Хочу посмотреть на задачу с другой стороны. Что-то странная нижняя граница входного диапазона АЦП. Может быть проще сделать двухполярное питание АЦП, если оно это позволяет. Т.е. VCC на 5 В, а AVSS на -0.5, например.

Верхняя граница АЦП определяется Vref=5 В, как я понял. Нижняя 5/2500 В, странноватая граница. Вряд ли это 12-разрядный АЦП, обычно в них нет смысла работать ниже +/- 1-1,5 бит. Похоже, что это 14- или 16-разрядный АЦП с учётом шумов. Тогда надо смещать смело выше 2 мВ, чтобы не работать вблизи зоны шумов, разрядности всё-равно будет достаточно.

[Egorrok 0]

АЦП задан конкретный - AD7710, разрядность 24.

Можно ли реализовать смещение до 2 мВ каким-то источником питания? Но каким образом изменится верхняя граница входного сигнала, если мы вводим постоянную составляющую?

[slkhome 0]

19 hours ago, Egorrok said:

На сколько я понял, в задаче требуется решить на одном ОУ. Нашел такую схему, можно ли на ней реализовать мой случай, когда Uвх находится на нуле или все же нужно сперва расширять диапазон, а потом уже вторым смещать?

Сначала масштабировать, затем смещать.

14 hours ago, haker_fox said:

Т.е. VCC на 5 В, а AVSS на -0.5, например.

Возможно чем-то это и лучше, так по мне мучасться с отрицательным доплнительным ИП - больше мороки чем выигрыш. 

[Egorrok 0]

19 часов назад, dimka76 сказал:

А не будет ли по этой схеме на АЦП приходить отрицательное напряжение? 

[Arlleex 131]

Не бывает компонентов с 0% отклонениями, в том числе операционных усилителей с нулевым смещением, поэтому частью динамического диапазона АЦП придется пожертвовать, как ни крути. Кроме того, потребуется опорный ИОН и его калибратор на аналоговом ключе. Просто так из Uвх=0...50 мВ получить 0,002...5 В - что-то из области фантастики, ИМХО...

[Plain 168]

1 час назад, Egorrok сказал:

АЦП задан конкретный - AD7710, разрядность 24.

Можно ли реализовать смещение до 2 мВ

Можно, но смысла никакого, потому как конкретно в паспорте данного АЦП указан ДД от Vss–30 мВ до AVdd+30 мВ.

В том же паспорте многократно явно виден встроенный программируемый усилитель, поэтому смысла во внешнем тоже никакого.

[slkhome 0]

В конечном счете либо реализовать по ТЗ, либо обосновать нецелесообразность реализации. Если это конечно для реальной жизни, а не только для лабораторки