[tyro 0]

толк в том, что стандарт определяет единое для всех толкование понятий.

Это несомненно. Хотелось бы еще "подзаконный акт", т.е. как его вычислять. :) Интересно, но определение диф. сигнала (формального) в ГОСТе не нашел.

Хотя по поводу толка погорячился:

"34. синфазное входное напряжение (операционного усилителя):

Напряжение между любым из входов операционного усилителя и

общим выводом, совпадающее по амплитуде и фазе с напряжением

между другим входом и общим выводом.

ГОСТ 18421-93 с. 5."

Откуда следует, что синфазное напряжение не может быть больше меньшего из сигналов и отсутствует в случае разнополярных входных сигналах относительно общего провода.

[Stanislav 0]

ИМХО, это:

 

Vsinf = [Vin(+) + Vin(-)]/2;

Vdiff = [Vin(+) - Vin(-)]/2;

Об том и речь. Что здесь может быть неявного/непонятного?

Только во втором уравнении с делением Вы явно погорячились. :)

 

Путь решения.

http://electronix.ru/forum/index.php?showt...39212&st=0#

Чей путь?

Лучше бы конкретно написали, чем "пути" указывать...

 

Это правильно и по классике.

Все диф. усилители по теории так и приводят.

Ну, так и определитесь, наконец. А то в одной и той же теме от Вас исходят два взаимо-исключающих утверждения.

 

Хочу оговориться сразу,(мне казалось что говорил об этом и ранее) что рассматриваю схему ОУ без связки с АЦП.

ОУ - всего лишь разновидность ДУ.

Ну да ладно, можно рассмотреть на примере ОУ, общность от этого не потеряется.

 

Классическое пояснение синфазного и диф. сигналов для диф.усилителя присутствует во всех книжка по ОУ (ну может за исключением "библии" на форуме ХиХ).

Далеко не во всех, скорее, наоборот. Щас в Достала погляжу...

 

...Это безусловно правильное утверждение. Особенно если расматривать в фиксированный момент времени. Но вот вопрос - почему синфазное напряжение должно быть постоянным?

Почему "должно быть"? Где у меня об этом написано?

Я хочу сказать, что влияния входного синфазного сигнала на выходной сигнал не будет только в случае, если синфазное напряжение равно 0. По формуле: 0В * Ксф = 0В.

Если принять Ваше определение, такое соотношение не получится. А если моё - получится. Вот и весь сказ.

 

...При таком подходе нет сходимости в расчетах инв.усилителя и диф. усилителя, о чем писал раньше...

Как нет? :07:

Поясните, что Вы имели в виду. Лучше на конкретном примере.

 

Да без проблем! Например, ADS1216/1217/1218 которые мы применяем.

И еще встроенный в MSP430 ADC12 и ADC10 тоже имеют возможность подключения внешней дифференциальной опоры, хотя сами они типа SAR и не имеет дифференциальной входной схемы.

Охо-хо...

Вы продолжаете смешивать понятия. АЦП, которые Вы приводите, не имеют референсного вывода встроенного ДУ. Они лишь имеют один общий дифф. вход (Aincomm просто тождественно равно Vin-), и коммутируемый второй. Соедините его с конкретным выводом, а после рассмотрите получившуюся дифф. схему. Из блок-схемы АЦП видно, что референсным напряжением встроенного ДУ является именно "земля" (AGND), и подано оно на общий (референсный) вход дифф. тракта где-то внутри прибора.

Ещё раз рекомендую: возьмите любой ИУ (например, классику - AD620), и посмотрите, что подразумевается под референсным напряжением, и почему для него резервируется вывод М/С.

Повторю ещё раз: для ДУ (ОУ, ИУ) референсным является потенциал, относительно которого отсчитывается выходное напряжение (при Vdiff=0, Vout=Vref). Однако, синфазное напряжение входа должно отсчитываться также именно относительно него.

[tyro 0]

Становлюсь на позиции ГОСТ 18421-93 с. 5.

Поэтому , с точки зрения ГОСТ 18421-93, утверждение Vsinf = [Vin(+) + Vin(-)]/2 не является истинным.

По поводу конкретного примера:

Схема поста 42. синфазное Vsinf=0. Схема вырождается в инвертирующий усилитель. Vdiff=4.

согласно методике, что Vsinf = [Vin(+) + Vin(-)]/2 имеем на выходе (при рассмотрении как диф.усилителя) Vout = (Ry/Rx)*(-4 + ((4+0)/2)/k). При расчете как инв. усилитель имеем Vout = -(Ry/Rx)*4. Это то, что я имел ввиду под сходимостью вычислений. Если взять предложенную мной формулировку (пост 65), а она как оказалось неплохо совпадает с ГОСТ, то Vout = -(Ry/Rx)*4 (синфазное равно минимальному из абсолютной вел-ны сигналов, в данном случае нулю).

[Stanislav 0]

Хотя по поводу толка погорячился:

"34. синфазное входное напряжение (операционного усилителя):

Напряжение между любым из входов операционного усилителя и

общим выводом, совпадающее по амплитуде и фазе с напряжением

между другим входом и общим выводом.

ГОСТ 18421-93 с. 5."

Правильно. Нетрудно убедиться, что это и есть полусумма напряжений на входах. :)

Только надо к определению добавить (чтобы было понятнее): составляющая напряжения между любым из входов....., совпадающая по амплитуде и фазе с составляющей напряжения между другим входом и общим выводом.

Откуда следует, что синфазное напряжение не может быть больше меньшего из сигналов и отсутствует в случае разнополярных входных сигналах относительно общего провода.

Простите великодушно, но Вы-то сами поняли, что написали? :07:

Возьмём ДУ. на один из входов подано -1В относительно общего провода, а на другой - +1В. Следуя Вашему же определению, Vсф=-1В, а моему - Vсф=0В. Кто прав?

 

Прошу простить за употребление выражений "моё определение" и "Ваше определение". Это только для краткости.

 

 

Становлюсь на позиции ГОСТ 18421-93 с. 5.

Поэтому , с точки зрения ГОСТ 18421-93, утверждение Vsinf = [Vin(+) + Vin(-)]/2 не является истинным.

С моей точки зрения, определение ГОСТа, и данное утверждение, наоборот, не противоречат друг другу, а являются эквивалентным выражением одного и того же.

 

По поводу конкретного примера:

Схема поста 42. синфазное Vsinf=0. Схема вырождается в инвертирующий усилитель. Vdiff=4.

Вот именно: вырождается. Мы же говорим именно о дифференциальном усилителе, на каждом из входов которого может быть напряжение сигнала.

...согласно методике, что Vsinf = [Vin(+) + Vin(-)]/2 имеем на выходе (при рассмотрении как диф.усилителя) Vout = (Ry/Rx)*(-4 + ((4+0)/2)/k).

Совершенно верно.

Правда, здесь ещё не учтена конечность к-та усиления ОУ.

При расчете как инв. усилитель имеем Vout = -(Ry/Rx)*4. Это то, что я имел ввиду под сходимостью вычислений. Если взять предложенную мной формулировку (пост 65), а она как оказалось неплохо совпадает с ГОСТ, то Vout = -(Ry/Rx)*4 (синфазное равно минимальному из абсолютной вел-ны сигналов, в данном случае нулю).

А вот эта формула усиления неверна, т.к. не учитывает конечность выходного сопротивления источника тока во входном каскаде ДУ (КОСС определяется в основном, этим сопротивлением). Если есть желание, можно рассмотреть на примере конкретного дифф. каскада.

Изменено 12 декабря, 2007 пользователем Stanislav

[tyro 0]

Если полусумма = меньшему из слагаемых, то может быть все. :)

Любая формула в идеале не точна, так как не может учесть всех зависимостей (ну например радиации или фазы луны :) ), или будет такой, что ее нельзя будет применить на практике.

Пример был приведен с учетом тех параметров, которые обсуждались и учитывались в обоих формулах, главное в нем видна "нестыковка".

P.S. ГОСТ конечно не истина в последней инстанции, но основа для взаимопонимания и терминологии.

[Stanislav 0]

Если полусумма = меньшему из слагаемых, то может быть все...

Это произойдёт, только если слагаемые равны. :)

 

Ну, хорошо, возьмём Vin+ = +3В, а Vin- = -1В. Какова, по-Вашему, будет синфазная составляющая?

 

Теперь предлагаю рассмотреть классический ДУ. Щас нарисую...

 

Вот, примерно так. Поправки будут?

Для простоты, будем считать изменение выходного напряжения при подаче дифференциального и синфазного сигналов, используя в качестве последнего "Ваше" и "моё" определения. Начальные условия: Vin+ = Vin- =0В относительно "земли".

Также для простоты, будем считать Re >> фt/Iэ, где фt - температурный потенциал (26мВ при н.у.), а Iэ - эмиттерные токи транзисторов. Иными словами, изменения Vin+ и Vin- будем считать малыми, чтобы не нарушать линейность.

Согласны?

[Designer56 0]

По-моему, дискуссия начинает сильно походить на сказку про белого бычка...или песенку про "у попа была собака".

Мне кажется, что всем сомневающимся в правильности стандартных (классических) определений синфазного сигнала нужно иметь ввиду следующее:

1. Изготовитель ОУ не знает и не может знать схему включения, которую реализует потребитель- разработчик аппаратуры. Поэтому все параметры даются приведенные ко входам, и при симметричном питании, за исключением особо оговоренных случаев. Потенциал общего провода при этом- это полусумма положительного и отрицательного питаний, или, по- другому, средняя точка. От него же отсчитываются все потенциалы в схемах измерения параметров. В частности, для "однополярных", или R-R, ОУ все делается точно так же, как и для "неоднополярных", и они принципиально между собой ничем не отличаются. За исключением того, что диапазон входных напряжений у "однополярных простирается до значений напряжений питания- или одного из напряжений питания, или до обоих.

2. Типичная схема включения ОУ- это схема с ОС. При этом, вследствии больших Краз ОУ (для пост. тока) отенциалы входов мало отличаются друг от друга - на величину, незначительно отличающуюся от напряжения смещения ОУ. Если не принмать во внимание влияние падение напряжения на сопротивлении цепи ОС отвх. токов и конечность петлевого усиления, конечно. Но это- уже другая тема.

В этих условиях синфазное напряжение, вычисленное как полусумма напряжений на входах мало отличается от напряжения на любом из входов- на величину, равную половине напряжения смещения ОУ. С практической точки зрения, можно считать, что они равны.

3. Для дифференциальных и измерительных усилителей, в схемах включения которых отсутствует ОС, замкнутая на входы, расчет синфазного производится как полусумма напряжений на входах, и в принципе, так же, как и для ОУ. Но следует иметь ввиду, что напряжения на входах ИУ и ДУ могут сильно отличаться друг от друга. Если нет специального вывода опорного потенциала для вх. сигналов, тогда за него для расчета синфазного берут полусумму положительного и отрицательного питания при ассиметричном питании или среднюю точку питания (при симметричном питании)

Еще раз хочу подчеркнуть: Сам ОУ и схема, в которой он работает- разные вещи.

[alexander55 0]

По-моему, дискуссия начинает сильно походить на сказку про белого бычка...или песенку про "у попа была собака".

Не согласен. Эта тема важная и тут надо прийти к общему знаменателю. Поэтому попробую еще раз от печки. За основу принята схема tyro.

Я здесь указал только узловые точки и убрал сопротивление нагрузки.

Вычислим влияние Vsinf (примем Vdiff=0)).

Приведу (по просьбе Станислава) систему уравнений узловых точек.

Везде направление токов принято слева-направа и сверху-вниз.

F1, F2, F3, F4 - потенциалы узловых точек.

Сопротивления источников приняты равными нулю. Поехали.

 

(Vsinff -F3)/R3 - (Uout-F3)/R1=0 // для точки 3

(Vsinff-F4)/R4 - (0 - F4)/R2 =0 // для точки 4

F3=F4 // равенство потенциалов входов

 

В результате должно получиться что-то типа

Uout = Vsinff [(R2/(R4+R2)* (R3+R1)/R3) - R1/R3]

Если R3=R4 и R1=R2 (1),

то Uout=0.

В этом и есть главный смысл применения диф. ОУ (синфазная помеха взаимно компенсируется).

Теперь по поводу смещения. Оно возникает из-за того, что точность выполнения условия (1) не идеально.

 

Теперь влияние Vdiff. Vsinff принимаем равным нулю, т.е. точка 1 притянута к земле.

Уравнения узловых точек можете написать сами, но это классическая схема и это не требуется.

Uout= - Vdiff * R1/R3

 

Теперь насчет располовиненных Vdiff.

По Vsinff схема эквивалента выше приведенной.

По Vdiff проще воспользоваться наложением (суперпозицией) Vdiff/2 и -Vdiff/2

Результат получится аналогичным как для схемы tyro.

[Stanislav 0]

Не согласен. Эта тема важная и тут надо прийти к общему знаменателю. Поэтому попробую еще раз от печки. За основу принята схема tyro.

.........................................................................

Результат получится аналогичным как для схемы tyro.

Скажите, а каким образом Ваши уравнения учитывают коэффициент усиления синфазного сигнала?

По-моему, написанное выше не имеет отношения к сути обсуждаемого вопроса. Более того, является банальностью.

[Alex255 0]

ОУ - всего лишь разновидность ДУ.

Ну да ладно, можно рассмотреть на примере ОУ, общность от этого не потеряется.

Это неверно. ДУ и ОУ это разные вещи (см. например предыдущий пост Alexander55). Хотел было возразить Alexander55, но видимо точно надо определиться :)

ДУ - законченный усилитель (часто с КУ=1) усиливающий РАЗНОСТЬ входных напряжений. Используется например в датчиках тока, контроле питания. ОС уже заведена и устроена так, чтобы максимально увеличить этот самый КОСС.

ОУ - полуфабрикат, используемый с цепью ОС (в том числе для построения ДУ), но это никак не его разновидность.

Изменено 13 декабря, 2007 пользователем Alex255

[Stanislav 0]

Это неверно. ДУ и ОУ это разные вещи (см. например предыдущий пост Alexander55).

Да что Вы говорите?

А если подумать?

 

...Хотел было возразить Alexander55, но видимо точно надо определиться :)

ДУ - законченный усилитель (часто с КУ=1) усиливающий РАЗНОСТЬ входных напряжений. Используется например в датчиках тока, контроле питания. ОС уже заведена и устроена так, чтобы максимально увеличить этот самый КОСС.

ОУ - полуфабрикат, используемый с цепью ОС (в том числе для построения ДУ), но это никак не его разновидность.

Хороши определения, нечего сказать...

[alexander55 0]

Скажите, а каким образом Ваши уравнения учитывают коэффициент усиления синфазного сигнала?

Посмотрите повнимательнее и увидите, по сути на выходе присутствует суперпозиция сигналов по + и - входу.

 

По-моему, написанное выше не имеет отношения к сути обсуждаемого вопроса.

А к чему имеет отношение, я что-то не понимаю.

 

Более того, является банальностью.

Для Вас и для меня ОУ банальны как 5 копеек.

За всю Одессу я не скажу, она очень велика.

 

ОС уже заведена и устроена так, чтобы максимально увеличить этот самый КОСС.

Не понял, что имеется ввиду. :)

 

ОУ - полуфабрикат, используемый с цепью ОС (в том числе для построения ДУ), но это никак не его разновидность.

Я бы сказал так.

ОУ - строительный кирпич для построения аналоговых узлов.

 

ОУ - всего лишь разновидность ДУ.

Я бы сказал так.

Схемотехника ОУ использует дифференциальные входы.

Не обижайтесь - просто я люблю четкость.

[E1962 0]

Кстати а почему вы рассматриваете диф усилитель(Имеется ввиду реальная схема с резисторами)

Изготовителем указывается КОСС опера без обвеса.Кстати в уже цитируемом И Достале приведена схема измерения КОСС именно опера.И еще реальная схема всегда будет обладать меньшим КОСС.

Если использовать голый опер то простора для споров будет меньше.

Designer56 изготовитель и не желает знать что будут творить с его продукцией.А ваше пристрастие к симметричному питанию забавно.Подумайте что произойдет в схеме предложенной tyro если питание будет не симметричным.Вы бы хоть формулку черкнули связи питания с чем нибудь у опера.За исключением У вых.

[tyro 0]

Теперь предлагаю рассмотреть классический ДУ. Щас нарисую...

Можно конечно взять любой пример и рассмотреть его применительно к входному каскаду ОУ, взяв в расчет влияние каких-то параметров, а каких-то неучитывать.Можно добавить каскад перехода от диф.выхода к единичному, можно добавить ... много чего.

Полагаю, что в Вашем рассмотрении не будет ошибок на 99,9%(0.1% оставляю на опечатки) и заранее с Вашими выкладками согласен.

Суть разногласий (а мне кажется псевдо разногласий) относительно "синфазного напряжения" лежит исключительно в области терминологии и методологии. Начну с терминологии - она должна быть однозначной и не допускать двоякого толкования. Поскольку ни Вы, ни я, на определенный момент времени не нашли определения для синфазного сигнала, то я (по нескромности) предложил оное. В последствии выяснилось, что "Царь и Бог" в РФ -ГОСТ давно дал такое определение, а предложенное мной ему нигде не противоречит. Можно говорить о сильных и слабых сторонах ГОСТа вообще, но в любом случае это основа для обмена мнениями.

Теперь немного о методологии (в моем понимании). Рассмотрение работы технической системы (в нашем случае ОУ) начинается с терминологии - "что есть что". Далее строится идеальная модель, включающая минимальный набор параметров, необходимых для (поянения) описания работы модели и взаимосвязи ее параметров. На этом этапе проверяется адекватность формул (естественно для идеальной модели) и определений параметров, входящих в ее модель. При фиксированных параметрах модели, с какой бы стороны не подходили к вычислению ее параметров, результат должен быть один и тот же. Если это не так, то неверна либо модель, либо допущена ощибка в (сущности) определения параметра(ов). Дальше в идеальную модель вводятся все необходимые для конкретного класса задач реальные параметры и соответственно уточняются зависимости между параметрами. При необходимости (для более краткого описания) вводят дополнительные рассчетные параметры, но никак не пересматривают исходные определения, проверенные на идеальной модели. Уточнять (и соответственно усложнять) расчетные соотношения , в том числе и принятие в расчет дополнительных факторов не возброняется.

А теперь конкретно о синфазном напряжении как полусумме входных напряжений. Кроме того, что оно противоречит "слову божьему" - ГОСТу, данное определение не дает одинакового результата при расчете одной и той же схемы с одними и теми же параметрами, а следовательно не является корректным ( пример расчета "вырожденного" диф.усилителя приведенного выше).

На этом вопрос о синфазном напряжении считаю для себя закрытым и от дальнейшего обсуждения данного вопроса отстраняюсь.

С наилучшими пожеланиями всем участникам обсуждения.

tyro.

[Herz 5]

:a14: Нет слов...