[sera_os 0]

Далее напряжение с шунта необходимо усилить. В каком диапазоне на выходе оно должно меняться? От 0 до 5В или от 0 до 2,56В? Какое опорное напряжение АЦП брать?

АЦП меряет от 0 до Vref. Берите 5В опорное.

По идее при положительной полуволне напряжение должно меняться от 2,5 до 5В, при отрицательной от 0 до 2,5В, верно?

неправильно!

Да, ещё такой вопрос - как защитить вход АЦП МК от отрицательного напряжения снимаемого с датчика напряжения (делителя).

Спасёт ли диод? Или он будет держать на себе -0,7В, что тоже не приемлемо?

Диод даже и не нужен, он есть внутри микросхемы! Главное ограничить ток через него на уровне 10мА (резистором R12).

[=AK= 12]

Тогда согласно посту №18, возьму R1=R4=10кОм. В качестве опорного напряжения АЦП буду использовать внутрений источник опорного напряжения(2,56В).

Обычно АЦП меряет напряжение в диапазоне от 0 до Vref. В вашем случае от 0 до 2.56 В.

Значит, в пике отрицательной полуволны напряжение на входе АЦП должно быть больше 0, в пике положительной полуволны - не больше 2.56 В, а при нулевом входном - половина Vref, т.е. 1.28 В.

 

Тогда расчитаем необходимый коефициент усиления. К=2,56В/0,126В=20.

Соответственно, надо вдвое меньше

 

Снова исходя из формулы поста №18

В посте №18 предполагалось, что АЦП имеет Vref = 5 В, поэтому резисторы R2,R3 предлагалось взять одинаковые, чтобы получить виртуальную землю 2.5 В = 0.5*Vref

 

В вашем случае надо получить не 2.5 В, а 1.28 В, поэтому R2 должен быть больше чем R3. Однако сопротивление параллельно включенных R2||R3 все так же должно быть равно R6.

[Motion 0]

Диод даже и не нужен, он есть внутри микросхемы! Главное ограничить ток через него на уровне 10мА (резистором R12).

 

То есть на вход МК можно подавать отрицательное напряжение -5В? Главное, чтобы ток не превышал 10мА. В моём случае резистор на 1кОм, то есть при 5В ток будет 5В/1000Ом = 5мА

 

А что будет мерять АЦП при отрицательной полуволне, если я буду мерять?

 

 

 

=AK=, приведите, пожайлуста, готовую схему дифферинциального усилителя с номиналами компонентов. Опорное любое, шунт любой, т.д.

[=AK= 12]

приведите, пожайлуста, готовую схему дифферинциального усилителя с номиналами компонентов. Опорное любое, шунт любой, т.д.

Все та же схема, шунт 0.02R, R2=R3=200k, R6=100k, R1=R4=10k

 

Результат прогона на симуляторе, выходное напряжение ОУ:

 

 

Вполне пригодно для АЦП с Vref = 5 В

 

То есть на вход МК можно подавать отрицательное напряжение -5В? Главное, чтобы ток не превышал 10мА.

Если можно, то в даташите об этом должно быть сказано.

[sera_os 0]

То есть на вход МК можно подавать отрицательное напряжение -5В? Главное, чтобы ток не превышал 10мА. В моём случае резистор на 1кОм, то есть при 5В ток будет 5В/1000Ом = 5мА

Почти так! ток=(5-0,7)/1000=4,3 мА. 0,7В-падение на диоде.

А что будет мерять АЦП при отрицательной полуволне, если я буду мерять?

АЦП будет мерять 0, ИМХО, я не програмист.

[=AK= 12]

Почти так! ток=(5-0,7)/1000=4,3 мА. 0,7В-падение на диоде.

Это нештатный режим. JEDEC требует, чтобы при статических разрядах ток до 20 мА не вызывал "защелкивания". Однако это не значит, что в пин можно вдувать постоянный ток 10 мА. Были люди, которые дотошно выпытывали у тексуппорта Атмела, сколько можно гнать постоянного тока через защитные диоды какой-то их Атмег. Оказалось, не более 0.5 мА, как я помню.

[Motion 0]

Теперь получилось.

 

Напряжение меняется от виртуального нуля (2,5В) усиливаясь в 10 раз.

 

 

Остался вопрос с делителем напряжения. То есть можно просто подавать на порт МК хоть 1000В, главное чтобы тог не достигал значения 10мА? Внутри МК есть диодо только на линиях АЦП или на всех линиях?

 

Что измерит АЦП при отрицательной полуволне? Даже если есть внутренний диод, то нём упадёт 0,7В.

 

Не лучше поставить внешний диод Шотки?

[sera_os 0]

Это нештатный режим. JEDEC требует, чтобы при статических разрядах ток до 20 мА не вызывал "защелкивания". Однако это не значит, что в пин можно вдувать постоянный ток 10 мА. Были люди, которые дотошно выпытывали у тексуппорта Атмела, сколько можно гнать постоянного тока через защитные диоды какой-то их Атмег. Оказалось, не более 0.5 мА, как я помню.

Хм, буду знать на будущее. Я отталкивался от этих строк (pdf atmega32):

Although each I/O port can sink more than the test conditions (20 mA at Vcc = 5V, 10 mA at Vcc = 3V) under steady state

conditions (non-transient), the following must be observed:

PDIP Package:

1] The sum of all IOL, for all ports, should not exceed 400 mA.

2] The sum of all IOL, for port A0 - A7, should not exceed 200 mA.

3] The sum of all IOL, for ports B0 - B7,C0 - C7, D0 - D7 and XTAL2, should not exceed 300 mA.

TQFP and MLF Package:

1] The sum of all IOL, for all ports, should not exceed 400 mA.

2] The sum of all IOL, for ports A0 - A7, should not exceed 200 mA.

3] The sum of all IOL, for ports B0 - B4, should not exceed 200 mA.

4] The sum of all IOL, for ports B3 - B7, XTAL2, D0 - D2, should not exceed 200 mA.

5] The sum of all IOL, for ports D3 - D7, should not exceed 200 mA.

6] The sum of all IOL, for ports C0 - C7, should not exceed 200 mA.

If IOL exceeds the test condition, VOL may exceed the related specification. Pins are not guaranteed to sink current greater

than the listed test condition.

 

Теперь получилось.

 

Напряжение меняется от виртуального нуля (2,5В) усиливаясь в 10 раз.

Остался вопрос с делителем напряжения. То есть можно просто подавать на порт МК хоть 1000В, главное чтобы тог не достигал значения 10мА? Внутри МК есть диодо только на линиях АЦП или на всех линиях?

Следуйте рекомендациям =AK=. Ограничте на уровне 0,5мА например.

Что измерит АЦП при отрицательной полуволне? Даже если есть внутренний диод, то нём упадёт 0,7В.

0! только что спросил програмиста.

Не лучше поставить внешний диод Шотки?

поставте, надежнее будет :) но это не обязательно.

[Baser 5]

Что-то я тут вас не пойму :)

То вроде бы договорилсь применить LM358 с дифф. включением. Разжевали, что нужно применить опору МК Uref=2.56V и виртуальную землю ОУ в 1.28V.

То уже снова речь о Uref=5V и Ushift=2.5V

Вы уж определитесь. Если LM358, то только первый вариант :)

 

Что измерит АЦП при отрицательной полуволне? Даже если есть внутренний диод, то нём упадёт 0,7В.

Согласно DataSheet на АТмега, напряжение на любой ножке должно находится в пределах:

Voltage on any Pin except RESET with respect to Ground .....-0.5V to VCC+0.5V

и это Absolute Maximum Ratings. При привышении этих значений Атмел не гарантирует ничего.

То есть, хотя и есть внутренние диоды, которые держат до 20мА и есть рекомендации не превышать порог в 0.5мА, все равно напряжение на ножке не должно превышать +-0.5В от питания.

Поясню на примере: если для цифровой секции напряжение на ножке -0.7В еще не критично, то при таком напряжении на входе АЦП токи через защитные диоды перекашивают всю аналоговую секцию и измерение других входов АЦП становится неправильно. Слегка приоткрываются КМОП ключи. Наблюдал такое лично.

 

Остался вопрос с делителем напряжения. То есть можно просто подавать на порт МК хоть 1000В, главное чтобы тог не достигал значения 10мА? Внутри МК есть диодо только на линиях АЦП или на всех линиях?

 

Не лучше поставить внешний диод Шотки?

Сколько можно "просто подавать на порт МК" я написал выше. Если есть защитная цепочка, то ессно, на неё можно подавать хоть 1000В. У АТмега диоды есть везде, кроме Ресета (нет на +5В).

 

Насчет всех этих защит я придерживаюсь след правила: на аналоговых входах не более +-0.3В от питания (защита при помощи шоттки), на цифровых не более +-0.7В от питания (защита при помощи обычных диодов).

 

Хм, буду знать на будущее. Я отталкивался от этих строк (pdf atmega32): ...

Эти строки никакого отношения к защитным диодам не имеют. Это токи через выходные драйверы ножек при напряжениях на них GND...+Vcc

Изменено 2 февраля, 2008 пользователем Baser

[=AK= 12]

Остался вопрос с делителем напряжения.

 

Делитель должен состоять из трех резисторов. Высокоомный резистор между сетью и входом АЦП один низкоомный со входа АЦП на землю, второй - со входа АЦП на +5 В. На входе АЦП будет ослабленное сетевое со серединой в +2.5 В, примерно такое же, как я приводил для выхода ОУ.

[Motion 0]

Вы уж определитесь. Если LM358, то только первый вариант

 

А если опорное будет +5В, тогда какой ОУ взять?

[sera_os 0]

Эти строки никакого отношения к защитным диодам не имеют. Это токи через выходные драйверы ножек при напряжениях на них GND...+Vcc

Действительно :( , сори, где-то я еще встречал описание этих диодов, вот только немогу найти.

[Motion 0]

Делитель должен состоять из трех резисторов. Высокоомный резистор между сетью и входом АЦП один низкоомный со входа АЦП на землю, второй - со входа АЦП на +5 В. На входе АЦП будет ослабленное сетевое со серединой в +2.5 В, примерно такое же, как я приводил для выхода ОУ.

 

Поставил высокоомный на 750кОм, и 2 низкоомных на 10 кОм. Получилось, что и на выходе ОУ. Виртуальная земля - 2,5В.

 

А как узнать в каких пределах меняется напряжение. Максимум и минимум?

[_Diman_ 0]

Действительно :( , сори, где-то я еще встречал описание этих диодов, вот только немогу найти.

 

Может здесь?

AVR182: Zero Cross Detector

 

The series input resistor is a 1 MΩ resistor. It is not recommended that the clamping

diodes are conducting more than maximum 1 mA and 1 MΩ will then allow a maximum

voltage of approximately 1,000V.

[Motion 0]

Актуальными остались 2 вопроса:

 

1) Если я использую опорное напряжение +5В, тогда какой ОУ мне необходим для схемы и номиналов, приведённой =AK=?

 

2)Каким образом задаётся диапазон отклонения напряжения после делителя от виртуальной земли +2,5В?