[_artem_ 0]

Поставь по одному делителью напряжения на двух резисторах по 10 К ка выходам каждого ОУ так что:

- один резистор будет одключен к выходу ОУ

- второй к стабилизированному источнику напряжения

- средняя точка к АЦП микросхемы.

 

Так как делитель дает уменьшение в два раза (учтешь в программе простым шифтом на одну позицию) и смешение наоряжения , даже при насышении выхода наоряжение будет не меньше чем 0В

 

Кстати убери Д4 и Д5 - они вредны , даже если в ОУ и есть схема ограничения тока - это короткое замыкание ОУ по выходу. Хоть бы ради уважения к ОУ их через резистор поставил бы .))

[rezident 0]

Так и не была озвучена требуемая точность измерения. Поэтому не вижу ничего плохого в уменьшении динамического диапазона вдвое, путем введения смещения. ИМХО инструментальный усилитель (вместо обоих ОУ) со сдвигом уровня по выходу сюда сам очень просится. INA118, INA121 к примеру.

[=AK= 12]

Можно попробовать вот что: если известен максимум выходного(после операционника) отрицательного сигнала, тогда можно подобрать источник опорного напряжения той же величины, но положителной полярности. Затем просуммировать эти два напряжения с использованием еще одного операционника. Тогда - Ваш максимально возможный отрицательный сигнал для АЦП будет равен 0, а все другие значения напряжений СТРОГО положительными. А введенный нами сдвиг на величину опорного напряжения легко компенсируется программно.

Мысль правильная. Однако еще один операционник не нужен, достаточно пары резисторов на входе одного единственного ОУ. И не надо знать максимум входного, достаточно при 0 входного загнать напр. на выходе операционника более-менее ровно посередине диапазона АЦП. Например, если полный диапазон АЦП от 0 до 5В, то при нулевом токе напряжение д.б. +2.5В.

 

 

В качестве источника смещения желательно использовать тот же источник, от которого питается АЦП, при этом R2=R3, R4=R5 и в целом погрешностей меньше. Заодно R2 защищает вход ОУ от перегрузок, для более ядреной защиты можно добавить диоды. Надеюсь, всем очевидно, что сопротивление резисторов R2 и R3 д.б. много больше чем R1. Чтобы защитить вход АЦП от перегрузок, желательно ОУ выбрать типа rail-to-rail с питанием от источника питания АЦП, как условно показано на схеме

[SlavaCh 0]

Немного не понял, подскажите плиз по поводу rail-to-rail -

Если я пославлю такой ОУ и подам питание gnd..+5В то он разве будет воспринимать и усиливать на входе отрицательные сигналы?

Или надо какое-то смещение ко вх сигналу прикладывать?

Ведь rail-to-rail - это вроде просто работа с сигналами на вх и вых от GND до VCC, а у меня получается что вх сигнал может быть менее GND, до -1,5В. А его тоже надо измерить.

[Lonesome_Wolf 0]

Немного не понял, подскажите плиз по поводу rail-to-rail -

Если я пославлю такой ОУ и подам питание gnd..+5В то он разве будет воспринимать и усиливать на входе отрицательные сигналы?

Или надо какое-то смещение ко вх сигналу прикладывать?

Ведь rail-to-rail - это вроде просто работа с сигналами на вх и вых от GND до VCC, а у меня получается что вх сигнал может быть менее GND, до -1,5В. А его тоже надо измерить.

 

У Вас отрицательный сигнал обрабатывается инвертирующим усилителем. Поэтому проблем нет.

 

По-хорошему, Вам надо просто подать на неинвертирующий вход еще и смещение, так что бы на выходе ОУ была половина диапазона АЦП. Тогда моно будет обойтись одним ОУ

Изменено 17 ноября, 2005 пользователем Lonesome Wolf

[SlavaCh 0]

Попытаюсь подытожить.

Нарисовал исправленную схему, поругайте если что не так.

Берем ОУ rail-to rail с однополярным питанием, запитываем от ист питания АЦП.

1. Та часть, которая усиливала полож. сигнал остается неизменной - отрицательный сигнал просто не будет проходить на выход за счет однополярности питания(будет отрезаться.)

2. На ОУ, который усиливает отриц сигнал, подаем смещение на неинв вход(половина опоры АЦП), и требуемый сигнал будет получаться вычтанием из напр смещения входного отриц сигнала, выходит максимум отриц сигнала будет равен нулю на входе АЦП. А если нам не надо положительных значений, поступающих на вход этого ОУ, то можно и вообще на неинв вход подать опору АЦП.

В общем будет что-то типа уравнения Uацп=Uсм-к*Iвх

По моему так ((с)Винни Пух)

[Lonesome_Wolf 0]

Попытаюсь подытожить.

Нарисовал исправленную схему, поругайте если что не так.

Берем ОУ rail-to rail с однополярным питанием, запитываем от ист питания АЦП.

1. Та часть, которая усиливала полож. сигнал остается неизменной - отрицательный сигнал просто не будет проходить на выход за счет однополярности питания(будет отрезаться.)

2. На ОУ, который усиливает отриц сигнал, подаем смещение на неинв вход(половина опоры АЦП), и требуемый сигнал будет получаться вычтанием из напр смещения входного отриц сигнала, выходит максимум отриц сигнала будет равен нулю на входе АЦП. А если нам не надо положительных значений, поступающих на вход этого ОУ, то можно и вообще на неинв вход подать опору АЦП.

В общем будет что-то типа уравнения Uацп=Uсм-к*Iвх

По моему так ((с)Винни Пух)

 

Да нет же, в приведенной схеме не надо подавать никакого смещения на инвертирующий каскад!!! И обязательно поставьте clipper на вход неинвертирующего каскада.

 

Просто если оставить это самое смещение, то можно будет убрать неинвертирующий усилитель вообще

Изменено 18 ноября, 2005 пользователем Lonesome Wolf

[SlavaCh 0]

то есть при railtorail можно оставить схему как было первоначально?

- неинв входом на общий? И на вых всегда будет сигнал от нуля до питания(без отриц значений?

И еще - Объясните плиз чайнику - что такое clipper, желательно на пальцах - что куда поставить, или где почитать.

[Lonesome_Wolf 0]

то есть при railtorail можно оставить схему как было первоначально?

- неинв входом на общий? И на вых всегда будет сигнал от нуля до питания(без отриц значений?

И еще - Объясните плиз чайнику - что такое clipper, желательно на пальцах - что куда поставить, или где почитать.

 

Да конечно - у меня в схеме на вход такого инвертирующего каскада 5 кВ подается :) .

 

Clipper - это ограничитель по уровню. Для современных ОУ достаточно поставить просто последовательный резистор, ограничивающий ток до безопасного уровня для любого входного сигнала. Можно еще Шоттки поставить для надежности.

[=AK= 12]

Берем ОУ rail-to rail с однополярным питанием, запитываем от ист питания АЦП.

Угу

1. Та часть, которая усиливала полож. сигнал остается неизменной - отрицательный сигнал просто не будет проходить на выход за счет однополярности питания(будет отрезаться.)

Хоть кол на голове теши. Выкинуть его нафиг, бесполезен. Все делается одним ОУ и одним вxодм АЦП

2. На ОУ, который усиливает отриц сигнал, подаем смещение на неинв вход(половина опоры АЦП), и требуемый сигнал будет получаться вычтанием из напр смещения входного отриц сигнала, выходит максимум отриц сигнала будет равен нулю на входе АЦП.

при Vin = -Vmax на входе АЦП будет Vref

при Vin = 0 на входе АЦП будет 1/2 Vref

при Vin = +Vmax на входе АЦП будет 0

[yung 0]

Самое простое решение - взять первоначальную схему и добавить резисторы в разрыв между входами Меги и выходами ОУ. В этом случае положительные напряжения будут измеряться правильно, а отрицательные будут считаться АЦП как 0. Максимально допустимый ток через порт Меги - 40 мА, но хулиганить не стоит, лучше ограничиться резистором 1....10кОм. Лично я поставил на своем устройстве 5.1к, все нормально работает. Диоды между портом и землей (и портом и питанием тоже) стоят уже внутри кристалла. ИМХО, LM324 стоит намного дешевле любого rail-to-rail усилителя, и заморачиваться не стоит.