Voltmetru cu PIC

[Blacksmith]

Pffff ce misto ! Nici nu stiam ca amplificatoarele pot fi folosite si cu "amplificare" subunitara, adica atenuare. Eu ma gandeam sa fac un divizor ca si la bara de plus, sa aduc -100V la -4V apoi sa-l inversez cu opamp cu rezistentele alea in raport de 1:1. E chiar misto cum ai zis, dar nu are nimic ca intra 100V in operationalul ala ?

[UDAR]

Păi nu intră în operațional , intră în rezistență . Operaționalele moderne ( ca și alte integrate moderne ) sunt destul de protejate pe intrări , în principal prin diode interne față de alimentări . Dacă te uiți pe DS lui LT1366 o să vezi la Valori limită absolute Input current +/-15mA . Păi ce poate însemna asta când curentul de polarizare este de zeci de nA ? Asta înseamnă că , dacă în mod accidental , o intrare se duce deasupra de +Vcc sau sub -Vcc dar curentul este limitat , operaționalul supraviețuiește . Deci , dacă accidental , la intrarea în montaj , în loc de -100V aplici -1000V , curentul se va limita la circa 4mA și OpAmp este OK . Sigur, s-ar putea ca rezistența aia , dacă este de putere mică ( gabarit mic ) să străpungă . Asta e altă discuție.

[Blacksmith]

Perfect atunci.

In realitate, ca operational voiam sa folosesc tot din acelasi tip ca cele pe care le-ai pus tu la circuitele de ampermetru, adica MCP6051. E ok ? Adica include masa in mod comun cum ziceai mai sus ? Vad ca in datasheet nu zice asta clar. Dar daca e rail-to-rail la iesire asta nu inseamna ca include la intrare tot de la plus la minus ?

Editat Martie 19, 2017 de Dudikoff

[UDAR]

Rail-to-rail la ieșire nu înseamnă neapărat că se aplică și la intrare . De exemplu MCP601/602 include masa în domeniul comun dar nu și Vcc ( trebuie să ”stea” mai jos cu minim 1V ) .

Dar MCP6051/6052 este rail-to-rail Input și Output.

Scrie explicit chiar la început , la Features și , mai tehnic, la DC Electrical Specifications , la Common Mode Input Voltage Range care este permis să fie cu până la 0.2V în afara alimentărilor .

[Blacksmith]

Asa este. Nu am vazut eu bine. Dupa ce am citit "rail-to-rail" n-am mai continuat, crezand ca asta se refera doar la iesire...

 

Dar cum e cu stabilitatea pentru "amplificari" subunitare, ramane stabil ? Vad ca zice ca "Uniti Gain Stable" dar mai jos nu se stie ce se intampla... Eu n-am lucrat niciodata cu asa ceva pana acum si d-asta te intreb.

[UDAR]

Bună întrebare ! Răspunsul este - în acest caz , amplificarea NU e subunitară .

 

Chestiunea cu stabilitatea derivă din faptul că unele OpAmp sunt compensate mai puțin , pentru viteză/bandă mai mare . Aceasta înseamnă că ne putem permite mai puțină reacție negativă ( amplificarea buclei închise care intervine la stabilitate este dată de amplificarea în buclă deschisă a OpAmp înmulțită cu factorul de reacție . ) Dacă factorul de reacție este mare - 1 este maxim , zicem reacție negativă totală la repetor - și amplificarea totală este mare și e posibil ca să avem amplificare supraunitară la o frecvență la care faza OpAmp a atins 180°. Dar tu știi astea de la amplificatoare .

 

În acest caz , amplificarea care ne interesează este cea referită la intrarea noninversoare . Dacă inversăm în curent alternativ intrările , ceea ce este OK pentru analiză , avem de fapt rezistența de 250k la masă și intrarea pe IN+ . Se vede că amplificarea este mai mare decât 1 . Cu puțin , dar mai mare .

Deci amplificarea intrinsecă a Op Amp este totdeuna pozitivă și supraunitară - cel puțin egală cu 1 . Această amplificare se mai numește și Amplificare de zgomot și este cea care intervine în analiza stabilității, nu cealaltă care se numește Amplificare de semnal și depinde de configurație .

[Kreator]

Dudi, scuze, retrag tot ce-am zis! UDAR aveti dreptate, azi am mai invatat ceva!

[Blacksmith]

Pot sa o jumatate de MCP6052 pentru acel ultim operational din schema de ampermetru pe negativ si cealalta jumate pentru aceasta schema de voltmetru pe negativ ? Adica are ceva daca le combin asa ?

Ca ma apuc sa fac lista de piese pt comanda...

[UDAR]

Poți , ambele având aceeași alimentare . În fond ambele fac același lucru : transformă un curent negativ într-o tensiune pozitivă.

[Blacksmith]

Cei 4 mosfeti de la ampermetre, in afara de tensiune-curent-putere, mai trebuie sa aiba ceva caracteristici speciale ? Un anume Rdson sau Vgs de deschidere... ?

[UDAR]

1.Toți sunt de putere mică . Folosirea unora de putere mare este contraindicată din două motive - capacități mai mari și curenți Idss mai mari . Nu știu cât de mult ar conta dar recomandarea este pentru putere mică .

2. Toți trebuie să aibă Vgsth în domeniul 0.5...3V ( respectiv -0.5....-3V) pentru a putea fi controlați corect de operaționalul alimentat la 5V . În acest sens 2N7002 este la limită cu valoarea maximă dar valoarea tipică se încadrează lejer, probabil nu va crea probleme . Oricum , limitele le-am dat cu puțină rezervă.

3. BSS87 respectiv BSS192 trebuie să aibă tensiunea corespunzătoare ( peste 100V ) , ceilalți pot fi și la 10V .

4. Rdson nu contează , tranzistorii lucrează în regiunea de saturație ( Atenție, nu e ca la bipolari ! ).

Editat Martie 20, 2017 de UDAR

[Blacksmith]

As mai avea o intrebare.

Vreau sa modific circuitele pe care mi le-ai facut pentru 10A ca sa am precizie de 10mA, ca la 5A aveam 5mA si oricum nu afisez decat 2 cifre dupa virgula.

Mi-ai dat acolo o formula: Vout = Vshunt * (R2/R1) * (R7/R6). De unde pornesc ca sa fac modificarea ? Ce rezistente trebuie sa ramana aceleasi si pe care pot sa le modific ? Banuiesc ca una din ele regleaza ceva curenti de polarizare iar cealalta se modifica in functie de ce amplificare vrei. Trebuie sa existe o relatie intre cele 2 amplificari (R2/R1) si (R7/R6) sau pot fi oricat fiecare ?

[UDAR]

Nu , nu pot fi chiar oricât. Prima amplificare este limitată de tensiunile disponibile pe rezistențe ca să rămânem și în domeniul acceptabil de tensiuni pentru MOSFET . Deci la o cădere maximă pe shunt de cca 250mV o amplificare de 4 hai 5 este cam maximum . La a doua amplificare nu ai însă aceste restricții. Îți recomand să păstrezi prima pereche de rezistențe cum am sugerat-o și să reglezi amplificarea necesară din ultima rezistență.

 

Dacă vrei să mărești domeniul la 10A cu același șunt ( 50 mΩ) e preferabil să micșorezi amplificarea pe primul etaj ( la circa 2 ) pentru a nu depăși circa 1V pe a doua rezistență din acesta . Poți apoi să recuperezi din etajul doi .

Dacă însă consideri să reduci șuntul la 25mΩ ( recomandat din motive de disipație ) atunci rămâi cu amplificările sugerate.

[Blacksmith]

Ce zici, daca punem o rezistenta in drena ultimului mosfet pe care sa cada 85-90V la amperajul maxim ca sa nu mai disipe mosfetul si sa pot sa pun unul de putere mai mica in capsula SOT23 ? Caci nu imi plac alea de 1W ca, fiind SMD, trebuiesc lipite pe cablaj si toata caldura se duce in el si incalzeste si restul componentelor...

Am probat cu o rezistenta de 150K. Din 60mW cat disipa mosfetul fara rezistenta, scade la 8mW cu acea rezistenta. Pe mosfet mai raman 13V in cel mai rau caz, iar intreg montajul se pare ca functioneaza corect.

 

Edit:

Dar vad ca si daca micsorez disipatia tot nu gasesc P mosfet in SOT23 de peste 150V...

Editat Martie 20, 2017 de Dudikoff

[UDAR]

Da, ar trebui să se poată reduce disipația cu o rezistență deoarece când avem tensiune mică avem și curent mic respectiv cădere mică pe rezistență.

Dar zici că nu vrei să se încălzească cablajul de la disipație . Întrebare : căldura de la rezistor unde se duce ? Că nu zici că pui rezistorul THT ....

Totuși 60mW nu cred că vor încălzi prea mult cablajul .

 

 

PS Știu că îți plac soluțiile elegante , cât de cât , ceea ce mi se pare absolut corect .

Poți însă folosi o soluție mai neelegantă ( eu am folosit-o de vreo două-trei ori din alte motive ) . Pui SMD-ul pe o plăcuță mică ( 15x15mm să zicem ) pe care a atașezi cu trei pini la placa mare, ca pe un THT. Ai rezolvat astfel răcirea fără să încingi cablajul .