Всё про операционный усилитель.

[YuryY]

Falkonist, так я и есть этот самый радиолюбитель не в самом худшем смысле этого слова.
По образованию и профессии инженер-строитель (причем очень хороший и это не хвастовство). А все мое радиолюбительство начиналось в конце 80-х с цветомузыки и электрогитар, продолжалось - где-то надо запаять, и заканчивается кнопкой on/off на операционнике, когда уж сильно приспичило.
Подключаясь дома к головному устройству автомобиля, у меня была точка, с которой я мог взять сигнал включения и выключения при подаче питания на подсветку. Изготовил плату с использованием микроконтроллера и кучей обвязки. И все это дома работало, пока не установил в автомобиль. А вот тут машина выдала мне сюрприз (скорее всего завязано через can-шину “на мозги” автомобиля) и мой сигнал от точки стал выключаться через 25 секунд после выключения подсветки.
Вот и приходится дорабатывать и схему и плату. Для того что бы уместиться в габариты платы пришлось расталкивать деталюшки и перейти на типоразмер SMD 0805.
Собирался я использовать для своих целей компаратор, но самый маленький габарит был в продаже в корпусе SO8, да и расположение выводов по назначению не устраивало. А тут операционник в корпусе SOT-23-5, да еще в трех модификациях по назначению выводов (прекрасно вписался). А в моем случае габариты платы критичны.
Falkonist, тем не менее, спасибо за ссылки, очень внимательно их прочитал. В следующий раз в подобном случае обязательно воспользуюсь компаратором.
Еще раз всем спасибо.

[aCat]

Начал разбираться с китайской платой индикации тока напряжения, описание и схема которой здесь: http://mysku.ru/blog/aliexpress/33891.html. Вот схема оттуда:

Разбирался с тем, что показания Тока и Напряжения очень неточные.

Чтоб разобраться подробнее, начал искать статьи о операционных усилителях. Вот эта интересная http://cxem.net/beginner/beginner96.php - оттуда я узнал что у меня диффиренциальная схема измерения напряжения, и что регулировать нужно только обоими резисторами одновременно (они у меня 5.6 кОм). И вот эту статью https://geektimes.ru/post/253700/, с картинками из программы Proteus. Меня эта программа заинтересовала, и я скачал демоверсию (кинулся искать нормальную версию в торрентах, а ни один сайт из известных мне почему-то не работает), и попробовал нарисовать ту схему - то, что есть фактически. Почему-то при 0 В входном напряжении на выходе программа рисует 0.022В, а фактически 0.000В. Почему так?


Ну а в вообще я понял что сам измеритель (пока что только с вольтами разбираюсь) - какашка. Так как ЦАП в процессоре 10 битный, а преобразование получается очень нелинейное - максимальная плотность отсчётов при около 34 В входном напряжении (после усилителя я так понимаю разработчики планировали получить 2.048в, чтоб потом переводить в значение по такой формуле: 2048 [отсчётов] * 17 [коэфициент] = 34,816в).
И поэтому при желании то же самое можно делать на любом дешёвом железе: усилитель/делитель + Arduino с не худшей точностью...

[falkonist]

0.022 В для LM358 еще очень и очень хорошо. Ноля на выходе при однополярном питании не даст ни один, даже самый дорогой rail-to-rail ОУ. Чтобы получить ноль, ему нужно дать хоть небольшое (достаточно 0,7...1 В) минусовое питание.

[aCat]

С измерением напряжения проблему решил методом научного тыка:
- в первой плате подобрал резисторы 5.82к (ноги 3-4) / 6.32к (ноги 1-2)*
- во второй плате 5.72к/6.06к*
(с учётом того, что у меня на этой плате другой усилитель - LM358, и все перечисленные резисторы были 5.6к, остальное как на схеме.
Кроме того измерил каким показаниям соответствует U на входе ЦАП (вдруг кому-то пригодится):
30в = 1.780в
25в = 1.468в
20в = 1.176в
15в= 0.591в
10в = 0.294в
5в = 0.294в
2.9в = 0.162в

А вот с показями тока БЕДА! Резистором, включенным между 6-7 ногами LM358 удаётся настроить показания только в одной точке (любой в диапазоне 0-5А с шунтом, как на схеме 0.05 Ом). Кроме того только что обнаружил, что в моей плате отсутствует резистор 536 кОм (подтягивает 5ногу - вход "+" к питанию). Ну и резисторы 7.32к со схемы у меня в ральности 5.6к.
Таблица "показометр = U на входе ЦАП" (с учётом того, что чем меньше напряжение, тем сильнее прыгает третий знак после запятой, а около нуля уже и второй знак прыгает - т.е. нижние значения не очень достоверны):
5А = 1.380В
4А = 1.100В
3А = 0.830В
2А = 0.552В
1А = 0.275В
0.3А = 0.075В
0.1А = 0.015В

Подскажите какие ещё резисторы крутить (может какие-то добавить или убрать?), чтоб добится совпадения значений (т.е. наклона прямой построенной через все точки Uвх,Uвых)? - на схеме это самый нижний усилитель; к "-out" и "-in" подключается шунт 0.05 Ом.

[userr]

Подскажите, какой параметр в datasheet на lm358 указывает на чувствителньость по входу.
Мне нужно снимать сигнал с токового шунта. 10-50мВ и усиливать.
Как выбирать ОУ, для таких целей. Питание 5В.
параметр Input Offset Voltage это не то что надо ?

[falkonist]

А что Вы вообще подразумеваете под термином "чувствительность" применительно к ОУ?

[Slabovik]

Чувствительность по входу указывается в дБ.
Для усиления слабых уровней постоянного тока необходимо применение ОУ с минимальным Offset Voltage. Близко к идеалу что-нибудь такое

[falkonist]

В децибелах или не децибелах, но по поводу чувствительности усилителя есть такое определение:

Чувствительность усилителя — чувствительность, определяемая минимальным напряжением, током или мощностью на входе электронного усилителя, при которых обеспечивается заданное превышение полезного сигнала над шумами усилителя или заданные напряжение, ток или мощность в его нагрузке.

Здесь есть альтернатива ИЛИ/ИЛИ: касательно шумов или ЗАДАННЫХ выходных параметров. Что нужно-то?

[userr]

Делаю усилитель шунта, ОУ mc1458, то что было.
Падение напряжения на шунте 20мВ при 0,3 А
Питание ОУ 5в

Дифференциальный усилитель, Коэф усиления выходит примерно 10

Но по факту:
При включении сразу на выходе 4В и реакции на нагрузку никакой.

Где ошибка ?

Схема такая.

[mickbell]

По такой схеме на выходе должно быть отрицательное напряжение, значит, на минусовое питание надо подавать минус. Есть там минус?

[userr]

По такой схеме на выходе должно быть отрицательное напряжение, значит, на минусовое питание надо подавать минус. Есть там минус?

Была ошибка, неверно схему нарисовал. исправил

Питание однополярное +5в

[mickbell]

А это уже не усилитель. Он и не должен работать. Обратная связь-то положительная.

[userr]

А это уже не усилитель. Он и не должен работать. Обратная связь-то положительная.

Поправил еще раз, неправильно было нарисовано

Делаю USB амперметр, может подскажите схему, точность не важна, поэтому подбираю ОУ из того что есть.

Спаяно вот так

[mickbell]

Дошло до меня, наконец, в чём дело. Почему-то я подумал, что опер там LM358, а на самом деле... Ну так смотрите даташит. С чего вы взяли, что он R2R по входу и выходу? Или хотя бы может работать до нижнего рельса, как 358? Не может. Только с двухполярным питанием. У него и выход-то не дотягивает до рельсов, не говоря уже о входе.

[falkonist]

Только с двухполярным питанием.

Чушь. Прекрасно работает с однополярным и искусственной средней точкой. Равно, как LМ358 - с двуполярным.

[mickbell]

Только с двухполярным питанием.

Чушь. Прекрасно работает с однополярным и искусственной средней точкой. Равно, как LМ358 - с двуполярным.

Какая искусственная средняя точка? Обсуждается конкретная схема: нулевое напряжение на входах, нулевое напряжение на отрицательном питании. И чо? Опер-то всяко не R2R.

PS. Прежде чем сказать "чушь", внимательно прочитайте эту самую чушь - вдруг поймёте.

[userr]

Расскажите как выбирать для таких целей ОУ.
Я смотрю в даташите напряжение смещения, там для данного ОУ примерно 5 мВ, что еще нужно подобрать ?
Под мою задачу, питание 5В однополярное, напряжение на шунте 25мВ.

[mickbell]

LM358, например. Как выбрать? Прежде всего, диапазон входных напряжений ОУ должен быть вплоть до нижнего питания (VEE, GND). Потом, минимальное выходное напряжение тоже около нижнего питания, разница не больше ста или ста пятидесяти милливольт. То есть не обязательно R2R, достаточно "нижнего рельса".

[falkonist]

Чушь я процитировал.

[userr]

LM358, например. Как выбрать? Прежде всего, диапазон входных напряжений ОУ должен быть вплоть до нижнего питания (VEE, GND). Потом, минимальное выходное напряжение тоже около нижнего питания, разница не больше ста или ста пятидесяти милливольт. То есть не обязательно R2R, достаточно "нижнего рельса".

А какие это названия из даташита, а то будет еще сложность с правильным переводом.
И если можно к примеру с объяснить почему мой оу не подходит mc1458.