Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

[mickbell]

Самовозбуждение, в чистом виде. Между прочим, его вероятность больше именно при небольших усилениях.
Как бороться? Покажите фото - чем подробнее, тем лучше. Обязательно чтобы видно было, как выполнен монтаж. Если на печатной плате - вид дорожек.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698367#p3698367"]Покажите фото - чем подробнее, тем лучше. Обязательно чтобы видно было, как выполнен монтаж. Если на печатной плате - вид дорожек.[/uquote]







Резисторы R48, R49, R53 и R53 взяты 1.5 КОм 0.1% 10ppm (нужно было для проведения климатических испытаний).

P.S. фото почему-то перевернуто.

[mickbell]

Особого криминала не вижу. Не вижу и того, как разведена цепь GND_GR2. Надеюсь, что нормально, полигоном.
Так что следующее ваше действие - проверка невозбуждаемости при подаче на 3 и 5 ноги сначала постороннего напряжения, потом - при подаче сигнала с ЦАПа, но через RC-цепочку. Во всех случаях контролируйте напряжение на выходах, чтобы такого безобразия, как на фото, не было.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698382#p3698382"]Так что следующее ваше действие - проверка невозбуждаемости при подаче на 3 и 5 ноги сначала постороннего напряжения, потом - при подаче сигнала с ЦАПа, но через RC-цепочку.[/uquote]

А как эту RC-цепочку правильно рассчитать?

Я представляю это так - C= 1/2пfR.

Допустим, если на резисторе 220R и шумом с частотой 50 гЦ , то С будет 0,145 uF (С= 1/2*3,14*50*220).

С таким же рассчетом можно рассчитать конденсатор по выходу:
Если резистор будет 1.5 кОм и шум все при той же частоте 50 гЦ, то С будет приблизительно 2,2 uF (С= 1/2*3,14*50*1500).

Соответственно хочу ставить конденсатор как по входу ОУ, так и по выходу.

Правильно рассуждаю?

[mickbell]

[uquote="Nevox",url="/forum/viewtopic.php?p=3698388#p3698388"]А как эту RC-цепочку правильно рассчитать?[/uquote]Прямо сейчас её можно вообще не рассчитывать, поставить от балды.
[uquote="Nevox",url="/forum/viewtopic.php?p=3698388#p3698388"]Я представляю это так - C= 1/2пfR.[/uquote]Ну да, здесь f - частота среза (ослабление на ней 3 дБ).
[uquote="Nevox",url="/forum/viewtopic.php?p=3698388#p3698388"]Допустим, если на резисторе 220R и шумом с частотой 50 гЦ , то С будет 0,145 uF (С= 1/2*3,14*50*220).[/uquote]У вас шум не 50-герцовый, а примерно мегагерцовый, так что особо считать нечего. От балды 0.1 мкФ и резистор от 100 Ом до 1 кОм, что под лапу попадёт.
[uquote="Nevox",url="/forum/viewtopic.php?p=3698388#p3698388"]С таким же рассчетом можно рассчитать конденсатор по выходу:
Если резистор будет 1.5 кОм и шум все при той же частоте 50 гЦ, то С будет приблизительно 2,2 uF (С= 1/2*3,14*50*1500).[/uquote]???
[uquote="Nevox",url="/forum/viewtopic.php?p=3698388#p3698388"]Соответственно хочу ставить конденсатор как по входу ОУ, так и по выходу.[/uquote]Какой конденсатор по выходу??? Надо одну RC цепочку между АЦП и ОУ, и всё.

[Nevox]

Ну я думал поставить конденсаторы поверх резистора 220R и поверх резистора R48 или R52, так вроде тоже делают.

[mickbell]

Пока этого не делайте, вдруг он ухудшит устойчивость самого ЦАПа.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698458#p3698458"]Пока этого не делайте, вдруг он ухудшит устойчивость самого ЦАПа.[/uquote]


Итак, подведу небольшой итог.

На двух каналах я оставил схему преобразования тока на неинвертирующем ОУ. Оставил предыдущю схему, что скидывал сюда, только немного изменил:

1) Изменил, напаянные вручную, резисторы с 220 Ом на 100 Ом;
2) Параллельно этим измененным резисторам 100 Ом я запаял конденсаторы 0.33uF, параллельно резисторам R48 и R52 я запаял конденсаторы 2.2uF.

По итогу схема работает до 5 В, ОУ практически не греется, но как всегда есть но:

На входе ОУ при нулевом значении тока с ЦАПА напряжение 0.3-0.5 мВ (в зависимости от канала), а вот на выходе у ОУ напряжение уже 8-11 мВ (тоже зависит от канала,на одном 8, на другом 11), что уже не очень вписывается в погрешность 0.1%.
Как это побороть?
Если все заработает, попробую вернуть резистор 220 Ом, а пока просто радуюсь, что ничего не сгорает.


На еще двух каналах на другом модуле я сделал схему преобразования тока на инвертирующем ОУ. Там такая же проблема с нулем, но и есть еще одна проблема. При максимальном значении тока с ЦАПа на выходе ОУ всего лишь 0.3В, на обоих каналах. Если верить формуле Uout = -I*R - то при моих 220 Ом напряжение на выходе должно быть 5.26В. В чем может быть тут проблема?)

Схему накидал на скорую руку, но суть я думаю понятна.




P.S. По схеме неинвертирующего ОУ делаю вывод, что скорее всего разгрузился вход ОУ каким-то образом, но до конца не понимаю какие характеристики ему не нравились при прошлой схеме.

[HochReiter]

Инвертирующая схема, как ясно из её названия, инвертирует знак сигнала. На входе "+", на выходе "-". А питание у вас однополярное, минусу на выходе неоткуда взяться, ОУ уходит в аут.

По поводу неинвертирующей схемы: есть подозрение, что ОУ плохо умеет работать возле нуля. Подайте на вход напряжение побольше и сравните вход с выходом - уменьшится ли смещение.

[mickbell]

Даташит (это документ, между прочим!) гласит:

The OP184/OP284/OP484 are single, dual, and quad single-supply, 4 MHz bandwidth amplifiers featuring rail-to-rail inputs and outputs.

Ещё.

Input Voltage Range 0 5 V

Так штааа дело в чём-то другом. Может быть, возбуждение сохраняется. Смотреть надо. Довольно часто странные эффекты в конце концов оказываются следствием неустранённого возбуда.

[El-Eng]

Может быть, возбуждение сохраняется.

На фото не видно развязывающего конденсатора С47, надеюсь, он есть на обратной стороне платы.

[HochReiter]

Даташит (это документ, между прочим!) гласит: The OP184/OP284/OP484 are single, dual, and quad single-supply, 4 MHz bandwidth amplifiers featuring rail-to-rail inputs and outputs.

Рельса, как заметил ещё царь Николай, бывает всякая; и уже, и шире. Тот же даташит гласит: Output Voltage Low 125 mV. при Il = 1.0 mA. Для других токов приведён график. 20 мВ при 10 мкА. Есть в документе и словесное описание, в двух словах - возле рельсы от выхода можно получить только микроскопические токи.

[Nevox]

[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=3698749#p3698749"]

Может быть, возбуждение сохраняется.

На фото не видно развязывающего конденсатора С47, надеюсь, он есть на обратной стороне платы.[/uquote]

Конденсатор есть.

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3698597#p3698597"]Инвертирующая схема, как ясно из её названия, инвертирует знак сигнала. На входе "+", на выходе "-". А питание у вас однополярное, минусу на выходе неоткуда взяться, ОУ уходит в аут.

По поводу неинвертирующей схемы: есть подозрение, что ОУ плохо умеет работать возле нуля. Подайте на вход напряжение побольше и сравните вход с выходом - уменьшится ли смещение.[/uquote]

Спасибо, что-то не подумал про инвертируюзую схему (в том плане, что нужно питание отрицательное).

По поводу неинвертирующей схемы. Я вчера немного поторопился и напряжение на выходе ЦАП при коде 0 равно - 0.03 мВ, а напряжение на выходе ОУ при том же нулевом коде - 11.3 мВ. Значения на выходе ЦАП начинают изменяться уже при коде 65. И, например, при коде 100 на выходе ЦАП - 5.5 мВ, а на выходе ОУ - 12.8 мВ. В промежутке кода от 0 до 100 - напряжение на выходе ОУ не падает, а только плавно растет. И расти на выходе ОУ оно начинает как раз с кода 65.

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698675#p3698675"]Так штааа дело в чём-то другом. Может быть, возбуждение сохраняется. Смотреть надо. Довольно часто странные эффекты в конце концов оказываются следствием неустранённого возбуда.[/uquote]

Так конденсаторы вроде и так немаленькие поставил. Шум правда так и остался) Частота только непонятная, осциллограф считает от 100 кГц - до 1 МГц)

P.S. Может надо попробовать какой-то другой усилитель? Как его правильно выбрать в данном случае?

[El-Eng]

Как это побороть?

Самое легко реализуемое - попробовать включить между выходом ОУ и землей резистор порядка 1-10 КОм. А еще можно посчитать максимальную погрешность, которую будут вносить цепи после ОУ для случая, когда источник напряжения имеет выходное сопротивление 220 Ом и, если она меньше 0.1% (входное сопротивление этих цепей больше 220 КОм или оно достаточно стабильно, чтобы учесть его влияние), обойтись вообще без ОУ.

[Nevox]

[uquote="El-Eng",url="/forum/viewtopic.php?p=3698977#p3698977"]

Как это побороть?

Самое легко реализуемое - попробовать включить между выходом ОУ и землей резистор порядка 1-10 КОм. А еще можно посчитать максимальную погрешность, которую будут вносить цепи после ОУ для случая, когда источник напряжения имеет выходное сопротивление 220 Ом и, если она меньше 0.1% (входное сопротивление этих цепей больше 220 КОм или оно достаточно стабильно, чтобы учесть его влияние), обойтись вообще без ОУ.[/uquote]


Резистор не помог, ну как не помог, вместе 11.3 мВ стало 10.8.

Я в смятении.

[mickbell]

Попробуйте поднять 4-ю ногу ОУ и подать на неё минус полвольта от постороннего источника. Больше не подавайте, ОУ может помереть.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3699152#p3699152"]Попробуйте поднять 4-ю ногу ОУ и подать на неё минус полвольта от постороннего источника. Больше не подавайте, ОУ может помереть.[/uquote]

А что это даст? И питание у ОУ может быть +- 15, можно и -5 подать попробовать)

[mickbell]

Значит, я его с чем-то спутал. Подайте сколько-нибудь и расскажите потом.

[El-Eng]

И питание у ОУ может быть +- 15, можно и -5 подать попробовать

Э, так у вас есть источник отрицательного напряжения? Тогда, вообще, лучше делать, как mickbell советует, ну, или просто, рекомендованный мной резистор подключить не к земле, а к источнику отрицательного напряжения. Величину этого резистора нужно взять такой, чтобы ток через него был порядка миллиампера при нуле на выходе (для -15В порядка 15К, для -5В - 5.1К и т.д.). Вообще, если есть +15В - лучше питать ОУ от него, а не от 24В, зачем зря электричество жечь?

[HochReiter]

В промежутке кода от 0 до 100 - напряжение на выходе ОУ не падает, а только плавно растет.

То есть, проблемы только около нуля, а при больших напряжениях всё в порядке, я правильно понял? Если да, то двухполярное питание ОУ позволит работать вдали от напряжения питания, "Rail".