Как из токового ЦАПа сделать вольтовый?

[Nevox]

Всем привет!

Есть ЦАП AD420. На его базе сделал схему аналогового выхода, как по току, так и по напряжению. Если с токовым выходом меня все устраивает, то с выходом по напряжению есть проблемы. На столе все замечательно работает, но стоит изменить температуру окружающей среды (допустим до минус 10 градусов), то выходные значения по напряжению сильно уплывают и такая точность меня уже не устраивает. На форуме analog devices рекомендуют использовать AD420 в режиме выхода по току, но с внешним резистором, с которого можно снимать напряжение. Я так попробовал, и на пару минут оно даже заработало, но потом что-то произошло и перестало работать вовсе. Выходные значения, как по току, так и по напряжению я не могу выставить в 0, они в каких-то завышенных значениях, операционный усилитель очень сильно греется. Один операционник вообще сгорел сразу же при включении. Схему прилагаю, подскажите что я делаю не так...

Выход ЦАПа - 0 - 24 мА
Операционный усилитель - OP284 (запитан от 24 В).

Datasheets:
AD420
OP284

Схема:

[mickbell]

Классический преобразователь тока в напряжение делается на ОУ в режиме инвертирующего усилителя, у которого входной резистор нулевой, а зависимость выходного напряжения от тока определяется номиналом резистора обратной связи. Но! ОУ должен уметь выдавать весь требуемый ток, в данном случае 24 мА.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3697496#p3697496"]Классический преобразователь тока в напряжение делается на ОУ в режиме инвертирующего усилителя.[/uquote]

А как же, например, эта обучалка? я сделал именно так же, как тут и написано.

[mickbell]

Этот может оказаться похуже для микросхемы, возможно, точность поплывёт. Но не обязательно. Этот вариант лучше предложенного мной тем, что он не инвертирует сигнал, да и требования к выходу ОУ мягче. Короче, надо пробовать. Почему опер дохнет, непонятно. Видимо, вы сделали что-то не так.

Добавлено after 1 minute 48 seconds:
PS. По вашей бумажной схеме непонятно, что такое "земля-треугольник" и как подано питание на опер.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3697855#p3697855"]PS. По вашей бумажной схеме непонятно, что такое "земля-треугольник" и как подано питание на опер.[/uquote]

Земля (треугольник) - это GND_GR1.

А операционник подключен так:



В своей плате я поднял 3 ножку у операционного усилителя и припаял туда провод с эмиттера транзистора VT1. Напряжение измеряю между VOUT_1 (1 нога микросхемы ОУ) и GND_GR1.

[mickbell]

Что это за схема??? Выход (VOUT1, VOUT2) подаётся на вход? Зачем??? Кроме этого косяков не вижу. Разве что вторая половина опера сходит с ума. У неё что на входе?

Добавлено after 2 minutes 20 seconds:
А что там транзистор делает? И почему не показано подключение нагрузочного резистора?

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3697886#p3697886"]Что это за схема??? Выход (VOUT1, VOUT2) подаётся на вход? Зачем??? Разве что вторая половина опера сходит с ума. У неё что на входе?[/uquote]

Там я так коряво подписал, сигналы разные)) VOUT1 и VOUT_1. У второго на входе висит то, что выдает ЦАП. В моем случае 0.

[mickbell]

Нарисуйте схему именно в том виде, как она есть на самом деле, а то всё запутано и ничего не понять.

[Nevox]

Спасибо большое за помощь, запаял все тоже самое на других каналах и все заработало) Что сгорело на первом канале так и непонятно)

[mickbell]

Ну, положим, я тут не при делах. Но раз оно заработало, уже хорошо. А если ещё и по метрологии проблем не будет - то и совсем замечательно. Удачи!

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3697907#p3697907"]А если ещё и по метрологии проблем не будет - то и совсем замечательно. Удачи![/uquote]

Ну вот и первые проблемы) Схема вполне себе работает, но опять же недолго) К примеру я задаю напряжение 5 В на вход усилителя. На выходе 10 В. Со временем значение на выходе медленно начинает падать и впоследствии операционник сгорает. Но на других точках такого нет (от 0 до 9.. Куда копать?)

[mickbell]

Так не телепат я, и не гадалка, без схемы гадать так не научился. А полной схемы со всеми соединениями, какие есть, вы так и не представили. Нарисуете - посмотрим, что там. Часа два у меня есть, потом уеду до поздней ночи.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698020#p3698020"]А полной схемы со всеми соединениями, какие есть, вы так и не представили.[/uquote]

Вот схема цапа с усилителем. Увеличивая ток на выходе, увеличивается и напряжение. Видимо при высоком значении тока, поданного на усилитель, он начинает пыхтеть, сильно греется и умирает. Измеряю соответственно между VOUT_1 и 24V_GR1.

[mickbell]

Так ведь на усилитель ток не подаётся. Весь ток уходит в резистор R52, в третью ногу опера он не идёт, там только потенциал. Что подключаете на выход? Не коротит ли выход куда-нибудь? Просто от подачи 0 - 5.28 В на вход ещё никто не умирал.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698038#p3698038"]Так ведь на усилитель ток не подаётся. Весь ток уходит в резистор R52, в третью ногу опера он не идёт, там только потенциал.[/uquote]

Согласен с Вами по поводу тока, поэтому я в смятении. На выход я подключаю мультиметр Agilent 34410А. Может что-то не так в характеристиках ОУ?

[mickbell]

Да вроде всё нормально. Опер как опер, каких-то его я особенностей не упомню. Осциллографом гляньте, не возбуждается ли. Обязательно с делителем в щупе.

Добавлено after 1 minute 13 seconds:
PS. Дайте ему на вход от нуля до пяти вольт с постороннего источника или с потенциометра, а не с токового выхода, и попробуйте.
В конце концов выяснится, что где-то незамеченный коротец.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698045#p3698045"]Осциллографом гляньте, не возбуждается ли. Обязательно с делителем в щупе.

Добавлено after 1 minute 13 seconds:
PS. Дайте ему на вход от нуля до пяти вольт с постороннего источника или с потенциометра, а не с токового выхода, и попробуйте.[/uquote]


1) А как смотреть возбуждает они или нет? Подключиться осциллографом на выход и смотреть как он себя ведет?

2) Этот ОУ работал (пока не умер), с выходом ЦАПа по напряжению и особо проблем не было, кроме того, что если щупы подключить в тот момент, когда уже задано какое-нибудь напряжение на ЦАПу, то значение может сброситься на какое-то непонятное. Чтобы это исправить приходилось выставлять значения на ЦАПе в 0, а потом выставлять нужное значение с уже подключенными щупами мультиметра.

[mickbell]

1. Да, именно так. Для удобства припаять к выходной цепи (скажем, выводу верхнего резистора в делителе обратной связи) проводочек и за него уже цепляться щупом. Можно даже не трогать щуп руками, хотя такого влияния он оказывать не должен.
2. Я подозреваю, что может быть влияние самого ОУ на ЦАП. Может быть, через общее питание. Поэтому и предложил разорвать прямую связь между ними. Если окажется, что при этом всё работает и ничего не мрёт, то очень вероятно возбуждение их обоих. Первым пунктом вы это должны подтвердить или опровергнуть.

Добавлено after 6 minutes 18 seconds:
Ещё один метод проверки, косвенный. Попробуйте поставить RC-ФНЧ между выходом ЦАПа и опером. Постоянную времени возьмите побольше, где-то в секунду. Если ОС и будет, то станет ОЧЕНЬ заметной. Если её нет, то наверняка ничего не изменится.

[Nevox]

Спасибо за советы, завтра уже все попробую и покажу осциллограммы.

[Nevox]

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3698055#p3698055"]1. Да, именно так. Для удобства припаять к выходной цепи (скажем, выводу верхнего резистора в делителе обратной связи) проводочек и за него уже цепляться щупом. Можно даже не трогать щуп руками, хотя такого влияния он оказывать не должен.[/uquote]

Ну походу самовозбуждение присутствует. После замены операционника все работает какое-то время. Вот что успел снять:

Осциллограмма значения на выходе ОУ при заданном значении 0 мА (вроде как он еще жив, пока экспериментировал он возможно умер):



И осциллограмма на максимальном значении, которое он даже не смог выдать, тут он уже точно умер, не успел даже сфоткать:




Интересные факты:
1) На первом ОУ (их же в одной микросхеме 2) значение по выходу равно 19-20 В и не меняется, а на втором значения меняются, но максимума не достигают (максимум 2-3 В из 10 В). Осциллограммы снимал с канала, на котором зачения все еще продолжают немного меняться, к первому каналу так и не подключался.
2) Изменение значения на одном канале немного меняет значение на соседнем канале, пока операционник жив.


Вопрос: как с этим бороться?)

p.s. а может это и не самовозбуждение? ведь Кус не такой уж и большой.