Страница 1 из 2

Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Ср авг 17, 2011 11:41:14
SAlex_
Здравствуйте!

Необходимо усилить сигнал с пьезокристалла, диапазон изменения сигнала от 5мВ до 300мВ. Питание ОУ +3В и -3В. Может кто подскажет схему с регулировкой коэффициента усиления через микроконтроллер ?

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Ср авг 17, 2011 11:51:36
МитяРа
Можно и на обычном ОУ сделать, типа так: http://kazus.ru/articles/100.html
А можно взять ОУ с регулируемым Кусиления..

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Ср авг 17, 2011 11:58:50
tiokol
SAlex_ писал(а): кто подскажет схему с регулировкой коэффициента усиления через микроконтроллер ?
Можно использовать цифровой потенциометр. Схемы в даташитах и апноутах.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Ср авг 17, 2011 14:47:28
Gudd-Head
tiokol писал(а):Можно использовать цифровой потенциометр. Схемы в даташитах и апноутах.
Тоже хотел пнуть туда же. Если дорого — городить аналог с подключаемыми резисторами в цепи ОС (проще всего в схеме неинв.ОУ).

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Ср авг 17, 2011 16:44:01
SmarTrunk
В советские времена ставили полевой транзистор, класса КП303, в режиме измеряемого сопротивления, и регулировали его изменением напряжения на затворе. А дальше включали его в ООС ОУ, или делали на нем делитель напряжения... В наши времена все проще.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 18:06:58
YS
Мало кто знает, что R-2R ЦАП по сути есть управляемый делитель. :wink: А потому здраво включить его в цепь ОС неинвертирующего усилителя и получить 256 уровней усиления.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 18:34:16
SmarTrunk
YS писал(а):Мало кто знает, что R-2R ЦАП по сути есть управляемый делитель.
Какую-нибудь К572ПА1... А есть ли такие ИМС с интерфейсом SPI или I2S ?

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:10:16
Gudd-Head
YS писал(а):Мало кто знает, что R-2R ЦАП по сути есть управляемый делитель.
Ага, делитель между напряжением питания и нулём. Расскажите, как вы его в цепь ОС ОУ впихнёте.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:14:57
SmarTrunk
Да вроде были в "Радио" схемы электронной регулировки громкости на счетчиках и 572ПА1, лень искать. И в разных умных книгах такой способ упоминается, действительно

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:24:59
YS
Расскажите, как вы его в цепь ОС ОУ впихнёте.
Да запросто. :) Вместо питания подключить выход ОУ, на выход цепочки резисторов - инвертирующий вход. Коммутировать мосфетами. На затворы подавать напряжение заведомо большее, чем может быть на выходе ОУ (для такого случая можно соорудить простенький удвоитель).

В принципе, можно сделать еще проще - подобный же управляемый делитель. Вверху резистор, например, 1К, а внизу еще восемь - 2K, 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K, 256K. И коммутировать полевиками на землю. Но по сути все это одно и то же.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:32:40
Gudd-Head
YS писал(а):В принципе, можно сделать еще проще - подобный же управляемый делитель. Вверху резистор, например, 1К, а внизу еще восемь - 2K, 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K, 256K. И коммутировать полевиками на землю. Но по сути все это одно и то же.
Я то же самое предлагал:
Если дорого — городить аналог с подключаемыми резисторами в цепи ОС (проще всего в схеме неинв.ОУ).
Хотя, опять же, есть цифровые потенциометры, на которые можно подавать ±15 В.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:42:20
andre_ksd
В действительности, все еще проще чем пишет YS.

Дело в том, что существенная часть ЦАП, в том числе и 572ПА1 относятся к так называемым умножающим ЦАП.
Т.е. напряжение на их выходе, в стандартной схеме включения (требующей дополнительного ОУ), в точности равно опорному напряжению, умноженному на поданный цифровой код. При подаче сигнала на вход опорного напряжения получаем управлямый усилитель. Причем, умножение может быть и четырехквадрантным.

Безусловно, существует значительное число современных умножающих ЦАП с последовательными интерфейсами. Смотрите, например, AD7943. Ключевое слово для поиска "Multiplying DAC".

Если верхняя граница частного диапазона достаточно мала, то можно обойтись ШИМ-управлением в цепи ОС ОУ.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:54:10
Gudd-Head
andre_ksd писал(а):При подаче сигнала на вход опорного напряжения получаем управлямый усилитель.
И какая полоса пропускания будет у такого усилителя?
andre_ksd писал(а):Причем, умножение может быть и четырехквадрантным.
Что значит "четырехквадрантным"? :)

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 20:54:36
YS
Поискал тут в интернетах... Вот оно, готовое решение:

Изображение

http://www.intuit.ru/department/hardware/digs/13/

Только вместо Uref подать сигнал и поставить обычные N-канальные полевики. И не надо никакого удвоителя. :)

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 21:02:45
andre_ksd
К Gudd-Head

Полоса будет определятся параметрами используемого ОУ и цепей его частной компенсации (если есть), и будет совершенно такой же как и полоса этого ЦАП "для цифрового сигнала".

Четырехквадрантное умножение (в отличии от двухквадрантного) подразумевает, что входной сигнал может быть как больше нуля, так и меньше, так же как и цифровой код. т.е результа умножения может лежать во всех четырех квадрантах.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 21:04:27
SmarTrunk
andre_ksd писал(а):существует значительное число современных умножающих ЦАП с последовательными интерфейсами. Смотрите, например, AD7943. Ключевое слово для поиска "Multiplying DAC"
Спасибо, скачал datasheet, посмотрел!

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 21:10:47
Gudd-Head
YS писал(а):Только вместо Uref подать сигнал и поставить обычные N-канальные полевики. И не надо никакого удвоителя. :)
Ничего, что полевик — ключ, а здесь переключатель нужен?

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Чт авг 18, 2011 21:21:02
andre_ksd
К Gudd-Head

Обратите внимание на то, что оба нижних по схеме вывода этого переключателя это точки с нулевым потенциалом. Кроме того, поскольку один из ключей пары всегда открыт, то общий вывод переключателя также фактически под нулевым потенциалом.
Каждый переключатель - это пара МОП-транзисторов соединенных стоком и управляемых противофазно.

Но, в любом случае - эту схему собирать в дискретном исполнении не имеет смысла. Дело в том, что требования по точности и согласованности ТКС к последнему резистору (старшего разряда), очень высоки и реализуются только методами интегральной технологии.

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Пт авг 19, 2011 08:10:21
tiokol
Gudd-Head писал(а): Ничего, что полевик — ключ, а здесь переключатель нужен?
а если подумать ЧУТОК ?

Re: Управление усилением ОУ через микроконтроллер

Добавлено: Пт авг 19, 2011 08:24:03
Gudd-Head
andre_ksd писал(а):это пара МОП-транзисторов
По два резистора, по два транзистора на разряд... Проще тогда сделать как говорил YS:
Вверху резистор, например, 1К, а внизу еще восемь - 2K, 4K, 8K, 16K, 32K, 64K, 128K, 256K. И коммутировать полевиками на землю.
Хотя, конечно, многие резисторы надо будет набирать... Но зато резисторы дешевле, и не нужен противофазный сигнал, который ещё сформировать надо :idea: