Форум РадиоКот

Подскажите, пожалуйста.
Я уже спрашивал на форуме, но там я хотел выяснить именно про аттенюаторы. Сейчас нужно разобраться с приведением большого по амплитуде дифференциального сигнала к диапазону входного напряжения АЦП. Здесь конечно похожее, но есть только про ослабление сигнала, а про смещение нет.

В общем, есть сигнал управления, который поступает на катушку, создающую нужное магнитное поле. Задача - вклиниться параллельно и измерить сигнал, который поступает на катушку:


Размах входного сигнала: плюс/минус 15 Вольт.
Опорное напряжение АЦП: 3.3 Вольта.
Соответственно, есть старые наработки, сделанные не мной:


Но тут сигнал немного выходит за пределы диапазона входного напряжения АЦП, снизу: минус 560 мВ, сверху: 3.87 В.
В связи с этим вопрос. Есть ли какие-нибудь стандартные схемы для расчёта такой схемы? Если убрать три резистора слева и конденсатор (которые на сигнал особо не влияют, а служат для чего я пока точно не понял), то эта схема вроде и похожа на неинвертирующий сумматор, и на классический дифференциальный усилитель (как его назвали в Хоровице) с дополнительным резистором для поднятия сигнала (в моей схеме резистор 20 кОм, подцепленный к 3.3 В). Но всё-таки немного не то, так как сигнал дифференциальный, а не измеряется относительно земли. Если бы нижний провод подключить к земле, то там понятно, что можно по-разному сделать (например, на инвертирующем сумматоре, там схема расчёта есть).

Или же опытные люди обычно просто подбирают сами нужные номиналы резисторов? В этой схеме, если резистор обратной связи сделать не 20 кОм, а 10, то всё шикарно влезает:


Ну, влезть-то влезло, но хотелось бы, чтобы это ещё с какой-нибудь теорией коррелировало.

Заранее спасибо

Поставьте делитель напряжения. Номинал переменного резистора от 1к до 10к.

Попробуйте использовать инструментальный усилитель (например INA115, AD620). У них есть так называемый вход REF. Может использоваться для смещения условного нуля выходного сигнала.

EDSedov писал(а):Поставьте делитель напряжения. Номинал переменного резистора от 1к до 10к.

Да, такое решение вроде как очевидно. Но хотелось бы сохранить именно дифференциальный сигнал без соединения с нашей землёй. К тому же, наверное, резистор всё-таки нужен будет побольше, а то сигнал может потеряться. Забыл сказать, что сопротивление катушки 2.5 кОм, ну и даже без этого факта стоило бы взять потенциометр номиналом побольше?

orinoko писал(а):Попробуйте использовать инструментальный усилитель (например INA115, AD620). У них есть так называемый вход REF. Может использоваться для смещения условного нуля выходного сигнала.

Заманчиво, но у них минимальный коэффициент усиления равен 1.
Просто, хотелось бы по-максимуму сохранить исходную схему, изменив только номиналы резисторов.

Спасибо за ответы!

алёша писал(а):ну и даже без этого факта стоило бы взять потенциометр номиналом побольше?

Обычно для таких нужд резисторы ставят от 1 до 10к, хотя можно и больше.

Делитель -- не есть правильное решение. Во-первых, выходной и входной импедансы большие, потому сопротивление делителя можно и нужно поднять до 470кОм например или выше.
Во-вторых делитель тут в принципе может не понадобиться -- надо просто подобрать правильное смещение и правильное усиление. Вот тебе пример схемы. Максимум здесь как раз 3В.

(На название стабилитрона не смотри -- надо напряжение 1,6...1,8В -- тут уж какой найдёшь.)

просто КОТ писал(а):Делитель -- не есть правильное решение. Во-первых, выходной и входной импедансы большие, потому сопротивление делителя можно и нужно поднять до 470кОм например или выше.
Во-вторых делитель тут в принципе может не понадобиться -- надо просто подобрать правильное смещение и правильное усиление. Вот тебе пример схемы. Максимум здесь как раз 3В.

(На название стабилитрона не смотри -- надо напряжение 1,6...1,8В -- тут уж какой найдёшь.)

Как я уже говорил, хотелось бы сохранить именно дифференциальный сигнал, а на вашей схеме минус сигнала всётаки приходится подключить к нашей земле. Я не знаю по какой причине автор моей схемы не стал соединять землю, но хотелось бы использовать именно эту схему с минимумом изменений. А если подключать минус сигнала к земле, то я бы наверное сделал на инвертирующем сумматоре и инверторе(рассчитывается всё элементарно):


К тому же, у нас может какие-то разные EWB, но в моём амплитуда переменного источника сигнала это его действующее значение.
В любом случае спасибо за ответ!

Просто может кто-нибудь знает именно стандартную схему для приёма дифференциального аналогового сигнала? Например, обычный дифференциальный усилитель работает одинаково, что с сигналами относительно земли:



Что с аналогичным дифференциальным сигналом, повешенным просто между его входами:


На выходе будет минус 5 Вольт.

Вот хотелось бы может какую-нибудь тоже стандартную схему, которая тоже одинаково работает с сигналами относительно земли и с дифференциальным сигналом (потому как моя схема работает по-разному), чтобы можно было рассчитать. По типу обычного дифференциального усилителя, но ещё и приподнять. Мало ли просто кто-нибудь таким занимался.

Такое ощущение, что вы проигнорировали мой пост. Вот схема дифф. усилителя на инструментальном усилителе. У этих усилителей есть специальный вход для подстройки "нуля" выхода

orinoko писал(а):Такое ощущение, что вы проигнорировали мой пост. Вот схема дифф. усилителя на инструментальном усилителе. У этих усилителей есть специальный вход для подстройки "нуля" выхода

Ваш пост видел, даже ответил
У AD620 просто самый маленький коэффициент усиления равен 1. Хотя можно рассмотреть вариант принять и приподнять сигнал с помощью AD620, а уменьшить уж потом. А не знаете ли, случайно, как это промоделировать в EWB? Непонятны назначения выводов, такое ощущения, что выводы только для частотной коррекции, а вывода REF вообще нет:



А у вас это на картинке протеус?

Сигнал уменьшается элементарно делителем, в вашем варианте симметричным. Да, это протеус, под руками был он. Если всё-таки взять, и почитать ДШ на AD620, то там можно заметить, что ноги 4 и 7 - питание, 2 и 3 - входы, 6 - выход, 1 и 8 - резистор, определяющий Ку (G). Формула Rg = 49,4/(G-1) кОм, и вывод 5 - REF - с его помощью можно сдвигать "условный ноль" на выходе. А теперь вопрос вам - почему вы не в состоянии почитать даташит? В EBW можно просимулировать этот усилитель, если его нет в списке, просто составив эквивалентную схему. Она есть, опять же, в ДШ. Всё, что я тут понаписывал, там есть. Или специально для вас нарисовать, потому как вам лень?

Всё, что вы понаписали, я понял, даташит прочитал, эквивалентную схему промоделировал. Мне стало интересно, как промоделировать этот элемент в EWB. Там он есть. Но в EWB он 9-выводной. В реальной жизни он 8-выводной:



Можете, пожалуйста, объяснить, какие выводы в EWB за что отвечают? Больше всего интересуют естественно выводы 6, 7, 8, 9

ну нет в 8-ногом корпусе 9 ноги. ну никак. что-то вы не там смотрите. и коррекции нет у этого ОУ
----------------------
Вот специально установил Мультисим. Всё прекрасно симулируется. Схему нарисовал за 5 минут. Так и не нашёл где то, что вы показали. И обошлись без 9 ноги. Резистором R4 регулируется коэффициент деления. Потенциометром - смещение "нуля".

Да, видимо, в EWB не удастся промоделировать AD620. Скорей всего там его неправильно сделали. Проблема возникла не только у меня.

В любом случае, спасибо за помощь!

EBW - это очень старая программа. Более свежие называются NI Multisim. Последняя вроде 12 версия

Ок, спасибо, видимо, действительно пора переходить на что-то поновей.