استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

[zizi110]

سلام خدمت همه دوستان
بنده باید به کمک یک اپ امپ ابزار دقیق ولتاژ ac با دامنه مثبت منفی 24 ولت رو اندازه بگیرم و به ADC میکرو بدم.
ولتاژ تغذیه ADC ، در حد 3.3 ولت هست .
instrumentation amplifier هایی رو که در نظر گرفتم به نام : INA118 / AD627 است.
این دونمونه اپ امپ از اون دسته اپ امپ هایی هستند که در مد single supply هم میشه ازشون استفاده کرد ، خب از اونجایی که این نوع IA OPAMP ها rail to rail هستند برای اینکه ولتاژ خروجی اپ امپ با رنج ولتاژ ورودی ADC سازگاری داشته باشه من تغذیه مثبت اپ امپ رو 3.3 ولت و تغذیه منفی رو 0 ولت در نظر گرفتم. گین اپ امپ رو هم 1 در نظر میگیریم. از طرفی در دیتاشیت نوشته شده که رنج خطی ولتاژ ورودی INA118
برابر : [ولتاژ تغذیه منفی +1 , ولتاژ تغذیه مثبت-1] ................ بنابراین ولتاژ ورودی از 1 ولت تا 2 ولت میتونه تغییر کنه.
حالا سوال بنده این هست که چه طور می تونم ولتاژ وزودی AC سینوسی رو که بین +24 و -24 تغییر میکنه با ورودی این اپ امپ تطابق بدم؟

با سپاس

[نو رسیده]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام خدمت همه دوستان
بنده باید به کمک یک اپ امپ ابزار دقیق ولتاژ ac با دامنه مثبت منفی 24 ولت رو اندازه بگیرم و به ADC میکرو بدم.
ولتاژ تغذیه ADC ، در حد 3.3 ولت هست .
instrumentation amplifier هایی رو که در نظر گرفتم به نام : INA118 / AD627 است.
این دونمونه اپ امپ از اون دسته اپ امپ هایی هستند که در مد single supply هم میشه ازشون استفاده کرد ، خب از اونجایی که این نوع IA OPAMP ها rail to rail هستند برای اینکه ولتاژ خروجی اپ امپ با رنج ولتاژ ورودی ADC سازگاری داشته باشه من تغذیه مثبت اپ امپ رو 3.3 ولت و تغذیه منفی رو 0 ولت در نظر گرفتم. گین اپ امپ رو هم 1 در نظر میگیریم. از طرفی در دیتاشیت نوشته شده که رنج خطی ولتاژ ورودی INA118
برابر : [ولتاژ تغذیه منفی +1 , ولتاژ تغذیه مثبت-1] ................ بنابراین ولتاژ ورودی از 1 ولت تا 2 ولت میتونه تغییر کنه.
حالا سوال بنده این هست که چه طور می تونم ولتاژ وزودی AC سینوسی رو که بین +24 و -24 تغییر میکنه با ورودی این اپ امپ تطابق بدم؟
با سپاس

با سلام
دوست عزیز. شما 24 ولت سینوسی رو باید ابتدا بدین به یه تقسیم مقاومتی تا دامنه ش کم بشه و بعدش به یه یکسو ساز دقیق SINGLE SUPPLY. بعد از اون باید دو سه مرحله فیلترش کنین تا به یه ولتاژ DC معادل برسین. این وسطا میتونین با اعمال ضرب و جمع و تفریق به رنج دلخواهتون تبدیلش کنین.

از قطعاتی که معرفی کردین INA118 چون سه امپی هست حتما تغذیه منفی میخواد و کارکردش با تغذیه تکی خیلی محدود و آزاردهنده هست. ولی 627 ساختار داخلیش دو امپی هست و سینگل هم کار میکنه. شخصا پیشنهاد میکنم که با افزودن یه 7660 به مدارتون، تغذیه منفی داشته باشین و در اینصورت دیگه محدودیتی توی تهیه قطعات و طرح مدار ندارین. ضمن اینکه اصلا احتیاج به استفاده از قطعات گرونقیمتی که نام بردین نیست. یه 358 تو مود سینگل و یا TL072 تو مود دوال ساپلای همین کارو براتون میکنه.
شاد باشین.

[zizi110]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام دوست من ، مرسی بابت راهنمایی جامع و کاملی که دادید.
مداری رو که توضیحش رو دادید با اپ امپ lm324 شبیه سازی کردم ( در مد سینگل) ، ولی شکل موج درستی نشون نمیده!

http://freeupload.ir/uobqc7uzwqh7/1a.png.html
http://freeupload.ir/1lxz0h36me3j/gg.png.html


این هم شکل موج بدست آمده از شبیه سازی:
http://s1.freeupload.ir/i/00075/0xkd8kvmdn28.png
شکل موج سبز = ورودی اصلی به طبقه اپ امپ ها
شکل موج صورتی = خروجی تفاضلی دو اپ امپ اول
خروجی اپ امپ سوم یک ولتاژ dc ثابت است.

[m4hd1r]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام فکر میکنم منظور جناب نو رسیده چیزی در اردر شکل زیر باشه که اگه مقاومت ها رو دقیق انتخاب کنید مشکل زیادی نخواهد داشت
ولتاژ منفی رو هم که با 7660 تولید میکنید


مقادیر خازن مقاومتا هم بر اساس ستلینگ تایم مد نظرو ریپل و چیزای دیگه انتخاب کنید

[zizi110]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام مجدد به دوستانم
مرسی بابیت راهنمایی تون ، ولی من باید ولتاژ رو به صورت تفاضلی فیدبک بگیرم :read:
شماتیکی که لطف کردید زحمت کشیدید قرار دادید در حالت تفاضلی نیست.
ممنون میشم بیشتر راهنمایی کنید. :smile:

[m4hd1r]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام مجدد به دوستانم
مرسی بابیت راهنمایی تون ، ولی من باید ولتاژ رو به صورت تفاضلی فیدبک بگیرم :read:
شماتیکی که لطف کردید زحمت کشیدید قرار دادید در حالت تفاضلی نیست.
ممنون میشم بیشتر راهنمایی کنید. :smile:

سلام
اون مدل پ امپ اینسترومنتیشن فرقش با اینی که من میذارم امپدانس ورودی بالاتر و گین دقیق تره که همین هم جواب گو خیلی کار ها هست


این مدار میاد و تفاضل اون دوتا سیگنال رو بدست میاره و ...

[نو رسیده]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام دوست من ، مرسی بابت راهنمایی جامع و کاملی که دادید.
مداری رو که توضیحش رو دادید با اپ امپ lm324 شبیه سازی کردم ( در مد سینگل) ، ولی شکل موج درستی نشون نمیده!

http://freeupload.ir/uobqc7uzwqh7/1a.png.html
http://freeupload.ir/1lxz0h36me3j/gg.png.html


این هم شکل موج بدست آمده از شبیه سازی:
http://s1.freeupload.ir/i/00075/0xkd8kvmdn28.png
شکل موج سبز = ورودی اصلی به طبقه اپ امپ ها
شکل موج صورتی = خروجی تفاضلی دو اپ امپ اول
خروجی اپ امپ سوم یک ولتاژ dc ثابت است.

اون خازنهای ورودی رو باید بردارین. ائنا ئ مقاومتهای بعدیشون باعث میشن که مشتق سیگنالتون به امپ بره و خروجی اون شکلی بشه.

ضمنا برای شبیه سازی تقویت کننده ابزار دقیق، حتما باید تغذیه منفی داشته باشین و مد سینگل جواب نمیده. نکته اینکه برای هر نوع مدار تقویت تفاضلی احتیاج به تغذیه منفی هست. فقط در شرایط خاصی که دامنه سیگنال ضعیف و وجه مشترک ورودیها حدودا نصف تغذیه باشه میشه با یه تغذیه هم کار کرد.

چرا حتما باید تفاضلی فید بک رو بگیرین؟ اگه بخاطر ایزولاسیون هست دقت کنین که این مدارها بصورت ایزوله کار نمیکنن.

[towhidy]

پاسخ : استفاده از اپ امپ ابزار دقیق برای سنس ولتاژ

سلام
همون طور که دوستان گفتن این مدارات تغذیه دوبل میخوان اما اگر تغذیه دوبل براتون مشکله میتونین زمین ورودی اپ امپ ها رو طوری تغییر بدید که یه مقداری بین vcc و gnd باشه برای این کار هم یه تقسیم ولتاژ مقاومتی ساده توی ورودی اپ امپ مشکل رو حل میکنه الان توی مدارتون r35,r36 به زمین وصل هستن یعنی مقدار dc ورودی ها صفر هست اما برای اینکه مدار کار کنه باید در حدود 2.5 باشه برای همین یه مقاومت از همون نقطه ای که r36 وصله به vcc وصل کن همین کارو برای r36 هم انجام بده