www.elektronik.si

[Saran]

Živjo!

Trenutno se ukvarjam s projektom, kjer sta v rabi operacijski instrumentacijski ojačevalec (INA) in pa analog-to-digital converter (ADC). Zanima me kateri je pravilen način za vezavo ojačevalca na ADC, kjer sta v rabi različni napajalni napetosti. V preteklosti sem vedno uporabljal ojačevalece in ADC-je, ki so se napajali na enaki napetosti (+5.0V). Tokrat pa se je izkazalo, da je ta napetost pre nizka za normalno delovanje danega instrumentacijskega ojačevalca, zato sem se odločil, da bom uporabil raje +12VDC (oz. +-6.0V). Dvojnega napajanja (+-6V) žal nimam, zato sem pri ojačevalcu uporabil kar virtualno ničlo na 6V. To vrednost sem izbral zato, ker je na sredini napajalne napetosti in ima tako ojačevalec najbolj širok razpon na izhodu. Vitrualna ničla je trenutno narejeta iz dveh zaporedno vezanih 100 KOhm uporov iz Vcc na GND. Mogoče bi tule lahko vzporedno uporoma dodal še dva 10uF kondenzatorja za stabilnost, najbolje pa bi verjetno bilo, da uporabim kar posvečeni IC za generiranje referenčne napetosti na +6.0V.

No, ojačevalec se torej napaja z 12V in ima v "mirovanju" na izhodu napetost 6V. Na drugi strani pa imam ADC, ki se napaja pri 5.0V (njegova maks. napajalna napetost) in ima tudi na vhodih omejeno napetost enake vrednosti. Direktna vezava torej ne pride v poštev, saj moram izhodno napetost op-ampa znižati na sredino napajalne na ADC-ju (2.5V) in poskrveti, da ta napetost ne prebije minimalne/maksimalne dovoljene napetosti na vhodu ADC-ja (od 0 do 5V). Drugi vhod ADC-ja pa bo vezan na referenco 2.50V.

Torej kakšen postopek naj uporabim za povezavo teh dveh komponent?
Naj uporabim kar navadni potenciometer oz. dva zaporedno vezana upora vrednosti 1.4K ter 1K in pa 5.1V zener diodo?

lp

[sscott]

ne kompliciraj

raje naredi negativno napajanje, recimo s čipom

http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/icl7/icl7660.pdf

[Saran]

Meni se ravno izdelava negativnega napajanja zdi brezvezna komplikacija.

[gkrusi]

Zakaj pa bi operacijski ojačevalnik moral biti napajan z 12 V? Uporabi 5 V napajanje in rail to rail operacijski ojačevalnik pa je stvar rešena. Ali pač?

[Saran]

Datasheet: http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/ina116.pdf

Odločil sem se za tega, ker ga že imam na zalogi in ga ne bom menjal po nepotrebi. Glede na datasheet rabi ojačevalec minimalno +/- 4.5V, to se pravi 9V skupaj. Ker bom pa celotno vezje napajal z 12V, sem zato vzel kar to napetost. Takšnega ojačevalca, ki ima podobne karakteristike (glej podatek "input bias current" v datasheet-u), je rail-to-rail in se napaja na 5V, pa žal nisem našel.

Zakaj rabim takšne nizke tokove?
Za merjenje pH, ker imajo določene elektrode notranjo upornost do 1000 MOhm.

lp


DODATEK: Malo sem preračunal zadeve in še datasheete prelistal. Hlede na zgornji datasheet, je tale ojačevalec sposoben na izhodu generirati maksimalno 5 mA toka, kar ne bo vredu v mojem primeru. Moral bom uporabiti upore višjih vrednosti npr. 10K in 15K ali morda celo več. Prebral sem še enkrat datasheet od mojega ADC in zgleda, da ima že vgrajen buffer, zato potrebuje le 1 nA toka (optimalno). Torej delilec napetosti z dvema uporoma nebi smel predstavljati nobenih problemov.

Za zener diodo pa nisem prepričan, če se bo odnesla. Glede na to, da delilec napetosti že omeji maksimalno napetost, je tule dioda odveč. Treba je samo paziti, da vhodna napetost ne preseže 12V. Morda bi lahko celotno vezje napajal z 18V, pa uporabim LM7812 za napajanje?

[b0ha]

Za premik izhodnega signala na pozitivno napetost lahko uporabiš tudi Vref vhod.