Форум: Выбор оборудования

Здравствуйте! задача сбор данных с шести каналов. Сигналы синусовые с шумами. После аналогового усиления и фильтрации с выхода TL071 подаются на АЦП. Полоса частот сигналов 1700 - 5000 Гц. Вопрос: возможно ли здесь применить LTR25? Меня смутило, что указано специализированное АЦП для ICP датчиков.

В наличии крейт LTR-EU-2  и плата LTR24-1. Но требуется 6 каналов.

Здравствуйте.
Модуль LTR25 действительно специализирован для применения с ICP-датчиками. В общем случае, прямое подключение входа LTR25 к обычному низкоомному  выходу напряжения "с общей землей" будет некорректно. В частном случае, для согласования входа LTR25 возможно применить дифференцирующую RC-цепь (с частотой среза АЧХ этого ФВЧ менее 1700 Гц), которая позволит подключить LTR25 по переменному току, но решение потребует изготовления соответствующего 6-канального переходника. Также средует уточнить рабочий диапазон напряжения выхода TL071, чтобы подтвердить данную возможность подключения.   
...Но для штатного подключения ведь возможно применить второй LTR24-1, установленный в LTR-EU-2. - Вы не сообщаете как используется второе посадочное место модуля в крейте LTR-EU-2.

Спасибо за ответ!
Второй слот занят LTR34.

Достаточно ли будет простой RC-цепи на резисторе и конденсаторе или потребуется сделать ФВЧ на операционном усилителе. Какого порядка должен быть фильтр?

Я подразумевал пассивную RC цепь первого порядка. Сообщите рабочий диапазон сигнала от пика до пика, пожалуйста.

+-10 Вольт

Диапазон входного сигнала LTR25 составляет 5 В (СКЗ) - это около  +-7 В пик-пик синусоидального сигнала. Соответственно, требуемая RC-цепь должна иметь коэффициент передачи 0,7 в полосе частот пропускания. Такая RC-цепь должна содержать два прецизионных резистора и конденсатор. Если сможете изменить выходной диапазон сигнала TL071 до +-7 В, то количество резисторов в одной  RC-цепи сократится до одного и тогда прецизионные резисторы не понадобятся. Соответствующую RC-цепь могу рассчитать и выложить схему, если сообщите:
- можно ли уменьшить выходной сигнал TL071  до +-7 В пик-пик?
- допустимый завал АЧХ на частоте 1700 Гц, в децибелах или в процентах.

В варианте RC-цепи с коэффициентом передачи 0,7: возможно, программно придётся тарировать источника сигнала вместе с соответствующей RC-цепью.

В варианте RC-цепи с коэффициентом передачи 1: влияние RC-цепи на коэффициент передачи будет только за счёт нагрузки на выход  TL071 (порядка 3,5 кОм в полосе частот пропускания) и будет определяться выходным сопротивлением узла на основе TL071. От этого зависит, нужно ли учитывать в тарировке влияние этой нагрузки.

В любом случае, предполагается настройка LTR25 на ток питания датчика 2,86 мА и на расчётное сопротивление сигнальной цепи порядка 3,5 кОм (по постоянному току), что обеспечит требуемое для ICP-входа LTR25 напряжение смещения 10 В.

Отредактировано Инженер (26.03.2022 13:51:05)

Для согласования с LTR25,  в случае диапазона источника сигнала +-7 В, вместо RC-цепи можно применить стабилитрон на напряжение стабилизации 10 В, включенный последовательно с  источником сигнала на стороне LTR25. Но специфика данного варианта в том, что TL071 будет работать в режиме однонаправленного втекающего тока нагрузки. Здесь может быть важен порядок включения устройств, поскольку неочевидно - как поведёт себя TL071 в момент включения его питания при втекающем выходном токе от внешнего источника тока (например, не будет ли "эффекта защёлкивания" внутри TL071?). В случае проблем понадобится зашитная цепь от втекающего тока в TL071 при выключенном питании. Преимущество решения со стабилитроном - в том, что цепь согласования практически не будет влиять на коэффициент передачи в тракте измерения.
По поводу "эффекта защёлкивания", поясню коротко, что это - нештатные внешние условия для полупроводниковой микросхемы - токи от внешних источников на её входы или выходы, при которых в момент включения питания p-n переходы микросхемы (относительно её кремниевой подложки) могут нештатным образом открыться, что вызовет триггерное нештатное состояние микросхемы (типично, с её нагревом), из которого она не сможет выйти без снятия питания микросхемы.

Мой полезный сигнал лежит в пределах +-6 Вольт. Так что его нужно даже как то ограничить. То, что выше, это паразитные выбросы, они могут быть и выше +-10В, их можно отсекать. Я как то не задумывался, что так и нужно сделать. Может включить встречные защитные диоды перед входом АЦП с ограничением 6,8 Вольт?  Допустимый завал АЧХ на частоте 1600 Гц (т.к. сигнал в полосе и может быть до 1600 Гц) может быть 2 дБ. В рабочей полосе от 1600 Гц до 5000Гц я стараюсь сделать ровную АЧХ на одном уровнем с минимальной неравномерностью, расчётную для фильтров ставлю 0,05дБ, практически из-за разброса параметров элементов получается чуть хуже конечно.

В таком случае, перед RC-цепью нужно ставить ту или иную цепь ограничения напряжения. Это резко усложняет задачу в сочетании со всеми остальными техтребованиями. Здесь уже не обойтись без полной электрической схемы вашего выходного каскада на операционном усилителе, поскольку, возможно, в нём и будет оптимально организовать необходимое ограничение.

Отредактировано Инженер (31.03.2022 10:25:18)

Забыл как изображения добавлять....в загрузки себе добавил, ап в форум выложить не могу. Подскажите?

Готовится инструкция по выкладыванию картинок - придётся подождать.

Если не зарегистрированы на форуме то просто нужно между тегами

[img] [/img]

вставить  URL картинки.
В случае если зарегистрированы у нас на форуме можно сохранить файл картинки со своего компьютера на форум.
  После авторизации на форуме под окошком публикации ответа появляется ссылка  "Загрузки"

Текст вставки изображения

[img=Картинка1]https://www.lcard.ru/forums/img/members/2/1.png[/img]

В этом инструменте можно загрузить файлы с расширениеми jpg, jpeg, png, gif, mp3, zip, rar, 7z
Там же в "Загрузках", можно скопировать URL нужной картинки щелкнув над ней правой клавишей мыши и после этого вставить URL между тегами 

[img] [/img]

.

Если трудно запомнить теги, можно воспользоваться кнопками над окошком публикации ответа.

Эти кнопки вставляют соответствующие теги в текущей позиции курсора.

От каких напряжений питается операционный усилитель?
Какой номинал переменного резистора R30, и примерно при каком фактическом значении сопротивления он используется?
Максимальные положительные и отрицательные значения входного напряжения полезного сигнала симметричны относительно нуля? Если несимметричны, то в какой степени и в какую сторону?

Отредактировано Инженер (07.04.2022 08:59:50)

ОУ питается напряжением +-12 Вольт.
R3 - 25 кОм. Фактическое значение сопротивления сложно сказать. В разных канал оно отличается, т.к. выравниваю каждый канал по коэффициенту усиления. Думаю, что можно опираться на фактическое значение от 3 до 10 кОм.

Симметричны должны быть. Возможно есть какой-то дрейф нуля. Я не смотрел.

Выложу сегодня возможное решение. Уточните выходное сопротивление источника сигнала, от которого зависит коэффициент передачи.

Источником сигнала у нас являются динамические излучатели, четыре последовательно соединенные. Общее сопротивление 30-40 Ом. С них сигнал поступает на предварительный усилитель, полосовой фильтр и дальше оконечный усилитель, схема которого представлена выше, с него на АЦП.

Меня интересовало выходное сопротивление источника сигнала для вышеприведённой схемы. Судя по Вашему ответу, речь идёт о выходном сопротивлении полосового фильтра, от которого зависит коэффициент передачи вышеприведённой схемы.

В любом случае, для приведённой выше схемотехники усилителя на основе TL071, невозможно достичь прецизионного коэффициента передачи. Исходя из этого, предлагаю следующее решение:

Спасибо Вам за помощь! Как вывод, я могу купить и использовать LTR25 для своих сигналов?
Вопрос: для чего стоомные сопротивления по питанию?

По поводу покупки LTR25 и вопросов, связанных с реконфигурацией имеющейся Установки измерительной LTR, свяжитесь с нашим отделом продаж.
См. также:
-  https://www.lcard.ru/support/faq/ltr_reconfig
-  https://www.lcard.ru/download/ltr.pdf, п. 3.6.2

Эти резисторы - классические элементы "развязки" по питанию (от цепей питания остальных каналов и узлов), особо рекомендованные в условиях импульсного тока потребления операционного усилителя в случае перегрузок большим сигналом. Также эти резисторы способствуют адаптивному снижению напряжения питания  операционного усилителя в случае перегрузок  (другими словами: они  способствуют более оптимальному перераспределению мощности рассеяния на элементах данной схемы при перегрузках). Подразумевается, что со стороны общего двуполярного источника питания +/-12V для всех каналов тоже имеются конденсаторы по питанию (на схеме не показаны).