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Autor Tópico: Duvida - Amplificador diferencial  (Lida 4697 vezes)

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Offline CBX

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Duvida - Amplificador diferencial
« em: 04 de Agosto de 2012, 18:39 »
Boas

estou a tentar usar um ampop configurado como amplificador diferencial para ler uma determinada corrente, estou a usar um esquema semelhante ao seguinte:



o ampop é um lm358, r1 a r4 são 100k 1% e a RS é de 1ohm 5W

usei vários leds para simular uma carga e o que acontece é que o output do ampop ronda os 0,5v independentemente do numero de leds ligados...

só aqui tenho lm358 e tl084, mas o resultado é semelhante

estarei a ligar alguma coisa mal ou é da "raça" dos ampops?

obrigado
« Última modificação: 04 de Agosto de 2012, 18:42 por CBX »

Offline beirao

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #1 em: 04 de Agosto de 2012, 18:45 »
Tens Rs ligado à fonte e o outro pin ligado a que?

Opa sem valores é mais complicado.. por um lado podes estar a passar demasiada corrente na resistência, o que faz com que o ampop sature a saída. Já agora, nenhum dos ampops que falaste é rail-to-rail, portanto para aí 1V acima de V- e abaixo de V+ é para o lixo... ;)

Diz valores de Vcm, e de correntes que tas a ler
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Offline CBX

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #2 em: 04 de Agosto de 2012, 21:44 »
Tens Rs ligado à fonte e o outro pin ligado a que?

ao load

Citar
Opa sem valores é mais complicado.. por um lado podes estar a passar demasiada corrente na resistência, o que faz com que o ampop sature a saída. Já agora, nenhum dos ampops que falaste é rail-to-rail, portanto para aí 1V acima de V- e abaixo de V+ é para o lixo... ;)

Diz valores de Vcm, e de correntes que tas a ler

demasiada corrente não é, o máximo foram uns 150ma

nos pinos da Rs lí 12v e ~11,86 que corresponde aos tais 150ma do load...

que ampop recomendas então para isto? de preferência barato  :P

Offline beirao

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #3 em: 09 de Agosto de 2012, 11:33 »
Ou seja, estás a dizer que a tensão Vout (para I=150mA) deveria ser 140mV ? Pois lá está, isso sem rail-to-rail esquece..

Procura no site da texas, eles mandam amostras grátis! Eu tou a fazer um projeto onde uso AD820/AD824. São caros mas muito bons. Agora para a tua aplicação, penso que qualquer rail-to-rail chega...
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Offline CBX

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #4 em: 09 de Agosto de 2012, 15:10 »
obrigado, vou dar uma volta ao site da ti então

Offline Njay

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #5 em: 09 de Agosto de 2012, 16:20 »
A saída do LM358 deveria chegar ao GND, isso não é problema (basta ver na datasheet).

O teu problema é que provavelmente estás a alimentar o AMPOP com a mesma tensão Vcm, e isso é que ele não consegue fazer, a tensão comum nas entradas tem que ser cerca de 1.5V abaixo do Vcc do LM358 (mais uma vez -> datasheet). Só resolverias isto com o LM358 se o alimentasses com uma tensão 1.5V - 2V acima de Vcm.

Não sei se pelo facto de um AMPOP ser rail-to-rail isso também te garante que a tensão de modo comum é rail-to-rail, portanto tens que ver bem a datasheet do AMPOP que escolheres, pode não bastar dizer "rail-to-rail". Tu só vais usar o rail negativo, e se até o velhinhíssimo LM358 faz GND, qualquer um dos novos também deve fazer.
« Última modificação: 09 de Agosto de 2012, 16:23 por Njay »

Offline CBX

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #6 em: 09 de Agosto de 2012, 16:50 »
segundo a datasheet a tensão comum vai de 0 a V+ - 1,5v

isso poderá ser um problema, teria de usar outra fonte de alimentação ou um stepup e isso vai-me aumentar o custo final bastante  :(

parece que vou ter de optar por um ic dedicado

obrigado aos dois

Offline Sérgio_Sena

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #7 em: 09 de Agosto de 2012, 21:34 »
Boas

estou a tentar usar um ampop configurado como amplificador diferencial para ler uma determinada corrente, estou a usar um esquema semelhante ao seguinte:



o ampop é um lm358, r1 a r4 são 100k 1% e a RS é de 1ohm 5W

usei vários leds para simular uma carga e o que acontece é que o output do ampop ronda os 0,5v independentemente do numero de leds ligados...

só aqui tenho lm358 e tl084, mas o resultado é semelhante

estarei a ligar alguma coisa mal ou é da "raça" dos ampops?

obrigado


Deste muito pouca informação, para te podermos ajudar convenientemente.
- Qual a tensão de alimentação ?
- Single ou simétrica ?
- Qual a gama de correntes a medir ?
- As correntes só circulam numa direcção ?

Suposições ::
VDD: single +5V
Irs máx: 1A (logo uma queda de tensão máxima de 1V)

Como esses ampops não são rail-to-rail, tem que se fazer algo para ajudar, ou seja, temos que colocar uma VREF no sinal de entrada, para que o sinal IDLE seja acima da tensão mínima do low-rail.

# vais criar uma tensão de referência de cerca de 2V, com um divisor resistivo  e um ampop para fazer de buffer, e vais alimentar R4 no pino que está ligado ao ground. A tua tensão IDLE à saida vai ser então ~VREF.

# Tens carga na saída do Ampop? coloca uma resistência de 100 < R < 1000 OHM. Testa o melhor valor.

Assim que começares a dar corrente, a tensão na saida vai subir ~linearmente~, ou seja (2V + Irs*Rs).


Supondo que queres medir correntes unidireccionais de 5A, então RS poderá ser composta por 4 resistências de 1 OHM de 2W cada, que dá uma equivalência de 250mOHM.
Então, para 5A, o teu VOUT = 2V + (Irs*(Rs/4)) = 2V + 1.25V = 3.25V


Supondo que tens VDD=5V e correntes bidireccionais de 5A, então colocas o teu VREF=2.5V, e tens uma variação de -5A<i<+5A, o que dá ~ 1.25V<V<3.25V.

Offline CBX

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #8 em: 09 de Agosto de 2012, 22:31 »

Deste muito pouca informação, para te podermos ajudar convenientemente.
- Qual a tensão de alimentação ?
- Single ou simétrica ?
- Qual a gama de correntes a medir ?
- As correntes só circulam numa direcção ?

alimentação: +15v single
corrente: de 0mA a 1A apenas numa direcção

Citar
# vais criar uma tensão de referência de cerca de 2V, com um divisor resistivo  e um ampop para fazer de buffer, e vais alimentar R4 no pino que está ligado ao ground. A tua tensão IDLE à saida vai ser então ~VREF.

não percebi bem esta parte, será muito pedir um desenho? ;D

Citar
# Tens carga na saída do Ampop? coloca uma resistência de 100 < R < 1000 OHM. Testa o melhor valor.

não, está ligada directamente a ao ADC no atmega8

obrigado

Offline beirao

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #9 em: 09 de Agosto de 2012, 23:24 »
A saída do LM358 deveria chegar ao GND, isso não é problema (basta ver na datasheet).

O teu problema é que provavelmente estás a alimentar o AMPOP com a mesma tensão Vcm, e isso é que ele não consegue fazer, a tensão comum nas entradas tem que ser cerca de 1.5V abaixo do Vcc do LM358 (mais uma vez -> datasheet). Só resolverias isto com o LM358 se o alimentasses com uma tensão 1.5V - 2V acima de Vcm.

Não sei se pelo facto de um AMPOP ser rail-to-rail isso também te garante que a tensão de modo comum é rail-to-rail, portanto tens que ver bem a datasheet do AMPOP que escolheres, pode não bastar dizer "rail-to-rail". Tu só vais usar o rail negativo, e se até o velhinhíssimo LM358 faz GND, qualquer um dos novos também deve fazer.

O conceito de rail-to-rail quer dizer que as entradas e saída (caso seja rail-to-rail in/out) podem ser iguais às tensões de alimentação, certo? Portanto não percebi as tuas dúvidas quanto ao funcionamento do ampop rail-to-rail neste circuito... ;)
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Offline senso

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #10 em: 09 de Agosto de 2012, 23:29 »
Porque muitos op-amps rail to rail, não têm muita corrente de saida quando a voltagem de aproxima dos rails, ou seja, a impedância vai subindo/variando e pode-te causar problemas, já pensaste em usar um monitor de corrente, tipo o MAX4173H(falo neste porque ando a desenhar uma plaquinha que o usa), e para o que queres parece-me perfeito e podes usar uma resistência de 0.005 ohms, o que te dá muito menos perdas de energia, o contra é o preço..
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Offline Sérgio_Sena

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #11 em: 09 de Agosto de 2012, 23:35 »
Parece-me que ele quer uma solução barata e rápida, com os componentes que tem ali com ele.

Claro que pode melhorar o sistema com componentes especificos e de boas marcas, mas isso só lhe vai arrasar o orçamento que já deve estar no limite.

Já lhe foram dadas várias ideias com os componentes que ele tem, agora só tem que experimentar! :)

Offline Sérgio_Sena

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #12 em: 09 de Agosto de 2012, 23:41 »
Porque muitos op-amps rail to rail, não têm muita corrente de saida quando a voltagem de aproxima dos rails, ou seja, a impedância vai subindo/variando e pode-te causar problemas, já pensaste em usar um monitor de corrente, tipo o MAX4173H(falo neste porque ando a desenhar uma plaquinha que o usa), e para o que queres parece-me perfeito e podes usar uma resistência de 0.005 ohms, o que te dá muito menos perdas de energia, o contra é o preço..



Chip interessante. BOm preço para peça unitário. Se fores fazer mts peças, fica-te mais barato usar Ampops. 5mOhm é uma trilha de PCB :) fica barato

Já agora, a titulo de curiosidade e também te pode interessar, para medições de corrente AC/DC, uso uma configuração em Amplificador Instrumentação, com amplificação variavel (comutavel através de FETs) consoante a corrente que estou a medir.
Para AC uso "shunts" na casa dos micro-Ohm, e para DC resistências de mili-Ohm ou normalmente pistas de PCB calculadas à décima do milimetro. PCB fica muito mais barata do que as resistências.

Offline senso

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #13 em: 09 de Agosto de 2012, 23:52 »
Pois, não li na parte inicial que é para projecto comercial/quantidade, se fosse para uso caseiro, era uma questão de pedir samples se fosse para usar um ou dois.
Avr fanboy

Offline CBX

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Re: Duvida - Amplificador diferencial
« Responder #14 em: 10 de Agosto de 2012, 00:23 »
não é projecto comercial, é para um projecto pessoal, uma fonte de alimentação que ando a desenvolver, tenho por aqui MAX4080, mas uma vez que estou a usar mais ampops, em vez de ter um ic para cada coisa usava um quad ampop que me simplificava muito o design da placa, a pcb passava a ser de face simples e uma vez que estou a usar componentes thu hole ficava mais facil de "tweakar"