Resimdeki Devreyi Diferansiyel Opamp İle Kurmak Mümkünmüdür?

[picmanya]

[a href=http://goo.gl/mc9cY][img src=http://c1109.hizliresim.com/11/9/25/7607.bmp][/a]


üstdeki devredeki opampın çıkışı; DC 0V.....+5V. aralığında değişiyor.
bu devreyi diferansiyel amplifier yöntemi ile kurmak mümkünmüdür? Nasıl? Diferansiyel yöntemin üstdeki devreye göre bir avantajı olurmu?

[Klein]

Ortak mod kazanç sorunu (CMG) diferansiyel amplifikatörlerde de sorun. Hatta negatif giriş kazancı ile pozitif giriş kazancını eşitleyemezsaniz (süper özdeş dirençleriniz yoksa) belki de daha büyük bir sorun. 
Bence bu sorunu aşmak için enstrüman amplifikatörleri daha iyi bir çözüm.

Yukarıdaki devreye gelirsek:
Zaten giriş 0-5V , Kazanç 1. Bence diferansiyel amplifikatör pek gerekli değil. Neden diffamp kullanmak istiyosunuz?

[picmanya]

Özür dilerim, Enstrüman Opamp Devresi yazacağıma, Diferansiyel Opamp Devresi yazmışım.

Reimdeki devrede, giriş ve çıkış kazancı aynı ve 1'e eşit. Opamp çıkışı Pic Mikro Kontrolöre gidiyor.

Bazı kaynaklarda bu tür devreleri, Enstrüman Opamp Devresi ile yaptıklarını görüyorum.

Sorumu düzeltip tekrar soruyorum:
Resimdeki devrenin yaptığı işi, Enstrüman Opamp Devresi ile yapmak daha iyi bir netice verir mi?
Hangi yöntemi kullanmalıyım?

Burda opamp kazancının, Bire eşit ve Birden büyük olması durumunuda değerlendirmeye alırsak, bir şey değişirmiydi?

[Dagci-85]

Yukarıdaki devre düzgün çalışmayacaktır. Şönt gerilimini referans bir gerilim üzerine bindirip ölçmelisiniz. Opamlar her ne kadar girişi rail to rail kullanmış olsanız da beslemelerine yakın sinyalleri işleyemezler.

[picmanya]

Yukarıdaki devre düzgün çalışmayacaktır. Şönt gerilimini referans bir gerilim üzerine bindirip ölçmelisiniz. Opamlar her ne kadar girişi rail to rail kullanmış olsanız da beslemelerine yakın sinyalleri işleyemezler.

opampın giriş ve çıkışının, rail to rail olmasını şimdilik gözardı edelim. rail to rail konusunda söylediğinizde haklısınız.

Bahsettiğiniz "Şönt gerilimini referans bir gerilim üzerine bindirip ölçmelisiniz." bu kısmı biraz açarmısınız?
Bunu nasıl yapacaz? Enstrüman Opamp devresinde, bir referans gerilimi opampın + girişine veriliyor. genelde bu referans geriliminin, opampın beslemesinin yarısı olarak verildiğini görüyorum.
Enstrüman Opamp devresinden mi bahsediyorsunuz?

Aslında benim devre gördüğüm kadarı ile ev ortamında çalışıyor. Yalnız bende sanayi ortamında devremin düzgün çalışmayacağı konusunda şüpheleniyorum.
Hangi devreyi kullansam daha iyi olur onu öğrenmek istiyorum.

[izturk]

Bu devre nerede ne için kullanılıyor acaba? işlemci girişini izole gibi bişey mi?

[Klein]

Sinyal genliğin yeterince büyük. Bu yüzden enstruman amplifikatörüne ihtiyacın olmaz. Zaten girişinde de şönt direncin var, giriş empedansının da sorun olacağını sanmam. Bence hiç yan yollara girme. Bu devrenin sanayi ortamında çalışmaması için bir gerkçe yok.  baskı devren düzgün olsun, beslemen temiz olsun kaya gibi çalşır.
Yukarıda arkadaşların söylediğiği  Rail-to-Rail meselesinin zaten farkında olduğunu varsayıyorum.

[Dagci-85]

Endüstiriyel ölçüm cihazları üreten bir firmanın argesinde uzun yıllar bu tarz cihazlar tasarladım. Bu cihazlarda her ne kadar rail to rail opamp kullansanız dahi yine de giriş sinyaliniz besleme gerilimlerine tam yaklaşamaz. Şönt direnciniz miliohmlar arasında olacaktır. Bu da siz şöntten amperler dahi geçirseniz şöt üzerinde mV civarlarında gerilim oluşturur. Bu sebeple en uygun olanı dediğiniz gibi opampın besleme geriliminin yarısı kadar bir referans gerilim üretip şönt üzerinden bu referansa göre ölçüm almanız olacaktır.
Örnek şemaya ihtiyacınız olursa gönderebilirim

Saygılar.

[Erol YILMAZ]

lm358 in datasheetinde
"Allows direct sensing near GND and VOUT also goes to GND"  yazmışlar.

http://www.national.com/ds/LM/LM158.pdf

ve sayfa 16 da "Ground Referencing a Differential Input Signal"  diye de bi örnek vermişler...

[picmanya]

Devremdeki şönt direnç üzerinde, şu anda en az 100mV. dan başlayan gerilim düşümleri olacak.
100mV. ve altını aynı şekilde değerlendireceğim. opampım beslemesinin sınırlarına 20mV. yaklaşabiliyor.
opamp çıkışında işlemcime 0,1V. ile 4,9V. arası değeri sağlam göndersem benim için yeterli olacak.

Allegro Hocam verdiğiniz sayfada diferansiyel opamp örneği var. bu opamp şönt üzerinde düşen gerilimi veriyor olmalı galiba, eğer böyleyse bu devrede bizim işimizi görüyor gibi. Birde Enstrüman Opamp devresi vardı. Anladığım kadarı ile toplam üç uygulanabilir devre var galiba.

Dagci-85
Zahmet olmazsa önerebileceğiniz şemayı görmek isterim.
Zannediyorum bir şematik daha oluşursa çözüm netleşecek gibi duruyor.

Bu devrelerin arasındaki farkı görmek ve anlamak istiyorum.

Mesela dc motor kontrol devrelerinde akım ölçmede benim devreyi, ac ve servo motor kontrol devrelerinde akım ölçmede Enstrüman Opamp devreleri tercih ediliyor.

Enstrüman Opamp uygulamasında referans gerilimide giriliyor. Burda amaç tam olarak nedir? olay akımın çift yönlü akabiliyor olmasındanmı kaynaklanıyor? niye referans gerilimi verilir?

[Dagci-85]

Merhaba

Resimde örnek bir devre görülmektedir.



Devrede alttaki opamp ile referans bir gerilim oluşturulmuştur. Diğer opamp da bu referans gerilime göre yükseltme yapmaktadır. Şöntten akım akmazken opamp çıkışında referans gerilim okunacaktır.

Devrede opampın kazancını analog switch ler ile ayarlanabilmektedir. Böylece düşük akımlarda opampın kazancı arttırılarak ADC'yi full skala kullanılması sağlanmaktadır.

Ayrıca bu devre ile şöntten geçecek ters akımı da aynı şekilde ölçebilirsiniz.

Saygılar.

[Klein]

1-devrede referans geriliminin nereye bağlandığını göremedim.
2- Referans gerilim, dirençli gerilim bölücüler ile oluşturulmuş. 3.3V gerilimdeki tüm değişimler, çıkışa oransal olarak aynen yansıyacaktır. Pek sağlam bir referans gerilim sağlayıcı sayılmaz.
3- Referans gerilime göre amplifikasyon değiştirebilecek bir yapı göremedim.
4- Devre zaten 0-5V arası çalışacak. Negatif yönde ölçüm olmayacak, çok küçük sinyallerle çalışılmayacak.   Sinyali bölüp , referans üzerine bindirmek bu devrede ne işimize yarayacak?
5- Referans devresindeki opamp çıkışı GND'ye mi bağlanmış? bana mı öyle geldi? sanırım kopyala-yapıştır hatası.

Ekleme: Referansın nereye bağlandığını şimdi gördüm. GND işareti kullanıldığı için farketmemişim. 

[z]

Mantık olarak dogru fakat sontten akım akıtan devrenin ölçüm devresi ile izoleli olması gerekiyor.

Verilen şema uygulamaya özel bir durum. Ayrıca negatif ölçümlerin yapılmayacağı durumlar için ADC çözünürlüğünün yarısının kaybı sözkonusu.

Motor sürücü devrelerimde benzeri bir yapıyı kullanıyorum. Zaten +/- akımlar için ofset şart.

[Klein]

Negatif- pozitif yönlü kullanıyorsak referans offset vermek gerekli.
Ama bu devrede ters yönlü akım yok. Sinyali bölüp tam skaladan kaybetmek bana pek anlamlı görünmedi.

[picmanya]

ilk resimde verdiğim devremde, akım yalnızca tek yönde akıyor, yani akım dc akım olarak akıyor. çift yönlü, ac bir akım akışı yok.
resimdeki devremdeki şönt direnci oldukça büyük değerde kullanacağım, bunun bana bir zararı olmayacak gibi duruyor.
ama bun dan yüz de yüz de emin değilim. sonuc da devreyi endüstriyel ortamda henüz tam manasıyla denemedim.
amacım ne yapmam gerektiğini burada iyice öğrenmek ve denemelere başlamak.

şönt direnç üzerinde düşen gerilimi azaltmak için daha düşük değerli direnç kullanmam gerekirse,
bu durumda terslemeden yükselten opamp kullanmam gerekir. ama direnci şu ankinden en fazla 10 kat daha düşük kullanırım.
bu durumda bile şönt direncin direnç değeri 1000 ohm altına yine düşmez. bu tür bir devrede benim ilk verdiğim şematikdekine iki direnç ilavesiyle yapılabiliyor. bildiğim kadarıyla yanlış değilsem, zaten o devre terslemeden yükselten opamp devresinin, giriş çıkış kazancı 1 olan versiyonu oluyor, yani bir nevi voltaj takipçi opamp.

amacım bu işin aynısını endüstriyel ortamda çalışacak şekliyle, Diferansiyel Opamp yada Enstrüman Opamp ile yapmamım bana bir avantajı olurmu? onu öğrenmek istiyorum.

şönt üzerinde gerilim düşmüyorsa, işlemciye yinede bir referans gerilimi gitmesi.
ve adc çözünürlüğünün azalması kavramlarından daha önemli olarak her iki tipdeki devreden hangisi daha sağlıklı çalışır.
niye Enstrüman Opamp yada resimde verdiğim gibi, terslemeden yükselten kazancı 1 olan opamp devresi kullanmalıyım bunu öğrenmek istiyorum.

son resimdeki devreyi kavramaya çalışıyorum, ama faydası neresinden kaynaklanıyor onu anlayamadım henüz.
demekki öğrenmem gereken daha çok şeyler var.