gerilim uygunlaştırma sorunu

[picmanya]

0,5 ile 15 volt arasında değişen bir dc gerilim var.Bu gerilim empedansı yüksek bir devreden geliyor.
Ben bu gerilimi pic mikro işlemciye adc den girmek için 0 ile 5 volt aralığında değişecek seviyeye indirmek istiyorum.
bana gelen 0,5...15 volt gerilimin devre empedansı yüksek olduğu için bu gerilimi önce voltaj takipçi opampdan geçirmek istiyorum (buffer opamp mantığı ile) üretici firmada bunu böyle tavsiye etmiş.
elimde bu iş için seçtiğim MCP6004 ve 6002 serisi rail to rail input/output opamplar var ve bu opampların beslemesi pic mikro işlemci ile aynı yani 5 volt.
Bu işi yapamadım bu opamplarla bir çözüm önerebilirmisiniz?

NOT:

MCP 6004 ve 6002 yi rail to rail input/output özelliğinde ve düşük offset geriliminden dolayı tercih ettim bu devrenin çözümü için çıkartma yapmak gerekiyor bunun bilincindeyim bu opampı simetrik beslemeden çıkartma yaparken çıkışı nerdeyse sıfır volta kadar inebiliyor opamp giriş çıkışını besleme voltajına 15mV. fark ile yaklaştırıyor bunu ölçüp gözlemledim.Ve de  bu opampı rahat bulup ucuza alabiliyorum tercih nedenlerimden biride buydu.

bu opampın aynı özelliklerinde yani rail to rail input/output ve düşük offset gerilimli beslemesi 15 volt olan bir opamp bulabilseydim işi hemen çözebilirim ama malesef hazırda bulamadım bu tür opamplar yok değil var ama bir türlü getirtemedik.

piyasada bulunan bu özellikde bir opamp ismide verseniz yardımcı olmuş olursunuz.

[fatihinanc]

hocam siz gerilim kaynağının empedansını pic devresine mi uydurmaya çalışıyorsunuz.
yoksa 15 voltu 5 volta mı indirmeye çalışıyorsunuz.
ya da her ikisini de mi yapmaya çalışıyorsunuz. ben tam anlayamadım da.
gerilim regülatörü için lm2576 öneririm.7805e nazaran çok daha iyi.
ama gerlimi regüle ederken çıkış empedansı değşiyor mu onu bilmiyorum.
iyi çalışmalar.

[picmanya]

sorun elemanların besleme gerilimi değil dc 0,5...15 volt arası değişken gerilim gerekli uygunlaştırmalar yapıldıkdan sonra pic'e adc üzerinden 0...5 volt aralığında girilmesi gerekiyor ama dc 0,5...15 volt arası gerilimin geldiği devrenin üretici firması bu gerilimi kullanmadan önce voltaj takipçi bir opampdan geçirip öyle kullanın diyor zaten farklı bir kullanımda devre çıkışı zarar görüyor bu yüzden dc 0,5....15 voltun geldiği devre çıkışına minimum 200k direnç bağlanması ve 50pF. dan fazla yüklenilmemesi gerekiyor.

[fatihinanc]

tamam şimdi anladım. o zaman CMOS entgre kullansanız nasıl olur.
Maksimum 18V giriş verebilirsiniz.
CMOS Entegre olarak 4050(Non-inverting buffer).
veya TTL uyumlu olsun isteseniz 74HCT365 o da non-inverting buffer.

[picmanya]

bunlarla bufer sorunu çözülse bile daha sonrası ne olacak elde yine dc 0,5....15 volt değişken sinyal var
benim göremediğim bir çözüm yoksa ki bunun için burda bir bilene danışayım istedim demek yine bizim 15 volt beslemeli rail to rail input/output bir opampa ihtiyacımız var.bunun elimde 5 volt la besleneni var aslında onuda burdan uzun yazışmalar sonucu bulmuştum.ama bu tarz 15 volt düz beslemeli opamp bulamıyorum.

NOT: bu işin çözümünde simetrik besleme kullanmak istemiyorum

[fatihinanc]

dc genliği nasıl değiştiriyorsunuz. analog bir yöntemle mi?
evet simetrik besleme biraz karın ağrısı olabilir.

[z]

Iyi bir cozum olmasada isinizi soyle gorebilirsiniz.

Yuksek empedansli devrenin cikis voltajini yuksek empedasli direclerle 5v sesiyesine dusurun daha sonra 5v da calisan opampla
voltaj takipci kurun.

(Ne kadar rail to rail opamp kullansanizda alttan ve ustten bir kac yuz mv pay birakin.)

[fatihinanc]

@bunalmis hocam ;
gerilim bölücü direnç kullanılırsa çekilecek maksimum akım azalır diye biliyorum.
bu devrede problem oluşturmaz mı?

[Klein]

neden illa ki rail to rail opamp ta ısrar ediyorsun anlamadım.  opampı  24V ile besle, zaten giriş gerilimin de 0V değil,   düşük offsetli bir opamp kullan sorunun kalmaz. sonra çıkışını direnç böücü  5V seviyesine indir.  böylece  opamp offsetini de üçe bölmüş olursun. 

ilave:

LM324 gibi yüksek offsetli bir opampın offseti 2-3mV  seviyelerinde.  Pic kullanacağına göre çözünürlüğün 10 bit yani 1024.  tepe değerin 5V olduğuna göre referansın da 5V. u durumda  adc  girişinde yaklaşık 4.8 milivoltluk bir değişim  adc değerinde 1 bitlik bir değişim demek.  yani 2mV offset bile senin devrende hissedilmez bir  sonuca neden olacaktır. 

Ama bir sorunun var. 0,5 volt girdiğinde  0 volt çıkış almak istersen seviye kaydırma yapman garekecek.  Ama bunu Rail to Rail opamp da kullansan yapman gerekiyor.

[GreeN]

[IMG]http://i50.tinypic.com/2ekiquo.png[/img]


Simetrik besleme ile olayı çözebiliyorsan yukarıdaki devreyi bir incele. Ben yakın zamanda uyguladım , opampları problemsiz besliyorum.

LM393 2mV düşük ofsetli opamplar. Datasheetini incele.
NE5534 gibi opamplar ile çıkış voltajını balans edebiliyorsun. Datasheetini bir incele. Klein arkadaşın dediği olayı yani 0.5 v girdiğinde 0 seviyesi olayını...

Kolay gelsin...

[z]

Gerilim bölücü direnç kullanılırsa çekilecek maksimum akım azalır diye biliyorum.
bu devrede problem oluşturmaz mı?

Evet gerilim bolucu direnc ile cekilecek akimi sinirlamis olursunuz ancak gerilim bolucunun hemen cikisina opampla voltaj takipci
devre kuracaginiz icin akim cekme sorununuz kalmaz.

15 u dogrudan girecek opampiniz olmadigi icin bu oneriyi getirdim.

Bunun soyle bir avantaji olur;

Siz 15v gerilimi daha en bastan 3 e bolerseniz 0.5 volt ofset de 0.16v ya duser. 10 bit ADC kullanmaniz durumunda bu  ofset sadece
32 degerine karsilik gelir. Bu dusuk deger de belki uygulamanizda kabul edlebilir. Boylece sinyalin 0.5v ofsetini elektronik olarak 0 a
cekmenize gerek kalmaz.

[picmanya]

gerilim bölücü dirençlerle bu iş oluyor dirençlerden sonra voltaj takipçide kullandım.
yalnız bu yöntemle ben devremin çözünürlüğünü 3 kat düşürmüş olmuyormuyum burda hatalımıyım gerilimi üçe bölmek demek gelen sinyalin çözünürlüğünü değiştirirmi
şunu kastediyorum dc 0,5....15 volt diyelim 8 bit çözünürlükde geliyorsa bu gerilim bölücü dirençlerden ve arkasından voltaj takipciden geçince 0,17.....5 volt da 8 bit çözünürlükde midir?
aslında gelen gerilim analog bir devreden geliyor dijitalla alakası yok burda çözünürlük den bahsetmek mümkünmüdür.

[Klein]

çözünürlük senin AD çeviricin ile ilgili birşey. Sinyali bölmen çözünürlüğünü doğrudan etkilemez.  Eğer 15V sinyalinin üzerinde 0.3V gürültü var ise   Geriliminle birlikte  gürültün de  üçe bölünecek. Yani oran aynı kalacak.

[picmanya]

gerilim bölücü dirençler yöntemiyle bu iş oldu gibiydi sinyali veren entegreyle ve kartla fazla oynadım bu yüzden arge kurbanı olup bozuldu kart üzerinde ne yol kaldı nede ped kart hint fakiri gibi perişan bir halde yeni bir pcb ve entegre ile haftaya tekrar deneme yapacağım pcb de de yeni düzenlemeler yaptım dün biraz araştırdım çözünürlük sorunu falanda olmuyormuş ama kartı son haliyle arızalanmadan önce tam olarak denediğime henüz inanmıyorum