[elektro] Kis áramú áramgenerátor

[joe-]

2011-09-03 19:40 keltezéssel, Moczik Gabor írta:
> Hali!
> 
> Ezt a kis áramú áramgenerátort terveztem:
> http://www.progzmaster.hu/temp/curr_src/curr_src_2.png
> 
> A cél az Rx ellenállás megmérése 0.1% (abs.min, inkább jobb) 
> pontossággal (12 bites ADC-re megy az eredmény). Rx=0-1023k
> 
> Az IC2 típusa csak a szimulátor végett az ami, oda majd valami pA 
> nagyságrendű bemenő áramú, uV offset típus kerül, ugyanilyennel lesz 
> levéve a fesz az Rx tetejéről is az ADC felé...
> 
> Az IC3 (komparátor) célja annyi lenne, hogy ha az Rx nincs 
> csatlakoztatva (vagy nagyobb mint a méréshatár), akkor az IC1 ne üljön 
> ki tápra, hanem megfogja a kimeneti feszt Vref értéken, úgy hogy a D2-n 
> át elhúzza az áramgenerátor referenciáját. A D1 célja pedig az lenne 
> hogy az IC3 ne üljön ki tápra ha nem kell korlátozni.
> 
> Szimuláció szerint fasza, de valamiért nem vagyok biztos benne hogy jól 
> fog ez a cucc viselkedni az Rx hirtelen megjelenése majd eltűnésekor...
> 
> Ha ilyen pontosságot szeretnék, nyilván az R1..R4 és Rs ettől pontosabb 
> kellene hogy legyen. Szerintetek meg lehet ezt oldani fix 
> ellenállásokkal, vagy jobb ha eleve potikat tervezek be?
> Ez minimum 3db, és bele is hülyülök mire beállítom...
..........................................................................
 Ha csak a védelem nélkül nézem az alapkapcsolást, IC1 mindket bemeneten
azonos osztásarányok vannak. Ha Vref 0V lenne, IC1 kimenete, IC2
bemenetét másolná (amig nem jut szélsö értékig).
 Tartsuk e bemenetet 4.096V feszültségen, és vizsgáljuk Vref értékével a
változást. Jo ertekre választottuk a bemenetet, ekkor IC2+ bemenetének
feszültsége is 4.096V lesz.
 R3-R4 oszto értékeiböl látszik, hogy e fokozat erösitése (Uki/Ube)
1.1 szeres, ennek Rs-re juto értéke 0.1x 4.096V=409.6mV
 Proba a 4uA -re: 409.6mV / 100k24 = 4.0862 uA / 4uA ???/

Másképpen számoljunk:
 erösitések: IC1 = 1.1 IC2(az utoosztojával) =1/1.1
 Vref és R1 legyen egy valos feszültség (jellegu) forrás, ennek
áramgenerátoros képe I=4.096V / 10k = 0.4096 mA ez az áram az
IC1+ irányába folyik, és vele párhuzamosan van belsöellenállása, 10k.
 Az erösités IC2+ tol IC1kimenetig = 1/1.1 x 1.1 = (+)1 tehát IC2+
mozgatását huen követi IC1 kimenet.
 Az áramgenerátor hatását vizsgáljuk: IC1+ , generátor általi
feszültségnövekedése: IgxRb = 0.4096mA x 10/11 kOhm ennek 1.1 szerese
jelenik meg a kimeneten = 409.6 mV igy sem jon ki (pontosan) a 4uA

-A védelmet az IC1+ -ra tett zener diodával tennem meg.
-Némelyik erösitöknél legalább 3-5 -szörös értéket kell megengedni,
egyébként begerjed.
-A nagy visszacsatolások eredményeképpen, a fokozatok sávszélessége
akár 3-6MHz is lehet, ennek megfelelöen kell a szerelést megoldani, és
az alkatrészeket megválasztani. A felhasitott hurok erösitése, sehol
sem lehet nagyobb mint 1, ahol a fazis(tartalék) elfogy.
-Az ilyen négy-számjegyes eredményeknél hitetlenkedek.A hibához az
egyes alkatelemek (aktuális irányu) eltérésének behelyettesitesevel kell
átszámolni az egészet, ez igen macerás, és hozzá legalább a várhato
helyeket kell logikus gondolat-menettel meghatározni, kiszámolni.

Ha a (valamilyen logikai) rendszer aritmetikája alkalmas a számolásra,
én belöném a max. ellenálláshoz az A/D tartományát, és a soros kapcsolás
ismeretlen tagját kiszámolnám. Ez még javithatná a kis értékeknél
kialakulo nagy (relativ) hibát. (+/-1 digit)
A bithatároknál lévö billegést meg is lehet szüntetni, ha
dupla-felbontással történik a mérés, majd a korábbi érték felé 1 bit
novelés/csökkentés és ezután történik a kerekités.
joe-