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Salve, sto lavorando ad un progetto in larga scala con amplificatori operazionali.
Mi serve una tensione altamente stabile e precisa di +/- 10V, motivo per cui ho acquistato due AD587: dei voltage reference altamente precisi (solo 5mV di errore). Purtroppo la corrente di uscita è limitata, e a me serve almeno 100mA o più.
Il datasheet da un circuito per aumentare la corrente erogabile, sfruttando un source follower con una coppia darlington (pag 10).
https://www.analog.com/media/en/technical-...heets/ad587.pdf
A me, dovendo lavorare con una alimentazione duale, serve anche l'equivalente ma negativo (-10V).
L'alimentazione non stabilizzata la ottengo da un trasformatore 13-0-13 da 2A, che converto e regolo in una duale di +15 e -15 ai cui capi voglio collegare,in cascata, gli ad587.
Non so da che parte iniziare stavolta, sinceramente. Mi servirebbe solo capire come progettare l'equivalente del circuito per tensione positiva, ma per un output negativo. Nella fattispecie elettronialtramonto , Michele penso tu possa salvarmi da sto casino. Pensavo ad usare un buffer con operazionale ma la corrente di uscita è comunque bassina (30mA max) e non saprei come aumentarla in maniera facile.
Purtroppo l'elettronica analogica "seria" la sto ancora imparando...
Grazie mille per l'aiuto!
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Arcturus
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Forse sono un semplicione, ma se realizzi due alimentatori gemelli e poi li colleghi tra loro, solo con il positivo del primo ed il negativo del secondo ( e questo sarà lo zero) dovresti ottenere il risultato richiesto. Ovviamente non potrai usare un trasformatore con una presa centrale, ma dovrai dividere i due secondari o utilizzare due trasformatori.
Francesco
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ci ho pensato, ma non sono sicuro di avere i due trasformatori. Dovrò controllare.
E poi mi pare difficile, secondo me non è così facile. Poichè comunque nell'alimentatore a tensione negativa avrei corrente in verso opposto al normale (credo...), non credo che l'ad587 si aspetti una corrente entrante, derivata dal fatto che la corrente di ritorno entra nel positivo ed esce dal negativo?
Magari è una sciocchezza data dall'ora tarda eh
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CITAZIONE (TheWillJackson @ 27/12/2023, 23:14) ci ho pensato, ma non sono sicuro di avere i due trasformatori. Dovrò controllare.
E poi mi pare difficile, secondo me non è così facile. Poichè comunque nell'alimentatore a tensione negativa avrei corrente in verso opposto al normale (credo...), non credo che l'ad587 si aspetti una corrente entrante, derivata dal fatto che la corrente di ritorno entra nel positivo ed esce dal negativo?
Magari è una sciocchezza data dall'ora tarda eh
L'idea di Francesco, come specificato, richiede due avvolgimenti separati per la generazione delle tensioni, ma è senz'altro semplice e funzionante.
In alternativa potresti cimentarti con lo schema che segue.
Per garantire la precisione e la stabilità della tensione di reference è opportuno utlizzare un array di 4 resistori per la sezione -10Vref.
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Allora Audio Enzo , innanzitutto grazie mille per lo schema!
Ora che ci penso dovrei avere un trasformatore on due avvolgimenti da 12V, dovrei cavarmela con poco.
Volevo però chiedere una cosa o due.
Innanzitutto, supponendo di avere il trasformatore con due secondari separati. Volevo realizzare l'alimentazione duale per gli operazionali in cascata con il voltage reference, come faccio ad avere una massa comune?
Cioè, l'idea sarebbe questa, due secondari separati, ognuno con il proprio ponte diodi, regolatore per la 15v e infine ad587 in cascata per avere i 10V di reference. La massa è il + del regolatore di tensione negativa, in pratica, come ha detto Francesco giustamente.
Poi, l'array di 4 resistori da 10k, finchè sono matched non importa il valore esatto giusto? Perchè ne trovo, di array, ma al 5% di tolleranza. Ho delle 1% 10k ma non sono in un array unico e vorrei sapere se vanno bene.
Il circuito capisco come funziona, dopotutto è simile a quello che ho fatto nei corsi di elettronica in università, ma alcune "finezze" di progetto ancora le sto imparando
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Per realizzare la versione suggerita da Francesco si potrebbe fare così
Per una versione con singolo ponte e due operazionali si potrebbe fare così
Per l'array di resistori, come giustamente dicevi, non è importante la tolleranza sul valore ma quella di matching.
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ah, il secondo circuito è come avevo (circa) in mente di fare
mi focalizzavo sulla bassa corrente degli op amp, senza ricordarmi che è possiible usare il transistor per aumentare la corrente erogabile
PS, gli schemi li trovi in rete o li progetti tu? Nel caso affermativo, hai dei testi/riferimenti per imparare un po' di progettazione base?
Un LM7815 (ed equivalente per tensioni negative) per regolare le due +/- 15V immagino si possa aggiungere, all'uscita dei C di livellamento dopo il ponte diodi no?
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CITAZIONE (TheWillJackson @ 28/12/2023, 11:46) PS, gli schemi li trovi in rete o li progetti tu? Nel caso affermativo, hai dei testi/riferimenti per imparare un po' di progettazione base?
Un LM7815 (ed equivalente per tensioni negative) per regolare le due +/- 15V immagino si possa aggiungere, all'uscita dei C di livellamento dopo il ponte diodi no?
Molto materiale didattico è disponibile gratuitamente su molti siti tra i quali quelli di Texas Instruments e di Analog Devices.
Sì, è possibile regolare le uscite ±15V con una coppia di 7815/7915, è necessario tenere conto che i due regolatori lavorano correttamente se hanno una differenza di almeno 2V fra ingresso e uscita.
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CITAZIONE (Audio Enzo @ 28/12/2023, 11:41) Per una versione con singolo ponte e due operazionali si potrebbe fare così Per l'array di resistori, come giustamente dicevi, non è importante la tolleranza sul valore ma quella di matching.
Dovendo trasportare questi 10V ultraprecisi in un rack fatto in casa, un normale cavo schemato da 50hom va bene o gli effetti capacitivi danno fastidio al ad487 ? Perchè non so quanto abbia senso avere una tensione precisa al millivolt se poi il cavo fa da antenna per 10mV di schifezza, supposto non schermato.
Pensavo ad usare, per i 10V duali, due cavi BNC di lunghezza appropriata.
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Credo che per avere i 10V ultra stabili, solo all'uscita del AD587 riuscirai ad averli ( sempre che non utilizzi circuiti stampati appositamente studiati e leghe per la saldatura apposite ), se utilizzi operazionali e partitori costruiti con resistenze anche se di precisione avrai sempre una deriva dovuta alla diversa temperatura ambiente, ameno che non utilizzi componenti appositamente costruiti a bassa deriva termica ( difficili da reperire per un privato ), se poi pensi di portare tale tensione a diversi metri di distanza sarà ancora peggio.
Questo il mio pensiero sempre plausibile di smentita.
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Quindi finirei per avere problemi di deriva termica?
Pensavo di includere i regolatori per 10v nel loro contenitore stagno, per evitare appunto interferenze col calore generato dal resto dei componenti. Risolverei, spero, un poco il problema. Non ricordo se i resistori a film metallico o quelli a filo avvolto siano quelli con minor drift termico.
D'altro canto spero non siano troppo un problema.
Potenzialmente potrei spostare il regolatore dei 10v al punto in cui mi serve, portando solo i 15v necessari per la sua alimentazione, dovrei eliminare parte dei problemi dati da lunghezza dei cavi e carichi capacitivi.
Non ho pensato ad effetti termici perchè se non sbaglio l'AD587 è compensato per una deriva di 5ppm/°c. Se la temperatura nella mia scatoletta isolata rimane in un range fattibile (dai 15 ai 30 gradi) non dovrei avere problemi con quello. Farò delle ricerche per capire quanto vengono influenzati gli operazionali causa aumenti della temperatura. Ma penso (penso, spero) che vada bene
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Se porti l'AD587 vicino all'utilizzatore alcuni problemi li eviti, restano sempre le derive termiche degli operazionali, transistor, resistori e saldature senza svenarsi per acquistare componenti specifici.
Edited by albel51 - 28/12/2023, 23:20
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CITAZIONE (TheWillJackson @ 28/12/2023, 22:17) Quindi finirei per avere problemi di deriva termica?
Pensavo di includere i regolatori per 10v nel loro contenitore stagno, per evitare appunto interferenze col calore generato dal resto dei componenti. Risolverei, spero, un poco il problema. Non ricordo se i resistori a film metallico o quelli a filo avvolto siano quelli con minor drift termico.
D'altro canto spero non siano troppo un problema.
Potenzialmente potrei spostare il regolatore dei 10v al punto in cui mi serve, portando solo i 15v necessari per la sua alimentazione, dovrei eliminare parte dei problemi dati da lunghezza dei cavi e carichi capacitivi.
Non ho pensato ad effetti termici perchè se non sbaglio l'AD587 è compensato per una deriva di 5ppm/°c. Se la temperatura nella mia scatoletta isolata rimane in un range fattibile (dai 15 ai 30 gradi) non dovrei avere problemi con quello. Farò delle ricerche per capire quanto vengono influenzati gli operazionali causa aumenti della temperatura. Ma penso (penso, spero) che vada bene
Buongiorno Marco,
sarebbe preferibile affrontare la questione separando i due aspetti:
1. le prestazioni del circuito di reference
2. le implicazioni dovute alla connessione remota del carico
Il primo aspetto si risolve fissando i requisiti minimi di base del reference in termini di:
• tolleranza della tensione
• stabilità in temperatura
da questi dati è possibile sviluppare un circuito e scegliere i componenti adatti (come dovrebbe essere stato fatto).
L’implicazione principale del secondo aspetto è l’inserzione di una resistenza in serie al carico, dovuta al collegamento remoto, che provoca una variazione della tensione di reference in funzione della corrente del carico, a questa si somma la variazione di caduta dovuta alla variazione in temperatura della resistenza dei conduttori, in sintesi: un bel pasticcio, senza contare gli effetti sulla risposta in frequenza del circuito e la maggiore suscettibilità ai disturbi, a cui hai in precedenza accennato.
La soluzione generalmente adottata per mitigare (non eliminare completamente) gli effetti della connessione remota ed ottenere le prestazioni della connessione locale è una connessione a 4 fili: due per la potenza (force) e due per la compensazione (sense), una soluzione che complica il sistema in modo significativo...
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Scusa Will se arrivo sono ora alla tua richiesta.
Francesco ed Enzo ti hanno ben consigliato ed assistito.
Con il circuito indicato e una connessione a 4 fili, come dice Enzo, dovresti cavartela bene.
Di fatto, non ho capito però perché Enzo dice che si complica alquanto.
Io staccherei l'estremità destra di R5 e AR2 connettendole direttamente in prossimità del carico.
Magari, se necessario, abbassando un po' l'impedenza del circuito di sensing, che però presuppone correnti più elevate e quindi anche l'uso di un diverso operazionale (mi sembra che l'ADA4000 sia solo smd). Aggiungerei anche qualche condensatore per evitare instabilità e auto-oscillazioni.
Però prima sarebbe utile sapere cosa devi alimentare (tipologia di carico) e perché è così importante stabilizzare molto la tensione.
Inoltre perché il solo circuito di stabilizzazione non può essere a ridosso del carico ? Soluzione preferibile
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23 replies since 27/12/2023, 22:52 318 views
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