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求分析10V模拟量输入的运算放大电路

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出0入0汤圆

发表于 2020-1-6 10:33:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wgfnyk 于 2020-1-6 10:55 编辑


此电路是抄XMT604智能控制仪的PCB板上的,
13-14接0-5V,0-10V等电压信号,14-15接75mV、20mA、热电偶等信号,14-15-16接PT100、CU500、三线电阻信号,其中15-16接电阻,14-15是线阻补偿输入。
没有看明白运算放大器部分的电路,感觉没有负反馈似的。请高人帮忙看看?

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阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出0入0汤圆

发表于 2020-1-6 16:23:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 elec2000 于 2020-1-6 16:26 编辑

U2B   积分器  U2A 比较器       斜率AD转换

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-1-7 14:26:42 | 显示全部楼层
能再具体分析一下就好了, ELEC2000,谢谢你

出0入0汤圆

发表于 2020-1-7 20:19:42 | 显示全部楼层
这是个双积分AD好吗!不是10V模拟量输入的运算放大电路!

出0入0汤圆

发表于 2020-1-7 20:20:10 | 显示全部楼层
你抄的啥品牌的温控仪?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-1-8 07:02:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 wgfnyk 于 2020-1-8 07:05 编辑
k2866 发表于 2020-1-7 20:20
你抄的啥品牌的温控仪?


三、技术参数
1. 工作电源:AC/DC85~260V (其它电压可定制)
2. 功 耗:小于5W
3. 输入信号:(共19种,兼容输入)
   热 电 偶:T、R、J、WRe3-25、B、S 、K、 E
   热 电 阻:Pt100、Cu50
   标准信号:0~375Ω、0~75mV、0~30mV
             0~5V、1~5V、0~10V、0~10mA
             0~20mA、4~20mA
4. 显示范围:-1999~9999
5. 冷端补偿: 0~50℃
6. 基本误差: 0.2%FS±1个字
7. 馈电输出:DC24V/30mA
8. 触点容量:AC250V/3A;DC24V/5A
9. 变送输出信号:0~20mA、4~20mA
10.变送负载能力:不小于500Ω
11.使用环境:0~50℃;≤85%RH


我抄的图中,VIN信号即为13~14点输入的信号!

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出0入0汤圆

发表于 2020-1-8 08:03:29 | 显示全部楼层
整体原理图

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出0入0汤圆

发表于 2020-1-8 08:08:58 | 显示全部楼层
硬件固然有巧妙之处,软件才是关键。这个双积分电路和软件部分曾经是汇邦公司安家立命の秘术!

出0入0汤圆

发表于 2020-1-8 09:57:57 | 显示全部楼层
这是要复制山寨然后10块钱包邮卖@吗

出0入0汤圆

发表于 2020-1-8 11:10:21 | 显示全部楼层
关注,等大神来上课

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-1-9 09:47:15 | 显示全部楼层
RAMILE 发表于 2020-1-8 09:57
这是要复制山寨然后10块钱包邮卖@吗

想参考一下他的电路用法,10块包邮可能需要马云来做了。那得多大量啊!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-1-9 09:48:18 | 显示全部楼层
k2866 发表于 2020-1-8 08:08
硬件固然有巧妙之处,软件才是关键。这个双积分电路和软件部分曾经是汇邦公司安家立命の秘术! ...

厉害厉害!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-1-9 09:55:45 | 显示全部楼层
软硬件结合,单从放大器电路上来分析就很困难了,单看硬件电路也不好理解。太难了。

出0入0汤圆

发表于 2020-1-9 10:14:57 | 显示全部楼层
这家的表,功能过于复杂,太难用了,,我们经常有客户买XMT70X,,不会设置,经常会有寄过来要我给他设置配套好..如果只是一般的安装工人,估计真不会用

出0入0汤圆

发表于 2020-1-9 13:07:11 | 显示全部楼层
k2866 发表于 2020-1-8 08:08
硬件固然有巧妙之处,软件才是关键。这个双积分电路和软件部分曾经是汇邦公司安家立命の秘术! ...


听起来很牛比的样子,

安身立命,秘术,

国内做这块的太多太多了,好多厂家,拆开里面,不堪入目啊。。

我倒是觉得0-10V输入,要搞定的是共地问题?

特别是多路接入。。


出0入0汤圆

发表于 2020-1-9 18:29:34 | 显示全部楼层
kinsno 发表于 2020-1-9 13:07
听起来很牛比的样子,

安身立命,秘术,

虽然有点夸张,但却是事实。当同行还在使用7135做高精度AD时,汇邦通过这个电路大幅的降低了成本。以别人没法想象的价格出售产品,活了下来。

出0入0汤圆

发表于 2020-1-9 18:46:47 | 显示全部楼层
FYI:https://www.dianyuan.com/upload/ ... 389062327-81524.pdf

出0入0汤圆

发表于 2020-1-9 23:51:32 | 显示全部楼层
今天晚上没事,分析一下这个设计。
===
1.首先看到这个电路的积分运放使用TL062C,查看手册,这是一个普通的JFET输入运放,共模输入单边到轨。
在±5V供电环境下,运放共模输入范围是[-2, +5],输出[-3.5, +3.5],
由于积分器的工作模式限制,输入范围应该要被限制到[-2,+3.5]

2.比较器的+输入端固定为+2.5V,由于这是整个电路的唯一基准,推得积分器的过零点就是要与+2.5比较,
那么问题来了,前面的积分器的输出是要向上穿越2.5V零点,还是向下穿越呢?
从前面的分析TL062的输出范围可知,运放的输出范围是[-2, +3.5V],如果积分器向上积分/反积分,动态范围只有[+2.5, +3.5V],
积分电压变化1V。如果积分器向下积分,则动态范围可以达到[-2, +2.5V],积分电压变化范围4.5V。很明显,积分电压要选择[-2,2.5V]这个区间

3.分析积分器部分,这个积分器和教科书介绍的理想积分器不同,反向输入端被固定到83.6mV的基准电压上,正向输入端连接到CD4051模拟8选1开关上,开关切换由单片机控制。输入的信号有0V,158.9mV,悬空, 以及几个电阻分压得到的输入信号,下面以典型的0-10V输入为例进行分析。

4.输入的[0,10V]电压经过电阻进行分压,分压后范围是[0,74.4V]。这个结果就比较有趣了,10V输入对应了74.4mV,当选择器选通10V输入通道时候,积分器+输入端的最高电压只达到74.4mV,这个电压是低于反向输入端固定的83.6mV的,因此积分器的-输入电压大于+输入电压,积分器输出电压的公式为 :
Uo = [(83.6mV-Ui*k)/18k]*t/C
其中k为100k和750Ω的分压比,电容C为0.1uF;
从上面公式可以算出积分时间的范围,这里补充一点,由于50Hz的工频干扰存在,积分时间必须是工频周期的整数倍就是常说的PLC概念,50Hz下1 PLC对应于20ms,如果设备出口到60Hz工频国家,1PLC为16.7ms。在一定范围内,积分的PLC越多,抗工频干扰性能越强。假设积分器输出电压从+2.5V开始,向下积分,最多到-3.5V,算一下[0,10V]输入端可使用的PLC最多有多少。
算出来,最不利情况,输入0V,积分速度最快,需要129ms可以充电6V,所以保守估计,在中国使用这玩意输入积分时间可以设为6PLC,

5.积分计时完成后,马上开始反积分阶段,积分器的输入端切换到158.9mV通道,最多需要146ms使比较器翻转为+,具体时间和输入电压呈正比例关系,和积分电阻,积分电容都没有关系,如果非要扯上关系,那就是这个电容要用大号的CL电容,介质吸收越小越好。


出0入0汤圆

发表于 2020-1-10 00:02:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 RAMILE 于 2020-1-10 19:26 编辑

6.由于积分器的共模输入电压比较低,有效的规避了共模抑制比的问题,但是较低的输入带来的后果是Vos变得很显著,不消除Vos,这个电路根本没法用,所以4051里面留了一个悬空的输入。

7.这个设计总结起来就俩字,穷

出0入0汤圆

发表于 2020-1-10 08:45:18 | 显示全部楼层
k2866 发表于 2020-1-9 18:29
虽然有点夸张,但却是事实。当同行还在使用7135做高精度AD时,汇邦通过这个电路大幅的降低了成本。以别人 ...

看来你就是这个行内的老人啊,

印象中,常州有一家叫XX邦的公司,好象是工控行业,不知道是不是这个。。

出5入14汤圆

发表于 2020-1-10 09:16:25 | 显示全部楼层
RAMILE 发表于 2020-1-9 23:51
今天晚上没事,分析一下这个设计。
===
1.首先看到这个电路的积分运放使用TL062C,查看手册,这是一个普通 ...

牛人 ,,, 我看了N久愣是没看懂的电路 ,,,

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2020-1-15 10:51:33 | 显示全部楼层
RAMILE 发表于 2020-1-9 23:51
今天晚上没事,分析一下这个设计。
===
1.首先看到这个电路的积分运放使用TL062C,查看手册,这是一个普通 ...

我需要仔细的拜读消化一下,谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2020-1-15 12:26:34 | 显示全部楼层
分析值的学习谢谢!
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