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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: Nocturno en 06 de Diciembre de 2008, 21:51:17
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Hola amigos,
tengo que diseñar un circuito que capture 6 señales analógicas desde un PIC. Las señales vienen de unos potenciómetros lineales que están alimentados a 10V y que, por tanto, pueden entregar cualquier tensión entre 0V y 10V.
He diseñado esta pequeña etapa acondicionadora, en la que incorporo un operacional seguidor de tensión, ya que creo que el divisor de tensión resistivo no me serviría.
En la protoboard funciona bien, pero ¿creéis que le falta / sobra algo y podría mejorarse?
(http://img407.imageshack.us/img407/5371/acondicionadoradcyj2.jpg)
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Hola Nocturno!
Una sola sugerencia: En lugar de hacer un seguidor y luego un divisor de tension, podrias poner el AO en configuracion de amplificador no inversor con ganancia 1/2.
No se si hace diferencia, inclusive utilizas la misma cantidad de componentes, pero es a lo q estoy acostumbrado yo. Saludos!
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La ganancia de un no inversor no es acaso [1+(R_de_realimentación/R_del_Pin"-"_a_GND)] ?
la ganancia en el mejor de los casos es 1, como obtienes 1/2? o estoy equivocado.
La configuración está bien, yo le agregaria un 10uF y 0.1uF en la alimentación del opamp lo mas cerca posible del pin de VCC.
Javicho.
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Hola Nocturno
No olvides considerar el offset del ampop en su salida. Talvez no sea importante en la resolución de tu circuito.
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No olvides considerar el offset del ampop en su salida. Talvez no sea importante en la resolución de tu circuito.
Ah verdad, esto me hizo acordar algo ... si alimentas el opamp con 5V su pin Vout (pin1) máximo te entregará 5V-1.2V=3.8V aprox, hay otros opamps que son rail-to-rail que si entregan en su salida hasta el voltaje de su fuente de alimentación. En todo caso pudes alimentar al opamp con 9V o 12V según el voltaje que tengas mas disponible.
Javicho.
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Que tal amigos!
Nocturno el voltaje de 0 a 5 volt lo aplicas directamente al ADC del pic, si la velocidad de conversion no es muy critica, para ti, podria servir a y siempre y cuando lo que que comenta migsantiago no sea relevante :mrgreen:
Sino debes revisar la resistencia de entrada al ADC que no debe ser muy alta dependiendo del pic deberia ser menor de 2K ohm sino mal recuerdo.
Saludos
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La ganancia de un no inversor no es acaso [1+(R_de_realimentación/R_del_Pin"-"_a_GND)] ?
la ganancia en el mejor de los casos es 1, como obtienes 1/2? o estoy equivocado.
La configuración está bien, yo le agregaria un 10uF y 0.1uF en la alimentación del opamp lo mas cerca posible del pin de VCC.
Javicho.
jaja muy buena javicho, q animal q soy. Estaba pensando en el amplificador inversor, cuya ganancia es Rf/R, y ahi podes obtener 1/2. En fin, mejor me cayo la boca jeje
saludos!
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kamarada nocturno:
seria factible que configures en el registro ADCON1 los bit PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 =0001 para que PORTA,3 sea referencia de 10v?
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Hola Nocturno!
Una sola sugerencia: En lugar de hacer un seguidor y luego un divisor de tension, podrias poner el AO en configuracion de amplificador no inversor con ganancia 1/2.
No se si hace diferencia, inclusive utilizas la misma cantidad de componentes, pero es a lo q estoy acostumbrado yo. Saludos!
No sé cómo hacerlo: tengo entendido que las ganancias siempre son superiores a 1 en los no inversores. Y no me vale usar un inversor porque no alimento con tensión negativa.
La configuración está bien, yo le agregaria un 10uF y 0.1uF en la alimentación del opamp lo mas cerca posible del pin de VCC.
Javicho.
Sí, no los he pintado todavía por simplificar, pero estarán. Gracias
No olvides considerar el offset del ampop en su salida. Talvez no sea importante en la resolución de tu circuito.
No hay problema, Migsantiago. El operacional irá alimentado a 12V, mientras que el potenciómetro entregará una señal que no subirá de 10V.
Nocturno el voltaje de 0 a 5 volt lo aplicas directamente al ADC del pic, si la velocidad de conversion no es muy critica, para ti, podria servir a y siempre y cuando lo que que comenta migsantiago no sea relevante :mrgreen:
Sino debes revisar la resistencia de entrada al ADC que no debe ser muy alta dependiendo del pic deberia ser menor de 2K ohm sino mal recuerdo.
La velocidad no es crítica. ¿Te refieres al divisor de tensión con resistencias?, ¿debo usarlas de un valor menor?
kamarada nocturno:
seria factible que configures en el registro ADCON1 los bit PCFG3 PCFG2 PCFG1 PCFG0 =0001 para que PORTA,3 sea referencia de 10v?
Imposible: el ADC del PIC no puede leer tensiones superiores al Vdd del PIC. En mi caso voy a usar un PIC de 5V, así que en ese rango deberá quedar la entrada.
Gracias a todos
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Hola, yo pondría el divisor resistivo a la entrada del OA y luego dicho OA como está en seguidor, ¿cual es la diferencia? el resultado en tensión es el mismo pero tienes menor impedancia de salida del acondicionador hacia el ADC, mejor velocidad de respuesta y menor ruido.
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Pero la señal analógica de entrada proviene de un potenciómetro, que no es más que otro divisor resistivo: no creo que funcione bien si lo hago como dices porque serían dos divisores en serie, ¿no te parece?.
¿Porqué mejor velocidad de respuesta?, ¿las resistencias restan velocidad?
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¿Porqué mejor velocidad de respuesta?, ¿las resistencias restan velocidad?
Claro Don Manolo!
Las resistencias quitan velocidad al conversor, ya que el ADC interno de estos uC cargan un capacitor, y a mayor impendacia de entrada, pos mayor tiempo para cargarlo. Eso también te dará mayor estabilidad. No se que uC estarás utilizando, pero en la sección del ADC del datasheet correspondiente podrás encontrar seguramente la máxima impendancia recomendada para una conversión decente.
Saludos!
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Pues gracias por la aclaración.
En cualquier caso para esta aplicación me bastará con samplear lentamente, cuatro o cinco veces por segundo nada más.
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Pero la señal analógica de entrada proviene de un potenciómetro, que no es más que otro divisor resistivo: no creo que funcione bien si lo hago como dices porque serían dos divisores en serie, ¿no te parece?.
Mientras la resistencia de entrada del segundo divisor resistivo sea por lo menos 10 veces mayor que la de salida del potenciómetro no debería haber problemas en el comportamiento del divisor resistivo.
El circuito más compacto que yo utilizaría (resignandome a la alimentación simple y a utilizar un LM324) es el siguiente:
(http://s1.subirimagenes.com/otros/previo/thump_1582838acondicionador.jpg)
El capacitor de 47 nF y la resistencia en serie de 100K forman un filtro pasa-bajos, porque aunque el potenciómetro en si no provee voltajes con niveles de ruidos importantes, el movimiento humano de giro del potenciómetro no es tan homogéneo como uno cree, sobre todo al tratar de atinarle a una posición del cursor.
La alimentación del LM324 debería ser de por lo menos 7 V, aunque yo utililizaría 9 o 10. De todas formas si no te queda otra que utilizar alimentación simple, vas a tener que acostumbrarte a perder exactitud en la zona de operación cercana a los 0V, donde a ojo ya te puedo decir que no vas a tener menos de 10 mV de offset.
Obviamente las resistencias de 100K que sean al 1%, o sino coloca un potenciómetro en reemplazo a ambas resistencias para poder regular con precisión un factor de división por 2.
Nos vemos.
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Hola
En cuanto al offset me refería al offset que todo ampop entrega a su salida cuando en vez de dar 0V da 20mV o algo por el estilo (dependiendo del ampop a emplear). Esto se corrige en unos ampops con el Offset Nulling (potenciómetro para ajustar 0V). Este método es poco útil en condiciones de temperatura variable ya que el offset de salida depende de ella y habría que estar ajustando el pot a cada rato.
Si la señal analógica de entrada del circuito de Manolo oscila en el tiempo, el offset se podría eliminar usando un filtro pasa altas.
Si 20mV de error no afectan en tu medición, no hay problema. :mrgreen:
Sobre la impedancia de entrada del PIC16, Microchip recomienda 2.5kohms. Cualquier impedancia mayor a 2.5kohms retrasa la carga del hold&sample como menciona Bruno.
Y tengo una pregunta, si el voltaje de entrada al ampop es de +/-10V, ¿la fuente del ampop no debería ser de algo mayor a +/-10V?
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Y tengo una pregunta, si el voltaje de entrada al ampop es de +/-10V, ¿la fuente del ampop no debería ser de algo mayor a +/-10V?
Claro, yo usaria una fuente para los opamps en este caso de +/-12VDC a menos que el opamp sea rail-to-rail ahi si puedes usar fuente de +/-10V pero es mejor asegurar con 12V.
Javicho.
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La fuente que estoy usando es de 12V para el AO y de 10V para el potenciómetro.
He estado comprobando el offset en la parte baja del recorrido y no veo diferencias tras el seguidor de tensión.
El potenciómetro que estoy usando no es exactamente un pote de manejo manual, sino un sensor de posición lineal como este: http://www.elwia.se/img/published/109_20050811142810.pdf (concretamente tengo el de un metro).
Probaré tu propuesta, Gonzalo.
Muchas gracias
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Manolo tú siempre lo tienes que tener mas largo no? :D :D :D
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:mrgreen:
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Hola, yo pondría el divisor resistivo a la entrada del OA y luego dicho OA como está en seguidor, ¿cual es la diferencia? el resultado en tensión es el mismo pero tienes menor impedancia de salida del acondicionador hacia el ADC, mejor velocidad de respuesta y menor ruido.
yo he visto muchos circuitos que poseen un seguidor a la entrada del ADC y no poseen ningún aditivo, colocan directamente la salida del opamp a la entrada ANx.
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Hola, yo pondría el divisor resistivo a la entrada del OA y luego dicho OA como está en seguidor, ¿cual es la diferencia? el resultado en tensión es el mismo pero tienes menor impedancia de salida del acondicionador hacia el ADC, mejor velocidad de respuesta y menor ruido.
yo he visto muchos circuitos que poseen un seguidor a la entrada del ADC y no poseen ningún aditivo, colocan directamente la salida del opamp a la entrada ANx.
Hola Pedro
En algunos circuitos no hace falta poner aditivos, pero en circuitos como el mío en los que debo amplificar una señal 16384 veces, cualquier voltaje de uV implica un offset inmenso a la salida.
Tuve que implementar un filtro pasa altas a la salida de todos los ampop para que el offset de cada uno de ellos se atenuara.
:o :mrgreen:
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Tuve que implementar un filtro pasa altas a la salida de todos los ampop para que el offset de cada uno de ellos se atenuara.
Mig, si no es secreto de profesión, que frecuencia de corte eliges para el pasa-altas, que tipo de filtro utilizas (activo, pasivo) y de que orden?
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Hola Gonzalo
El circuito recibirá señales acústicas de hasta 20kHz. El micrófono que las va a grabar solo garantiza una buena respuesta de frecuencia desde los 20Hz hasta los 20kHz, que es idéntica a las frecuencias que el oído humano puede escuchar.
Al no servirme las frecuencias menores a 20Hz y tener que eliminar el offset de los ampops (ubicado en 0Hz) un filtro pasa altas pasivo de orden 1 es suficiente para eliminar el offset.
El circuito es un simple RC con un capacitor de 0.047uF y una R de 169kohms, los cuáles dan 20.03Hz de frecuencia de corte (-3dB).
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En algunos circuitos no hace falta poner aditivos, pero en circuitos como el mío en los que debo amplificar una señal 16384 veces, cualquier voltaje de uV implica un offset inmenso a la salida.
Tuve que implementar un filtro pasa altas a la salida de todos los ampop para que el offset de cada uno de ellos se atenuara.
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si es verdad, eso depende de la aplicación, pero yo me refería a que por ejemplo, tengas la etapa que tengas a final antes de conectarlo a la entrada analógica del pic, se puede poner un opamp en modo seguidor solo para fines de acoplar impedancias.
asi como por ejemplo:
(http://www.fortunecity.es/felices/barcelona/146/3ds/tutores/filtrosactivos_files/cir_activefilter1h.gif)
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En un circuito que estoy probando he usado el seguidor antes de RA0, me pegó la idea extraña de ponerle un condensador de 100nF entre el seguidor y RA0, y la variación de voltaje es mayor. Al parecer el efecto del condensador para que funcione, es que la impedancia del CAD debe ser mucho mayor que la del opamp.
no consigo saber la impedancia de salida del LM358 :?