Сумматор на ОУ

[Orangebox33]

Всем привет!
Объясните пожалуйста, какую роль играет ОУ в сумматоре на ОУ и в чем принципиальная разница между сумматоров на ОУ и сумматоров на резисторах?

Мне нужно сложить 2 аналоговых сигнала: пилу 1Гц и синусоиду 1000Гц.
Начальник говорит мол все делают на ОУ и ты делай. Но на глаз выходной сигнал выглядит лучше после сумматора на резисторах. И я не уверен, что ОУ может правильно работать на 1Гц (максимальная их частота из мануала ~1Мгц).

И я хочу понять: нормально ли суммировать на резисторах или в этом есть свои минусы и лучше как все делать на ОУ?
Или может быть даже улучшенную схемку подкинете.)))))))))))))

Прикрепил схемы, по которым работаю.

В любом случае спасибо за любую информацию!)

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mvkarp]

Начальник правильно говорит.
Остальное - учиться, учиться и учиться, как завещал ...

А вот эту фразу разместите в теме "Юмор":

31 минуту назад, Orangebox33 сказал:

И я не уверен, что ОУ может правильно работать на 1Гц (максимальная их частота из мануала ~1Мгц).

 

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Orangebox33]

8 минут назад, mvkarp сказал:

Начальник правильно говорит.
Остальное - учиться, учиться и учиться, как завещал ...

Да я не против учиться, поэтому и написал на вашем форуме. Но этот ответ мне никак в этом не помогает.

 

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mvkarp]

7 минут назад, Orangebox33 сказал:

Да я не против учиться

Вот этим и займитесь. А с непонятными моментами при изучении - милости просим.

[oldmao]

А установи какую-нибудь программу-симулятор, например MicroCAP или Electronic Workbench. В них и проверишь эти схемы.

[Falconist]

Учитесь, вьюнош: http://cxem.net/beginner/beginner96.php

Там про сумматор тоже есть.

[Yurkin2015]

3 часа назад, Orangebox33 сказал:

нормально ли суммировать на резисторах

Всё зависит от того, для чего это суммирование нужно. Довольно часто достаточно просто двух резисторов.

Вот на схеме ниже слева, если просто соединить два одинаковых резистора, то в средней точке будет напряжение Y1=(X1+X2)/2, то есть сумму уже получили, правда только половину.

А дальше что? Куда этот сигнал Y1 пойдёт?

Если на устройство с большим входным сопротивлением,например 100кОм, то соотношение практически не изменится и можно всё так и оставить, если полусумма устраивает.

А если Y1 поступает на следующий каскад с входным сопротивлением 5кОм, например, то формула суммы изменится и будет Y1=(X1+X2)/4. То есть останется только четверть суммы уже.

А если входное сопротивление заранее неизвестно, то что за сумма получится - хрен его знает.

Поэтому можно просто добавить каскад на ОУ, по схеме справа, который устранит проблему зависимости суммы от последующего входа, и заодно усилит сигнал в 2 раза. В результате выход ОУ будет равен Y2 = X1+X2, и это соотношение сохранится при любых разумных нагрузках.

 

Кстати, в Ваших схемах с ОУ выходной сигнал проинвертирован, то есть из входных положительных сигналов сделает отрицательную сумму.

 

Изменено 10 марта, 2017 пользователем Yurkin2015

[Orangebox33]

Спасибо за ответ.)

41 минуту назад, Yurkin2015 сказал:

А дальше что? Куда этот сигнал Y1 пойдёт?

Дальше он пойдет на питание лазера.

42 минуты назад, Yurkin2015 сказал:

Всё зависит от того, для чего это суммирование нужно. Довольно часто достаточно просто двух резисторов.

Нужно получить на выходе сумматора наиболее чистый сигнал, без искажений и с минимальным количеством дополнительных шумов. Амплитуда на выходе не важна, можно и потерять половину.

47 минут назад, Yurkin2015 сказал:

А если Y1 поступает на следующий каскад с входным сопротивлением 5кОм, например, то формула суммы изменится и будет Y1=(X1+X2)/4. То есть останется только четверть суммы уже.

Вот это я, к сожалению, вообще не понял. Это вытекает из суммирования резисторов?

49 минут назад, Yurkin2015 сказал:

Поэтому можно просто добавить каскад на ОУ, по схеме справа, который устранит проблему зависимости суммы от последующего входа, и заодно усилит сигнал в 2 раза. В результате выход ОУ будет равен Y2 = X1+X2, и это соотношение сохранится при любых разумных нагрузках.

Только что тестил с разными ОУ и выяснил, что на 5В они не могут нормально работать (либо я что-то сделал не так). При уменьшении обоих сигналов в 10 раз, форма становилась нормальной. Тестил всё на осциллографе.

[Yurkin2015]

Ну, возьмите другой тип ОУ, который от 5В работает с полным размахом на выходе, или поднимите питание до 12В, например.

[ruta56c]

https://datagor.ru/amplifiers/chipamps/116-summator-na-ou.-teorija-i-praktika..html

 

[mvkarp]

1 час назад, Yurkin2015 сказал:

Вот на схеме ниже слева, если просто соединить два одинаковых резистора, то в средней точке будет напряжение Y1=(X1+X2)/2,

Вы заблуждаетесь. Не все взяли в расчет.

[Yurkin2015]

1 час назад, mvkarp сказал:

Вы заблуждаетесь

Желаете подискутировать?  Примените закон Ома для двух одинаковых резисторов, и мгновенно получится этот результат. Даже несмотря на ненулевое выходное сопротивление источников сигнала

Я считаю, что при общении с начинающими надо сначала излагать самую суть вопроса, по-проще, на пальцах, для быстрого понимания. А когда человек въедет в тему и продолжит интерес, то уже можно рассуждать о подробностях и тонкостях вопроса, и почему в реальности не совсем так, как было на бумаге.

 

[mvkarp]

Это не начинающий. Ему начальник выдал задание.

Ненулевое выходное (в общем случае - разное) нужно учитывать. Кроме изменения передачи каждого сигнала, при неизвестности, как используются сигналы источников в остальной схеме, можно налететь на взаимное проникновение из канала в канал.

Потому считаю, что приводя формулу расчета, было бы уместно указать на некоторые ограничения.

Дискутировать - никакого желания. Сделал замечание - Вы можете его принять, можете отвергнуть. Ваше решение.
Желаю, правда, не учить меня применять закон дедушки Ома. Особенно в повелительной форме. И к тому же для конкретных значений номиналов. Привык, видите ли, в общем виде решения получать.
Ничего личного. Так, мысли вслух.

[Orangebox33]

31 минуту назад, mvkarp сказал:

Это не начинающий. Ему начальник выдал задание.

В электронике я всё же начинающий.) А задание это косвенное для нормальной работы синхронного детектора.

С включением ОУ и входным сигналом 5В получалось вот такая форма (без 2ого сигнала). Завтра скину точные результаты теста для разных амплитуд и с названиями ОУ.

[Yurkin2015]

1 час назад, mvkarp сказал:

Сделал замечание

Идите Вы к чёрту! Если на концах цепочки из двух одинаковых резисторов напряжения Х1 и Х2, то посредине - напряжение (Х1+Х2)/2, и никакие Ваши замечательные "замечания" тут не помогут 

[oldmao]

@Yurkin2015 Тогда желаю на практике поскорее столкнуться с граблями суровой жизни! Нет идеальных источников напряжения (с нулевым выходным сопротивлением) и идеальных нагрузок (с бесконечным сопротивлением). А ваша формула только для них справедлива.
@Orangebox33 Напряжение питания и тип ОУ укажите. Если всё питается от 5 вольт, то ещё и сверху ограничение должно быть. Ибо не умеют ОУ (даже rail-to-rail) выдать ровно столько же, чем питаются.

 

[Sstvov]

32 минуты назад, oldmao сказал:

Тогда желаю на практике поскорее столкнуться с граблями суровой жизни! Нет идеальных источников напряжения (с нулевым выходным сопротивлением) и идеальных нагрузок (с бесконечным сопротивлением). А ваша формула только для них справедлива.

 Сами то вы что предлагаете?

На сумматор на операционном усилителе выходное сопротивление источников сигнала будет так же влиять как на сумматор на резисторах.

[mvkarp]

6 часов назад, Yurkin2015 сказал:

Идите Вы к чёрту! Если

Не пойду. Не Вам меня отсылать.
Опять заблуждение.

Если такой нервный, возьмите карандашик и выведите формулку. Не получается с формулками? Excel в помощь. Тоже нет? Симуляторов в сети полно. Проверьте мои "догадки".

1 час назад, Sstvov сказал:

что предлагаете?

Учесть это (при необходимости) в номиналах деталей сумматора.

7 часов назад, Orangebox33 сказал:

вот такая форма

Явное ограничение. Усиление сигнала слишком велико, входной сигнал очень большой...
Покажите точную схему с указанием примененных номиналов и напряжений входных сигналов.
 

[Григорий Т.]

А вот и не подерётесь!?

[oldmao]

7 часов назад, Sstvov сказал:

На сумматор на операционном усилителе выходное сопротивление источников сигнала будет так же влиять как на сумматор на резисторах.

Да неужто? А то, что сопротивление инвертирующего входа ОУ стремится к нулю - не учитываем?

[mvkarp]

Чем достигается снижение взаимного проникновения каналов.
 

31 минуту назад, Григорий Т. сказал:

А вот и не подерётесь!?

Тут не до драки. Послали уже. Не хотел, но сходил. Кухонный комбайн домой купил. Все же нет худа без добра. Не зашел бы на форум - не послали бы, не сходил бы, не купил бы. Хороший все же у нас форум!

[Sstvov]

25 минут назад, oldmao сказал:

Да неужто? А то, что сопротивление инвертирующего входа ОУ стремится к нулю - не учитываем?

Разве это что то меняет? В любом случае выходное сопротивление источников сигнала нужно складывать с  входными сопротивлениями сумматора. Но поскольку мы не знаем какое там выходное сопротивление, можно только догадываться что оно достаточно маленькое и его влияние наверняка будет меньше чем влияние погрешности применённых резисторов . Это на практике, которой вы так пугали.

[Falconist]

25 минут назад, Sstvov сказал:

это что то меняет?

Принципиально меняет. А не "что-то". 

[Yurkin2015]

Вне всяких сомнений, что при подключении нагрузки к источнику сигнала выходное напряжение изменится из-за наличия выходного сопротивления, в первом приближении получается просто делитель напряжения на двух сопротивлениях.

Тут дело в другом. Оказалось, что вызывает недоумение простецкая формула для расчёта напряжения в средней точке. Ну, мы уже подключили, уже напряжение изменилось, вот получившееся напряжение и участвует в формуле, так как именно это напряжение присутствует на концах резисторов. Чего тут спорить - ума не приложу ...

1 час назад, oldmao сказал:

сопротивление инвертирующего входа ОУ стремится к нулю

Это позволяет изменять уровень входных сигналов независимо друг от друга, если поставить переменные резисторы вместо постоянных в каждый канал суммирования.

В неинвертирующем включении ОУ или просто на резисторах эта независимость пропадает: изменение сопротивления на одном входе будет также изменять уровень других слагаемых сигналов. Видимо это имелось ввиду под "проникновением".

[colorad]

"Сопротивление инвертирующего входа ОУ стремится к нулю" за счет действия обратной связи

У источника сигнала тоже может быть обратная связь, которая также "стремится сделать его выходное сопротивление близким к нулю" .

Между тем , ТС пока не сообщил необходимую точность суммирования . Может все обойдется и без влезания в такие подробности .