Liv

Ошибка в надписи на дисплее.

Temperature но: Thermostat Thermoregulator Thermorelay и т.д.

Если бы все было так просто, многоразрядные ЦАП и АЦП столько бы не стоили. Это решается частотной коррекцией.

AD8551 хорош по напряжению смещения и его дрейфу, но в качестве усилителя ошибки он медленный, шумный, имеет низкое напряжение питания (затруднительно сделать двухполярное). Электронная нагрузка в первую очередь важна своей возможностью реализации динамического режима, что позволяет смотреть реакцию БП на скачок нагрузки. А для этого она должна быть довольно быстрой. Годятся ОУ класса OP27, LM833 и подобные. Хотя, если планируется только статический режим, можно попробовать.

Выходной каскад, состоящий из, скажем, 4-х транзисторов, 4-х резисторов датчиков тока и 4-х ОУ, можно рассматривать как некий черный ящик, на вход которого подаем напряжение, а на выходе получаем ток. При этом "черный ящик" сам занимается своими внутренними проблемами - равномерно делит ток между транзисторами. Но никакой точностью он обладать не должен, потому что он охватывается общей ОС. Нет, я говорю про использование шунта как, например, в нагрузках BK Precision. Про выигрыш я уже писал раньше. Нужен всего один хороший шунт. В истоках транзисторов может быть что угодно. Вместо 4-х прецизионных ОУ (с точными резисторами в обвязки) и еще одного ОУ сумматора (тоже с точными резисторами), нужен всего один точный ОУ. Экономия прецизионных элементов заметная. А минус всего один - некоторое возрастание общего сопротивления. Хотя этот недостаток можно свести почти к нулю, если взять в истоках транзисторов резисторы поменьше - ведь точность выравнивания токов особая не нужна. Т.е. у Вас обратная связь замкнута через МК? Это решение плохо тем, что обладает низким быстродействием. Лучше сделать по-другому: взять еще один ОУ, который использовать в качестве усилителя ошибки. На один вход ему подать напряжение с усилителя шунта, а на второй - с выхода ЦАП. Этот ОУ будет работать так, чтобы поддерживать равенство этих напряжений. От МК требуется только выдать постоянное напряжение на ЦАП, следить ни за чем не надо. Выбор ОУ делается по таким основным критериям, как смещения нуля и его дрейф.

Ничего не понял. У нас есть аналоговая петля обратной связи. Если резисторы стоят только в истоках транзисторов, то с каждого из них снимается сигнал, далее сигналы суммируются и получается сигнал ОС. Если есть шунт, сигнал снимается с него и сразу получается сигнал ОС. Какая разница между этими двумя вариантами по скорости?

Для IRF3205 в даташит вообще нет графика ОБР для DC. Но судя по крутизне (целых 44 сименса), он должен плохо работать на DC. Если по аналогии с другими приборами представить график для DC, он как раз и будет проходить в районе 30 В и 2 А.

Все-таки хочу рекомендовать посмотреть в сторону языков высокого уровня. Я прекрасно понимаю всю сложность перехода, сам очень болезненно переходил на Си с асма, но оно того стоит. Последние проекты вообще стараюсь писать на C++. Раньше экономил каждый байтик, выбирал минимально необходимый процессор под задачу. А сейчас беру процессор, который в 10 раз мощнее, чем надо, имеет в 10 раз больше памяти и всего остального. И все это сливаю в унитаз благодаря ООП. Но при этом получаю удовольствие - на плюсах код такой красивый, что раз в десять минут встаю из-за монитора и любуюсь кодом издали. Эта моя цитата даже когда-то попала на башорг Одним из самых полезных режимов является CR, но чтобы его реализовать, нужен или быстрый процессор, или аппаратный перемножитель/умножающий ЦАП. Второй вариант проще. Не совсем понял мысль. Предлагается делать параметрическое регулирование? Но так не делают. Всегда есть замкнутая петля обратной связи, в данном случае, аналоговая. И общий шунт здесь ничем не хуже, чем суммирование сигналов со всех уравнивающих резисторов. Разве что общее сопротивление чуть больше, зато есть ряд и положительных моментов.

Что такое OVV и OVC? Есть OVP - Over Voltage Protection, OCP - Over Current Protection, OPP - Over Power Protection, OTP - Over Temperature Protection.

У меня есть в наличии AD5449, но лучше взять что-то типа AD5555, AD5557, AD5545, AD5547.

Это плохо. Нагрузка на основной стабилизатор может заметно меняться, что будет вызывать изменение опорного. Лучше применить для AVCC отдельный стабилизатор с возможно более низким температурным коэффициентом напряжения. У корпусов STM32 шаг выводов 0.5 мм, плата получается утюгом без особых проблем. Не понимаю, почему у Вас с этим трудности. Я тоже не имею богатого опыта в изготовлении плат, занимаюсь этим всего пару раз в год, но платы для корпусов с шагом 0.5 мм приемлемо получаются с первого раза. Печатаю на глянцевой фотобумаге для стрйного принтера. Вообще, основные проблемы не с получением рисунка дорожек, а с совмещением сторон и пропайкой переходных. Если планируете делать более освершенную версию нагрузки, то имеет смысл использовать текущую версию в качестве макета и реализовать на ней все переделки. Иначе следующая версия тоже будет больше похожа на макет, а не на красивое снаружи и внутри законченное устройство. Защита от перенапряжения имеет смысл. Это позволяет использовать нагрузку с источниками, которые в ненагруженном состоянии выдают напряжение выше предельного. Или работать с последовательно соединенными нагрузками для тестирования высоковольтных источников. Транзисторы нагрузки должны открываться при превышении напряжения, даже если находимся в состоянии OFF. Было бы хорошо, если бы это работало даже при выключенном питании (тогда между стоками и затворами полевиков нужно поставить что-то типа стабилитрона). В крайнем случае вместо OVP можно просто поставить сапрессор, но он имеет слабые возможности по рассеиванию мощности. Не понял, о чем речь. Если про OCP, то смысл тоже есть. Работая, например, в режиме CV, нужно как-то ограничивать ток. Раз все эти защиты триггерные, при превышении током заданного порога все транзисторы нагрузки надо закрывать. ЦАП LTC2602 имеет типовую INL ±12LSB (максимальную ±64LSB), это почти не лучше, чем 12-разрядный ЦАП. Использовать его как умножающий можно, только полоса для входа Ref узковата (180 кГц). Для АЦП LTC1865 INL получше (максимум ±8LSB), но это тоже не совсем "честный" 16-разрядный АЦП. Если гнаться только за разрешающей способностью, а не за абсолютной точностью, то и на встроенном ЦАП STM32 можно сделать 16-разрядный ЦАП. Я так сделал в PSL-3604, там для каждого ЦАП задействован канал DMA, который формирует 4-разрядную дельта-сигма добавку.

Так тоже можно, тогда и проблем с подбором номиналов нет. RC-цепочка выполняет несколько функций: она ограничивает полосу частот (при этом снижает уровень шумов и помех), а также изолирует выход ОУ от емкости УВХ АЦП. Без этой цепочки переходной процесс при включении режима выборки менее красивый и более затянутый, но все равно он обычно заканчивается к концу интервала выборки. Надо еще иметь в виду, что вход АЦП добавляет помеху в измеряемый сигнал, это важно, если он еще для чего-то используется. 50 мОм вполне нормальное сопротивления для датчиков тока. 3 мОм маловато, здесь придется столкнуться с некоторыми трудностями. Снимать напряжение нужно обязательно дифференциально, конструктивно обеспечить минимальную разность температур точек подключения шунта (иначе термо-ЭДС внесет ошибку), ОУ взять с минимальным дрейфом нуля и минимальным шумом. Скорее всего, подойдут только zero-drift ОУ, но у них относительно большой шум и относительно малая скорость, что вряд ли позволит сделать полноценный динамический режим. Да, снизу диапазон сопротивлений должен быть как можно меньше. Но при этом очень желательно иметь Remote Sense, иначе соединительные провода внесут недопустимо высокую погрешность. Особенностью данной конструкции является то, что все дифф. усилители здесь работают с очень маленьким синфазным сигналом. Поэтому КОСС может быть не очень большим. Подбирать, конечно, ничего не надо. Но резисторы желательно взять поточнее. Формально, подойдут и 1%, но сейчас нет особых проблем заказать и 0.1%. Именно такие я и применял (тонкопленочные 0805). Правда, доступны не всех номиналов. Рисуя схему, нужно поинтересоваться у поставщика наличием и скорректировать номиналы в случае чего. В младших STM32 в качестве опорного используется AVCC. Туда заводится напряжение с ИОН с достаточным выходным током, оттуда же можно взять и для смещения. Я применяю обычно REF19x или LP2951, где требования попроще. В теории, спектр сигнала на входе АЦП должен быть ограничен величиной 1/2 Fs. Иначе из-за наложения спектра в рабочий диапазон попадут высокочастотные сигналы (шумы и помехи), которые цифровой фильтрацией убрать будет принципиально невозможно. Ну и просто буферы на входах АЦП тоже весьма желательны (об этом было выше). Но такие буферы усложняют схему и удорожают ее (ОУ должны быть качественными). В 6060 управление скоростью нарастания очень нетривиальное, без моделирования понять вряд ли получится. Я планировал сделать всего две переключаемых скорости, это фактически один ключ и одна дополнительная емкость. Как вариант, можно заимствовать схему регулировки скорости нарастания из их генераторов сигналов произвольной формы. Правильная разводка земли дело не такое простое. По поводу аналоговой и цифровой земли процессора (этот вопрос поднимался ранее) - у микросхем смешанных сигналов, даже если они имеют раздельные выводы земли, эти выводы нужно соединять вместе как можно ближе к корпусу микросхемы. Разность потенциалов земель нежелательна, помехи с "грязной" цифровой земли будут проникать в аналоговую часть микросхемы через паразитные емкости, которые довольно велики. Так иногда делают, например, в хороших БП. Вполне нормальное решение, быстрый АЦП нужен разве что для защиты (и для медленных программных режимов работы), его точность не так критична. Единственное, придется немного усложнить прошивку, чтобы автоматически по точному АЦП калибровался менее точный. Хотя можно взять довольно быстрый и точный внешний АЦП, но будет несколько дороже. Точно так же, как и для АЦП, есть микросхемы ЦАП с последовательным интерфейсом. Есть и многоканальные, например, 16 бит 4 канала (например, DAC8564). Можно взять ЦАП умножающий, тогда не нужен умножитель (он нужен только для регулировки скорости нарастания в режиме CR). Я планировал использовать двухканальный умножающий ЦАП для реализации динамического режима. По поводу готовых диффусилителей: INA138 для нагрузки совсем не подходит, INA333 - это zero-drift со своим высоким шумом, помехами и низкой скоростью, AD620 - хорош по шумам и точности, но очень медленный, не подходит для реализации динамического режима. В нагрузке не нужны дифф. усилители с хорошим КОСС, поэтому здесь самое место обычным ОУ с резисторами. Ничего не выйдет. Не хватит скорости.

Сейчас у меня нет возможности долго сидеть в Интернете, поэтому кратко: - по поводу ошибок АЦП. Стоят ли на входах АЦП RC-цепочки? Если стоят, то какие там номиналы? Какое время выборки АЦП, какая частота сэмплирования? Неправильный выбор номиналов компонентов на входе АЦП может приводить к систематической ошибке по постоянному напряжению, ухудшению линейности, а также паразитному влиянию каналов друг на друга. По пунктам: 1. Разделение на каналы я бы тоже делать не стал. Вместо этого можно сделать переключаемые диапазоны. Применять низкоомные токоизмерительные резисторы мешает смещение нуля ОУ (особенно его дрейф) и шумы ОУ. В этом смысле дифференциальный усилитель никак не поможет. Но его применение все равно желательно, так как позволяет уйти от проблемы влияния паразитных падений на земляных проводниках. Для ОУ с двухполярным питанием нулевое напряжение на входе или выходе не является какой-то особой точкой. Наоборот, это середина шкалы, самая благоприятная область. Другое дело - однополярные ЦАП и АЦП. Проблемы вблизи нуля могут появится из-за них, устраняются они введением смещения. Суммировать сигналы разных диапазонов не вижу смысла, их надо переключать. 2. Диапазон сопротивлений - важная вещь, его надо выбрать из практических соображений, а затем подогнать схему под этот диапазон. 3. Дифференциальный входной усилитель не позволит избавиться от паразитных входных токов, в его состав входят те же делители. Разве что применить на входах повторители на высоковольтных ОУ. Хотя номинал "верхнего" резистора делителя порядка 100 кОм не должен создавать проблем. 4. Смещение сигналов тока и напряжения надо делать обязательно, это уже здесь обсуждалось. Кстати, по поводу отдельного токоизмерительного резистора (как сделано в нагрузках BK Precision) я поменял свое мнение. Такое решение вполне имеет право на жизнь. Требуется всего один качественный низкоомный резистор и один хороший ОУ. Для выравнивания токов полевиков подойдут любые резисторы и средние по параметрам ОУ, на точность измерения тока они влиять не будут. - по поводу покупки нагрузки вопрос спорный. Полностью повторить какой-нибудь Agilent 6060 вполне реально (а софт можно сделать даже лучше). Конечно, конструкция будет сложной в плане количества компонентов. Но я не понимаю, почему в любительских конструкциях стараются все упрощать. Ведь проектировать схему без ограничений на сложность намного легче и параметры будут заметно лучше. Единственное, будет высокая суммарная цена деталей. - 12-разрядный тракт - это довольно грубо. Единственный плюс - не надо тратиться на ЦАП/АЦП, они есть внутри контроллера. Но лучше применить внешние микросхемы ЦАП/АЦП хотя бы 16 разрядов. Затраты не такие большие (в сравнении с ценой потраченного времени), а качество прибора получится значительно выше. - режим CV - а в чем проблема? Это просто параллельный стабилизатор напряжения. - защиты чисто софтовые, этого вполне достаточно. - динамический режим - вопрос по поводу длительности фронтов и необходимости их регулировки является открытым.

Это совсем не обязательно. Можно написать и в процедурно-ориентированном стиле. В этой схеме подстроечный резистор будет влиять не только на усиление, но и на КОСС. Дифференциальный усилитель будет работать как следует только в одном положении подстроечника. Хотя в данном конкретном случае это не так важно. Подстроечник можно включить и на выход ОУ, тогда он будет регулировать только шкалу.

Диффусилитель берет разницу входных напряжений, усиливает ее, а затем представляет результат на выходе относительно своего вывода REF. Последнее очень важно, так как даже внутри устройства нельзя считать землю эквипотенциальной, а благодаря этому свойству диффусилителей выходной сигнал можно представить относительно любой выбранной точки (например, вывода AGND АЦП). Как бонус, вывод REF диффусилителя можно использовать для организации смещения. Правда, есть небольшой минус: при нулевом входном напряжении получим некоторый вытекающий входной ток. В тракте измерения напряжения они бесполезны из-за узкого диапазона входного синфазного напряжения. Входные цепи можно посмотреть в Agilent 6060. Если интересует реализация смещения с помощью диффусилителей, то можно посмотреть схему PSL-3604. Хотя единственное преимущество такой реализации - простота. В Agilent смещение делают более правильно - явным добавлением части опорного напряжения, но там значительно длиннее тракт с множеством ОУ. Без образцовых приборов калибровку провести принципиально невозможно. Для нагрузки, как и для любого другого измерительного прибора, должна быть составлена методика калибровки, которая будет использовать определенный набор внешних приборов. Программно это должно быть поддержано в виде некого визарда "подключите то-то и то-то, нажмите кнопку, введите показания внешнего прибора" и т.д. Калибровочные точки надо брать в начале и конце диапазона, их можно выбрать фиксированными, а можно дать пользователю возможность выбирать их во время калибровки. Цифровая калибровка реализована в PSL-3604, можно посмотреть мануал и исходники. Любой канал измерения в программе представлен как виртуальный измерительный прибор. Есть специальный класс TScaler, который делает переход от кодов ЦАП/АЦП к значениям тока и напряжения в амперах и вольтах и обратно. Он же выполняет вычисление калибровочных коэффициентов по двум точкам (четырем координатам). class TScaler { private: int64_t Kx; int64_t Sx; public: TScaler(void) {}; void Calibrate(uint16_t p1, uint16_t c1, uint16_t p2, uint16_t c2); uint16_t CodeToValue(uint16_t code); uint16_t ValueToCode(uint16_t value); }; Он него наследуются виртуальные приборы двух видов - задатчики (на основе ЦАП) и измерители (на основе АЦП). Для нагрузки, где будет несколько диапазонов, для каждого диапазона надо создать отдельный виртуальный прибор. Ошибка должна быть не больше интегральной нелинейности АЦП. Все подстроечники и подборные резисторы со звездочками следует убрать, ибо это дикость. Шкалу выбираем так, чтобы при максимальном отклонении примененных резисторов она гарантированно влезла бы в шкалу АЦП. Ну потеряем 10%, ну и что? Чтобы гарантированно влезть снизу, потребуется смещение заведомо большее начального смещения усилителей на ОУ. Как его реализовать - Ваше дело. Можно с помощью диффусилителей (при этом получите дополнительные бонусы, но несколько усложните схему), можно просто подсуммировать часть опорного.