Category: аналоговая электроника

Мар 10 2012

Питание подсветки LCD — 2

Второй вариант схемы питания подсветки LCD-индикатора (первый вариант описан здесь: http://32bit.me/?p=1399). Данный вариант реализован на микросхеме MC34063A, и обеспечивает преобразование входного напряжения +5В в напряжение +25 В (без нагрузки) либо в стабилизированный ток 20 мА при подключенной нагрузке.

Схема преобразователя приведена на рис. 1 (на картинку можно нажать для увеличения).

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя.

Результаты испытаний преобразователя приведены в таблице.

Rнагр, Ом Uнагр., В Iнагр., мА Pнагр, мВт Iвх, мА Pвх, мВт КПД, %
740 15.4 20.74 319.4 100 500 63.88
949 20.17 20.36 410.66 128 640 64.17
1465 23.2 19.88 461.22 141 705 65.42

Как видно из таблицы, преобразователь имеет даже несколько больший КПД, чем на микросхеме LM2733XMF (при значительной разнице в их стоимости: MC34063A — 7,21Р, LM2733XMF — 50,03 Р по каталогу фирмы «Промэлектроника», цены на момент написания поста, цены при покупке небольших количеств микросхем).

Дек 09 2011

Питание подсветки LCD

LCD-индикатор MI0350CT-3 имеет подсветку из соединенных последовательно светодиодов. Для питания такой подсветки необходим преобразователь напряжения с выходным напряжением от 16,8В до 21,6В и током до 20мА. Кроме этого, необходимо иметь возможность программного регулирования яркости подсветки.

На рисунке показана схема повышающего преобразователя, питающего нагрузку стабильным током 20мА. Преобразователь построен на основе микросхемы LM2733XMF.

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя (нажмите для увеличения).

Ток в нагрузке (в режиме стабилизации тока) задается резистором R4, делитель напряжения R2 R3 служит для ограничения выходного напряжения при разомкнутом выходе (режим стабилизации напряжения). Без цепи R2 R3 напряжение на выходе при отсутствии нагрузки будет неограниченно расти до выхода из строя микросхемы преобразователя.

Read more »

Окт 03 2011

Аналого-цифровое преобразование для начинающих

В этой статье рассмотрены основные вопросы, касающиеся принципа действия АЦП различных типов. При этом некоторые важные теоретические выкладки, касающиеся математического описания аналого-цифрового преобразования остались за рамками статьи, но приведены ссылки, по которым заинтересованный читатель сможет найти более глубокое рассмотрение теоретических аспектов работы АЦП. Таким образом, статья касается в большей степени понимания общих принципов функционирования АЦП, чем теоретического анализа их работы.

Полный текст опубликован на Хабрахабре: http://habrahabr.ru/blogs/easyelectronics/125029/

Сен 15 2011

Плата контроллера и ЦАП

Плата с микроконтроллером, интерфейсами RS-232, USB, RS-485 (гальванически изолированный) и выходами сигналов тока 4-20 мА (гальванически изолированы друг от друга и от контроллера), 2 канала. Контроллер LPC1768 (Cortex M3).

Сен 05 2011

Фото прибора

Фото нового прибора (двухканальный вариант)

Июл 17 2011

Прецизионный АЦП с гальванической развязкой

Рассматривается прецизионный АЦП с гальванической развязкой, обладающий крайне высоким входным сопротивлением, малыми токами входа, высокой температурной стабильностью. Возможна настройка АЦП на различные диапазоны входных сигналов. Высокое входное сопротивление позволяет подключать самые различные датчики, в том числе обладающие достаточно высоким внутренним сопротивлением.

Структурная схема АЦП приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема АЦП.

Непосредственно аналого-цифровое преобразование выполняет АЦП AD7792 (16 бит) либо AD7793 (24 бит). Входным буфером, обеспечивающим высокое входное сопротивление, является инструментальный усилитель AD8220. Коэффициент усиления инструментального усилителя задается прецизионным резистором R2 (выделен красным). Фильтрация сигнала осуществляетя фильтром R1C1.

Выход инструментального усилителя сдвигается вверх на величину 2500 mV (1/2 напряжения питания), для того, чтобы вывеси нулевой уровень входного сигнала на половину шкалы АЦП. В качестве источника напряжения сдвига используется внешний источник опорного напряжения REF192. Его выходное напряжение подается на вход сдвига инструментального усилителя и на вход (-) АЦП через буфер-повторитель.

Такой АЦП позволяет измерять постоянные входные напряжения, поступающие с датчиков, обеспечивая точность порядка 0,05% полного диапазона (точность зависит от режима работы АЦП и может быть повышена).

Следует отметить, что при подключении АЦП по схеме, изображенной на рисунке, зависимость кода АЦП от напряжения будет обратной, т.е. при нулевом сигнале код АЦП будет около 32768 (16-битный АЦП, биполярный режим), при максимальном входном напряжении код АЦП будет иметь околонулевое значение.

Схема, изображенная на рисунке рассчитана только на положительные значения входного сигнала, однако она с легкостью может быть использована и для датчиков с двуполярным выходом. Для этого питание инструментального усилителя должно осуществляться от источников как положительного, так и отрицательного напряжения.

Встроенный В АЦП усилитель с программно переключаемым коэффициентом усиления позволяет реализовать «интеллектуальный» алгоритм работы АЦП, при котором коэффициент усиления будет автоматически переключаться в зависимости от уровня входного сигнала. Это позволит существенно повысить точность измерения в случае, если выходной сигнал датчика может изменяться в широких пределах.

Июн 26 2011

Платы нового прибора

Четырёхканальный вариант:

Двухканальный вариант:

Две модификации прибора сделаны на базе одинаковых плат.

На нижней плате расположен источник питания, силовые цепи и АЦП, на верхней плате расположены ЦАП,  микроконтроллер и интерфейсы.

Июн 22 2011

Новая плата — 2

Двухканальная версия той же платы, что и в предыдущем посте.

Плата содержит:

  • входные усилители (2 аналоговых входа с диапазонами входных сигналов 0-35 мВ и 0-250 мВ)
  • устройства обнаружения обрыва входных цепей
  • 2 АЦП (16 или 24 бит), полностью изолированных друг от друга и от источника питания
  • дискретные выходы (твердотельные реле с переключающими контактами, коммутация нагрузки AC 220В 150мА),
  • один силовой ключ управления нагревателями (на фото не установлен), силовая часть гальванически изолирована
  • устройства обнаружения обрыва в цепи нагревателей
  • устройства защиты силовых цепей от короткого замыкания
  • устройство аварийного отключения источника питания силовых цепей
  • датчик температуры

Июн 17 2011

Новая плата

Плата содержит:

  • входные усилители (4 аналоговых входа с диапазонами входных сигналов 0-35 мВ и 0-250 мВ)
  • устройства обнаружения обрыва входных цепей
  • 4 АЦП (16 или 24 бит), полностью изолированных друг от друга и от источника питания
  • дискретные выходы (твердотельные реле с переключающими контактами, коммутация нагрузки AC 220В 150мА),
  • силовые ключи управления нагревателями (2 шт, на фото не установлены), силовая часть гальванически изолирована
  • устройства обнаружения обрыва в цепи нагревателей
  • устройства защиты силовых цепей от короткого замыкания
  • устройство аварийного отключения источника питания силовых цепей
  • датчик температуры

Янв 20 2011

Цепь защиты — 3

После переделки цепи защиты её работа стала существенно лучше.

В схему защиты были внесены следующие изменения:

  • оптопары заменены на ADUM
  • убран конденсатор фильтра датчика тока (датчик содержит встроенный ФНЧ, пост. времени которого задаётся внешним конденсатором)

Порог срабатывания составляет около 8А.

    На рисунке приведена осциллограмма переходного процесса при коротком замыкании в цепи нагрузки. Синий луч — сигнал на выходе датчика тока, жёлтый луч — сигнал на затворе силового ключа (MOSFET). Видно, что:

    • время срабатывания уменьшилось до 8,8 мкс (было ~100 мкс);
    • основной вклад вносит инерционность датчика тока (согласно документации, его время задержки составляет 6,6 мкс, что неплохо согласуется с экспериментом);