Floating besleme tasarımı için malzeme ama ne?

[z]

5v beslememiz ve 3.3v luk bir işlemcimiz var. İşlemcinin ADC girişleri 3v.

Rail to rail opampımız da var fakat ideal değil. Diyelimki + ve Gnd ye 0.1v yaklaşabiliyor.
Fakat biz ideal şekilde 0 ve 3v çıkartsın istiyoruz.  Böylece ADC de kayıp aralık olmayacak.
Fakat opampdan dolayı ADC girişi 0.1voltun altına inemeyecektir.

Çözüm olarak kafamdaki yapı aynen şöyle.

Opampı 5v ile besleyeceğiz. MCU floating besleme ile çalışacak. +Vdd pini 5v dan 0.85v aşağıda. Vss pini ise Gnd den 0.85v yukarıda. Yani hem Vdd si hem de Vss si Gnd den yukarıda olacak.

Bu durumda opamp çıkışım Vss noktasına göre 4.05 .... - 0.75v aralığında değişebilecek. Ben de bunu istiyorum.

Bu işi yapabilecek hazır çözüm çipler arıyorum.

Aslında içinden geçen akımdan bağımsız olarak 0.85v gerilim düşümü yapacak ve sıcaklıkla değer değiştirmeyecek malzeme çözüm gibi.

[pisayisi]

İçinden geçen akımdan bağımsız olarak 0.85 volt gerilim düşümü yapabilecek bir komponent yok, şemanızda belki istediğiniz gibi çalışır ancak bu sadece kağıt üstünde geçerli. En güzeli 3.3 volt gerilim regülatörü ile mcu yu besleyin. opamp ile evirmeyen bir kuvvetlendirici tasarlayın ki, çıkış gerilimi azami 3 volta denk gelsin. Giriş işaretinizin sınırları belli olduğuna göre bunu gerçekleştirmek çok basit olacaktır...

[z]

Sorun opampın 3v vermesinde değil. 5V la besleyince o kısım halloluyor fakat sorun 0'a inmede. Negatif gerilim kullanmak istemediğim için MCU yu float besleme yolunu düşündüm.

[pisayisi]

Diyelimki + ve Gnd ye 0.1v yaklaşabiliyor

Hocam ben inanın bu kısmı anlayamadım. Gnd a o.1 volt yaklaşılabiliyor durumu nasıl olur ki , her durumda sıfır volt elde edilemez mi; 0.1 volt luk gerilim öteleme bu sıkıntıyı çözmez mi. Yukarıda şemasını verdiğiniz çözüm gerçeklenebilir değil, çünkü öyle bir komponent bulma imkanı yok diye düşünüyorum...

[z]

ADC nin bitlerini kaybetmek istemiyorum. Bu durumda ADC girişine uygulanacak gerilim 0...3v aralığını kapsamalı.

Opampı tek besleme çalıştırdığımda  opampın çıkışı nasıl sıfıra inecek? 0 civarına nasıl lineer tepki verecek.

Sorun burada.

[asma]

ADC nin bitlerini kaybetmek istemiyorum. Bu durumda ADC girişine uygulanacak gerilim 0...3v aralığını kapsamalı.

Opampı tek besleme çalıştırdığımda  opampın çıkışı nasıl sıfıra inecek? 0 civarına nasıl lineer tepki verecek.

Sorun burada.

Sorununzu anladım sanırım, ama çözüm yolunuzda fikrim yok.
Farklı bir yol, son mesajınızda gizli.    Negatif besleme oluşturabilirsiniz.
Herhangi bir osilatörden (tampon ile) kondansatör ve diyot kullanarak -0,7V elde edersiniz.
Op-amp bu gerilim aralığında sorunsuz çalışacaktır.

[Tagli]

LM317 gibi bir elemandan 2 adet kullanılarak 5 volttan 4.55 ve 1.25 voltluk iki hat elde edilip, işlemci bu iki hatla beslenemez mi? Gerçi LM317'nin 4.55 volt vermesi için 5 volttan daha yüksek bir besleme gerekebilir. Bu mantık uygınsa "low dropout" ifadesi ile eleman aranabilir.

Gerçi bu durumda op-amp için 0 olan şey işlemci için negatif olacak. Belki öteleme yapmak gerekebilir.

[HexfeT]

Anladığım kadarıyla giriş sinyali GND potansiyelinin altına inmeyecek. Opamp'ı simetrik besleyip çıkışının negatife kaçıp mcu'ya zarar verme ihtimaline karşı AD girişine negatif gerilimde iletime geçip koruma sağlayacak, iletim gerilimi düşük bir diyot koyulabilir. MCU'nun AD girişi diyotun iletim gerilimi kadar negatif gerilimi tolere edebiliyordur büyük ihtimalle, dokümanda bu konuda bilgi vardır mutlaka.

[iyildirim]

Böyle bir sorunum olsa öncelikle 0V'a tam olarak inebilen RailtoRail bir opam bulmaya çalışırım.
Yetmezse aynı opamp dan,  aynı konfigürasyonda bir tane daha kullanıp girişine 0V verip çıkışını ADC nin Vref- si olarak kullanmak çözüm olabilir.

[z]

Sıfıra tam inebilen bir opamp tavsiyeniz varmı?

Ne kadar sıfır olsun derseniz 3000/8192=0.36 mv.

[pisayisi]

LTC6360 -  True Zero Output opamp kullanılabilir. Özellikle sar adc lere sensör girişi yapmak için kullanılıyor. içinde   -0.6v gerilim üreten referans üreteci var. Ancak ülkemizdeki temin olanakları ve fiyat, maliyeti artırıcı unsurlar olur...

http://www.linear.com/product/LTC6360

mesaj birleştirme:: 02 Şubat 2013, 22:14:43
Ancak birkaç 10mv mertebesinde bir ground seviyesi çıkışı isteniyorsa rail rail opamp lar işe yarar diye düşünüyorum. lmc6464 biraralar kullanmıştım sıfıra yakın çıkış elde etme konusunda oldukça maharetli idi yine de kullanılcak topolojiye göre  denemeden bilinemez...

[iyildirim]

Sıfıra tam inebilen bir opamp tavsiyeniz varmı?

Ne kadar sıfır olsun derseniz 3000/8192=0.36 mv.

Output Low 5-10mV olanlarını biliyorum ama 0,36mV olanını duymadım hocam.
Bu kadar düşük voltaj ölçmek gerekiyorsa opampın girişine biraz offset ekleyip aynı offseti ADC'nin eksi  referansı olarak kullanmak işinizi görmüyormu. ?

[z]

Aslında uygulamam 0 ve Vcc ye yaklaşma açısından çok çok kritik değil  da olabileceğin en iyisini yapayım diye çabalıyorum.

Rail to Rail opampla işimi göreceğim artık.

MCP6291RT 10mhz band genişliği ile tam istediğim gibi. 15mv kayıpla salınabiliyor.

Uygulamamı söyleyeyim.

Bir şönt dirençden geçen çift yönlü akım bilgisini ADC girişine 0...3v (1.5v ofset) olarak aktarmam gerekiyor.

Bugüne kadar bu işi hep +/-5v besleme kullanarak 4Mhz band genişliğinde JFET opamplar kullanarak yapıyordum.

İlk kez +/- beslemeden vazgeçeceğim.

Bu uygulama için hazır öneriler varsa çok makbule geçer.

[asma]

LTC6360 -  True Zero Output opamp kullanılabilir. Özellikle sar adc lere sensör girişi yapmak için kullanılıyor. içinde   -0.6v gerilim üreten referans üreteci var. Ancak ülkemizdeki temin olanakları ve fiyat, maliyeti artırıcı unsurlar olur...

Benim de önerimde bu entegrenin içinde bulunan charge pump devresini harici olarak yapmak ve aynı negatif voltajı kullanmak vardı. 
Aynısı değilsede benzeri.   

[iyildirim]

MCP6291 işinizi görüyorsa MCP6021, 6071, 6Vxx gibi daha düşük offset gerilimi olanlarda var. 6V27 nin out low  tipik 5mV ve offset 2uV.
6021, 6023 gibi tekli olanlarda birde VDD/2 sağlayan Vref çıkışı  var. Çiftli pakete göre tek avantajı VDD/2 için ekstra malzeme gerekmemesi..
Motor akımı için genellikle 10MHz, 500uV offsetli 6024 kullanıyorum.