[运放]

桥式差分放大电路,求找茬。

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tarzanfun|  楼主 | 2019-7-19 13:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tarzanfun 于 2019-7-20 00:23 编辑

大家好,这是我自己连算带凑画的一个桥式差分放大电路,请问:
1. 这个电路有没有出处?自己找了几个典型的桥式差分放大电路\仪表放大电路,但看起来总觉得有些实际的问题。所以自己尝试在单运放的桥式放大电路上改了一下,加了一级放大,并增加了一个偏置。由于自己完全没经验,所以心里没底,特地发帖询问。

2. 哪里有错?哪里不完善?可能出现什么问题?

3. 谢谢。

图:
这是0点:输出约3V。
TIM截图20190719130451.png
这是最大值:输出约0.35V。
TIM截图20190719130416.png

桥式传感器1k内阻,5V电压下应该最大约有10mV输出。

设计放大倍数目前看是264.6倍,加了配置电阻R9使0点的输出从2.5V拉到了3V左右。

图中运放实际打算使用MAX44248,最大36V可单电源供电,input offset 2/7.5uV(TYP/MAX);备选TP5532,一个国产品牌?5V单电源供电,轨到轨,input offset 2/10uV(TYP/MAX)。

第一次真正接触运放电路,对运放的东西非常不了解,正在画板子,所以还没有进行实际测试。如果有明显的不对,希望指出,谢谢。
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2019/7/19 23:51更新:
谢谢大家的回复,好像漏了一些点,再补充一下。采样速率要求10k以上,精度要求到不高,具体怎么个不高没说清。
24位称重传感器速率不太够,仪表放大器没怎么接触过,好像有点贵?并且大多双电源的吧,有点麻烦,当然实在不行就还是得考虑去用的。
大家说这个温漂会是个问题,具体是多大问题,我就不会算了。
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2019/7/20 0:17更新:
关于仪表运放,找到个INA826,3运放的,相对我上面想用的运放也不算贵了,并且可以单电源供电,也就是input offset 稍微高一点,也不知道我这个纠结是不是多余的。打算看看试一下。
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R2D2| | 2019-7-19 14:44 | 显示全部楼层
不要用运放了,太影响精度和稳定性。直接送HX711、芯海CS1xxx系列ADC转成数字量就行了。有个叫Cjy_JDxy的**就是用放大器瞎折腾。

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gx_huang| | 2019-7-19 16:04 | 显示全部楼层
你先翻翻教科书,看看差分放大器是怎么样的电路。
差分放大,加上2个输入电阻,共4颗电阻,对称的。你这个电桥都不对称,怎么可以呢。

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gx_huang| | 2019-7-19 16:05 | 显示全部楼层
一塌糊涂,想当然的,还是看看教科书

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叶春勇| | 2019-7-19 18:42 | 显示全部楼层
量产电路:
方案1:这种桥式电路,我用运放,一般是双运放仪表运放。主要和廉价单片机的10bit ADC对接。
方案2:参考@R2D2的方案。这个方案贵一些。soc还是比lm358贵点。
非量产电路:
想怎么玩,怎么玩。
但是一般会优先选择三运放仪表运放,增益可调,零点可调。
软件矫正,一般都是抄袭万用表,用曲线拟合成4位万用表UT61e的读数。大概是0.1%弱的水平。再高精度,玩不了。

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R2D2| | 2019-7-19 21:01 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-7-19 18:42
量产电路:
方案1:这种桥式电路,我用运放,一般是双运放仪表运放。主要和廉价单片机的10bit ADC对接。
方 ...

瞎扯淡,运放确实便宜,电阻比HX711贵啊,不然温飘能飘上天去。

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叶春勇| | 2019-7-19 21:18 | 显示全部楼层
R2D2 发表于 2019-7-19 21:01
瞎扯淡,运放确实便宜,电阻比HX711贵啊,不然温飘能飘上天去。

不是所有的东西都是高精度,有的只需要5%-2.5%精度。

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tianxj01 2019-7-20 08:08 回复TA
我从来没怀疑过他和R的关系。 
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参与人数 1威望 +6 收起 理由
king5555 + 6 不错。这回证明了您和R2D2不是同一个人。
R2D2| | 2019-7-19 23:00 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-7-19 21:18
不是所有的东西都是高精度,有的只需要5%-2.5%精度。

绝对精度用软件校准可以搞定,温飘你除了买昂贵的电阻没有别的解决方法。

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摸摸| | 2019-7-19 23:03 | 显示全部楼层
R2D2 发表于 2019-7-19 23:00
绝对精度用软件校准可以搞定,温飘你除了买昂贵的电阻没有别的解决方法。 ...

电阻都飘了哪来的绝对精度?

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R2D2| | 2019-7-19 23:05 | 显示全部楼层
再说一个很严重的问题,还是温飘。应变片本身温飘非常严重,到了不能用的程度,才要做成桥式,有的应变片不参与受力,只是参与温度补偿,这种桥式传感器只能保证受力后这些阻值的比例是稳定可靠的,阻值本身的绝对值是非常不稳定不靠谱受温度影响极大的。

楼主的电路,第二级是13倍放大,第一级是20倍放大,放大倍数是10k/(1k//1k)=20,注意这里的1k是传感器绝对电阻值,是根本靠不住的。

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叶春勇| | 2019-7-19 23:17 | 显示全部楼层
R2D2 发表于 2019-7-19 23:00
绝对精度用软件校准可以搞定,温飘你除了买昂贵的电阻没有别的解决方法。 ...

在《电子测量》这门课程里。
误差由系统误差和随机误差组成。
由于有单片机软件的因素,系统误差可以被软件给矫正。
随机误差,其中包括温漂。
至于你所说的温票只能靠买昂贵的电阻。这一点不敢苟同。
例如LM399,LTZ1000,这些基准是带加热的。是用恒温来解决的。
温漂的解决还是一份为二,被动,主动。
被动,就是用好的东西。
主动,就是折腾出不温飘。
所以,除了买昂贵的电阻没有别的办法,只是一种思路而已。

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R2D2| | 2019-7-19 23:27 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-7-19 23:17
在《电子测量》这门课程里。
误差由系统误差和随机误差组成。
由于有单片机软件的因素,系统误差可以被软 ...

别转移话题,回到楼主电路上,他的比例放大都是靠电阻阻值完成的,你怎么消除温飘?

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tarzanfun|  楼主 | 2019-7-19 23:42 | 显示全部楼层
R2D2 发表于 2019-7-19 14:44
不要用运放了,太影响精度和稳定性。直接送HX711、芯海CS1xxx系列ADC转成数字量就行了。有个叫Cjy_JDxy的** ...

谢谢,这个好像跟ADS1232比较像,之前也算用过,这种傻瓜方案挺适合我。但是24位的电桥专用的芯片貌似速率都比较低,这次还非要10k的采样率,不会搞了。

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叶春勇| | 2019-7-19 23:46 | 显示全部楼层
R2D2 发表于 2019-7-19 23:27
别转移话题,回到楼主电路上,他的比例放大都是靠电阻阻值完成的,你怎么消除温飘? ...

楼主的主题的意思,说他能独立创新电路。
至于精度要求都没说。
如果我来解决:
1、如果单片机内部有温度传感器,就用这个单片机的读数,进行软件补偿。
2、如果单片机没有温度传感器,搞个ntc,来解决,ntc布线的时候靠近,传感器。

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tarzanfun|  楼主 | 2019-7-19 23:53 | 显示全部楼层
R2D2 发表于 2019-7-19 23:05
再说一个很严重的问题,还是温飘。应变片本身温飘非常严重,到了不能用的程度,才要做成桥式,有的应变片不 ...

了解了,谢谢。

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tianxj01| | 2019-7-20 08:13 | 显示全部楼层
放大器都没做平衡,看看运放怎么做平衡差分吧。
一般来说,单电源至少是3运放差分放大才正经...........
当然直接进高灵敏的传感器ADC,也是一种不错的选项。

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戈卫东| | 2019-7-20 08:49 | 显示全部楼层
没说需求,谁敢说对不对好不好。。。。

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tarzanfun|  楼主 | 2019-7-20 12:32 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2019-7-20 09:54
不是差分是減法。不是肯徳基我不要。

确实是减法

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tarzanfun|  楼主 | 2019-7-20 12:33 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-7-20 08:13
放大器都没做平衡,看看运放怎么做平衡差分吧。
一般来说,单电源至少是3运放差分放大才正经...........
当 ...

不瞎搞了,找了个正规的三运放仪表放大器,打算试试。

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叶春勇| | 2019-7-20 16:46 | 显示全部楼层
tarzanfun 发表于 2019-7-20 12:33
不瞎搞了,找了个正规的三运放仪表放大器,打算试试。

你的设计精度是多少?

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