求助电路中的Voffset怎么算出的0.5V

只看该作者 · 2016-4-23 22:23

具体如下图，这个是恩智浦的气压传感器放大电路图。图1完整电路图
图2是简化电路图
图3是英文描述，看下来又极点不明白。
第一：Voffset的0.5V是怎么算出来的？
第二：在电路中添加一个Voffset有什么用？

1万 · 2016-4-24 00:59

传感器的2，4脚电压是它的电源电压的一半，R6是有直流电流的。

1万 · 2016-4-24 01:00

这个VOFFSET可能是为了避免单电源供电时输出接近0V。

1万 · 2016-4-24 01:08

它的ADC大约接受0-5V的输入，他们把传感器设计成输出0.5-4.5V

只看该作者 · 2016-4-24 09:42

参考图 3 的电路，计算公式如下图所示：

Vout = (1 + R1 / R2) Vs + Voffset
如果输出不需要有一个起始电平，则可将 Voffset 接地，或可考虑用仪表放大器。

只看该作者 · 2016-4-24 10:43

戈卫东发表于 2016-4-24 01:00
这个VOFFSET可能是为了避免单电源供电时输出接近0V。

这个我明白了，就算使用轨到轨放大器，当输入为零时输出也很难达到零。所以要增加一个偏置电压，减小误差。但是在这个电路中的Voffset的0.5V是怎么计算出来的呢？

只看该作者 · 2016-4-24 10:45

Jack315 发表于 2016-4-24 09:42
参考图 3 的电路，计算公式如下图所示：

太感谢你帮我推公式了，看完我就明白了。但是我还有一点疑问，也是最重要的，就是Voffset的0.5V是怎么出来的？

1万 · 2016-4-24 12:39

按它的图和说明，R7开路R5那里的电压也高于0.5V
虽然不是很严重，但已经互相矛盾。。。。

1万 · 2016-4-24 12:43

相对而言，运放两边电阻比值的一致性更重要，所以当电阻选定之后，就不再费力去调整那个0.5V了。
反正都要做一下0点补偿，0.5V 0.6V 0.7V都一样。

只看该作者 · 2016-4-24 13:36

LZ大概想问：
为什么是0.5v，而不是0.6、0.8或者2.5v？

只看该作者 · 2016-4-24 13:43

xuander 发表于 2016-4-24 13:36
LZ大概想问：
为什么是0.5v，而不是0.6、0.8或者2.5v？

对，就是这个意思

只看该作者 · 2016-4-24 14:05

戈卫东发表于 2016-4-24 12:43
相对而言，运放两边电阻比值的一致性更重要，所以当电阻选定之后，就不再费力去调整那个0.5V了。
反正都要 ...

这个偏置电压一定要有这我明白了。可是我不明白0.5V是怎么算出来的。

只看该作者 · 2016-4-24 14:08

Jack315 发表于 2016-4-24 13:26
对于单片机的 ADC 来说，假设其要求的输入电压范围为 (Vmin, Vmax) 。

根据 5# 推导的公式，在满足 R1×R ...

非常感谢您帮我，我上面描述的问题您可能理解错了。我的意思是在图1的电路里Voffset是由R3，R7R6构成的，但是这个是怎么算出来的结果为0.5V？

只看该作者 · 2016-4-24 14:47

本帖最后由 xuander 于 2016-4-24 14:48 编辑

spark_zhang 发表于 2016-4-24 13:43
对，就是这个意思

这不会是计算的必然结果，
是经过各种考虑后的一种权衡，一种设计，总要确定一个值。

首先要保证离开两个轨，
至于为什么是0.5v，可能主要由传感器决定，或者这个数值对传感器更合适。

只看该作者 · 2016-4-24 15:30

spark_zhang 发表于 2016-4-24 14:08
非常感谢您帮我，我上面描述的问题您可能理解错了。我的意思是在图1的电路里Voffset是由R3，R7R6构成的， ...

见下图：

只看该作者 · 2016-4-24 15:59

本帖最后由 Jack315 于 2016-4-24 16:05 编辑

根据楼上的结果计算如下：
(1) 取 R6 = 11 K
(2) R5 = (12.4 - 11) × 16 / 15 = 1.49 K，取 1.5 K
(3) R3 = 15 × 1.49 = 22.35 K，取 22 K
不用 R7。

验算：
V0 = 8 * 1.5 / (1.5 + 22) = 0.5106 V
R0 = 1.5 × 22 / (1.5 + 22) + 11 = 12.4043 K

实际电路由于元器件和运放模型误差的原因，最后总与计算结果有偏差。作为测量系统，最后都要做校准（及 MSA）。
如果是少量制作，可用电压源代替传感器做校准，然后把结果保存在单片机里。此时，电阻用普通精度的就可以。
如果是批量生产，则需做进一步的设计，即通过实验 (DOE) 确定电路实际的数学模型，优化电阻的标称值和精度等，使得通用软件测量结果的误差满足要求。