模拟量输入和输出请教

只看该作者 · 2019-10-9 14:27

0~20mA输出电路如下所示：

0~20mA输入电路如下所示：

电流模拟量输出给定数据4090即可输出20.0mA
电流模拟量输入的参考电压已经通过调整，实测为4.00V

加到电流模拟量输入第3通道、实测电流19.7mA、实测电阻R18两端电压3.98V（R18电阻阻值实测为201~202欧姆）、测量TLV2544的ADC3通道对地电压也为3.98V，如果电流模拟量输入没有把电流模拟量输出的电流拉低的话，那么此时R18电阻两端的电压肯定是大于或者等于4V的

加到电流模拟量输入第2通道、实测电流19.6mA、实测电阻R18两端电压3.97V（R17电阻阻值实测为201~202欧姆）、测量TLV2544的ADC2通道对地电压也为3.97V，如果电流模拟量输入没有把电流模拟量输出的电流拉低的话，那么此时R17电阻两端的电压肯定是大于或者等于4V的

这种现象是否是电流模拟量输出驱动能力不够还是？
请问电流输出被拉低是电流输出电路的问题还是电流输入电路的问题？
能否在原有电路上进行什么修改呢？比如修改阻值或者其他措施？

只看该作者 · 2019-10-9 16:06

请教大家了！比较着急！

1万 · 2019-10-9 22:46

电压控制电流源，有专用的芯片可以用

1万 · 2019-10-10 10:39

你好，模拟量输入，输出，都要有校准。以前跟你说过。传统电路都是都硬件有调零电阻，增益电阻。这是硬件解决方案。
如果你的电路是用在自研设备，在软件上想点办法。
先用这个仪表测试下。
模拟输出这个电路大题是这个水准。
模拟输入，精密电阻并一个大电阻是何意思？电流采样电阻不能并电阻的。
工业仪表一般用的是这种电阻，我以前都是这种。

只看该作者 · 2019-10-10 11:50

电路设计基本没问题，楼主的设计精度等级估计为0.2级到0.5级。
但在参数（主要是指电阻的阻值机器精度）设计和系统设计上应该还可以优化。
先说参数：
0～20mA输出电路的反馈电阻（620k的）阻值偏大，对于运放LM358来说，这么大的反馈电阻其性能受温度影响较大（但具体程度我没计算）；
100k电阻的精度也是有要求的，否则会影响输出的负载调整率，而且1%的精度都不算很好。

再说系统设计，看楼主说的意思好像是希望在出厂时候不再做软件校准了？
这样的话，可能需要将电阻精度至少提高1个数量级才可以满足，这样的成本就会高很多了。

所以，可以将系统输出的范围稍微扩大，然后在出厂时以软件校准每一个通道（输出、输入同样都要）。

只看该作者 · 2019-10-10 12:05

叶春勇发表于 2019-10-10 10:39
你好，模拟量输入，输出，都要有校准。以前跟你说过。传统电路都是都硬件有调零电阻，增益电阻。这是硬件解 ...

模拟量电流输出有校准的，12位精度，我给定4095数据输出为20mA，现在的问题是这个模拟量电流输出信号加载到模拟量电流输入上后，原来20mA的输出会被拉低至19.6mA，这19.6mA的电流加到200欧姆（实际为201~202欧姆）电阻上电压不足4V，也就是说如果电流模拟量输出没有被拉低的话，20mA加到200欧姆电阻上的电压应该是大于等于4V的，而实际仅为3.94V，A/D芯片输入通道上的电压也是3.94V。电流模拟量输入基准电压为4V，也就是说实际我外部给定的是20mA，理论上反馈给A/D的电压应该是4V或者大于4V，再不济也应该很接近4V的！你看看这两个电路有没有什么改进或者修改措施，比如换换电阻？

只看该作者 · 2019-10-10 12:08

fzyuan 发表于 2019-10-10 11:50
电路设计基本没问题，楼主的设计精度等级估计为0.2级到0.5级。
但在参数（主要是指电阻的阻值机器精度）设 ...

您的意思是电流模拟量输出电路中的620K电阻过大导致电流输出驱动能力不够，所以被电流输入拉低？
实际中所有电阻我都用的是1%精度电阻，贴片电阻0.1%精度不好找！
那您看看电流输出中的620K需要修改为多大合适？

只看该作者 · 2019-10-10 12:12

叶春勇发表于 2019-10-10 10:39
你好，模拟量输入，输出，都要有校准。以前跟你说过。传统电路都是都硬件有调零电阻，增益电阻。这是硬件解 ...

您的意思是电流输入中这个100K电阻R21不需要？还是说阻值过大？
你看看现有的电流输出和电流输入电路在不改PCB的情况下有没有什么措施？

只看该作者 · 2019-10-10 12:19

本帖最后由 fzyuan 于 2019-10-10 12:21 编辑

guanyumou 发表于 2019-10-10 12:08
您的意思是电流模拟量输出电路中的620K电阻过大导致电流输出驱动能力不够，所以被电流输入拉低？
实际中 ...

不是因为620K电阻过大导致电流输出驱动能力不够，而是LM358的偏置电流及其温漂较大，由此会带来不可校准的误差。
你说的“电流输入拉低”，这句话我无法理解，在我看来不存在这个东西。

“实际中所有电阻我都用的是1%精度电阻，贴片电阻0.1%精度不好找！”
需要什么样精度的电阻，这需要计算的，100k、620k电阻的精度影响的是电路的共模抑制比，实际会反映的在电流输出的负载调整率上。

“那您看看电流输出中的620K需要修改为多大合适？”
这个你要根据你所需的精度（误差）要求，查阅LM358手册相关参数计算的。

另外，输出端的钳位二极管也基本是多余的，或者说接法不太好。

1万 · 2019-10-10 12:30

guanyumou 发表于 2019-10-10 12:12
您的意思是电流输入中这个100K电阻R21不需要？还是说阻值过大？
你看看现有的电流输出和电流输入电路在 ...

1、焊盘留着吧，拿来做补偿电阻。要用低温漂的电阻，这是规矩。

2、你的ao1，r9 r10 逐步降低（比例相同），看看负载调整情况。

只看该作者 · 2019-10-10 12:49

为什么我看你的SPI要有上拉呢？这是为什么，新手求指教

只看该作者 · 2019-10-10 13:01

叶春勇发表于 2019-10-10 12:30
1、焊盘留着吧，拿来做补偿电阻。要用低温漂的电阻，这是规矩。

2、你的ao1，r9 r10 逐步降低（比例相同 ...

好的！我试试！

只看该作者 · 2019-10-11 11:37

guanyumou 发表于 2019-10-10 12:08
您的意思是电流模拟量输出电路中的620K电阻过大导致电流输出驱动能力不够，所以被电流输入拉低？
实际中 ...

200R这颗电阻一般用的是0.1或者0.5的晶圆电阻，比较常用的

只看该作者 · 2019-10-11 11:41

你电流输出也是有一定的内阻的，和200R电阻分压了吧，这种应该算是误差，按通道校准，软件干掉就可以了。本事没问题的，工控板都是这么做的。

只看该作者 · 2019-10-11 13:59

512870372 发表于 2019-10-11 11:41
你电流输出也是有一定的内阻的，和200R电阻分压了吧，这种应该算是误差，按通道校准，软件干掉就可以了。本 ...

电流源的输出内阻应该是无穷大。

只看该作者 · 2019-10-11 14:12

fzyuan 发表于 2019-10-11 13:59
电流源的输出内阻应该是无穷大。

没那么理想吧，而且还有个100K的电阻呢。

只看该作者 · 2019-10-11 14:14

512870372 发表于 2019-10-11 14:12
没那么理想吧，而且还有个100K的电阻呢。

那你就需要把模电、电路分析这两门课再补一下了。

只看该作者 · 2019-10-11 14:49

fzyuan 发表于 2019-10-11 14:14
那你就需要把模电、电路分析这两门课再补一下了。

确实忘得差不多了，工作中更多是靠经验了

模拟量输入和输出请教

相关下载

相关帖子

荣誉元老奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

奔腾之江水

技术奇才奖章

精英会员奖章

精华达人奖章

技术高手奖章

以坛为家

湍急之河流