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Circuito OP Amp programmabile

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteMeiko » 21 dic 2020, 21:38

Interssante spiegazione, ma io ritengo che lo schema presentato è solo di principio per un front-end.
Quanto hai descritto è ciò che fa l'integrato LTC1043 di Linear Tecnology (oggi Analog Devices) il quale però usa solo due condensatori, non richiede tensioni di riferimento e lo fa con due soli switch a commutazione su di un normalissimo amplificatore operazionale.
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[12] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 dic 2020, 22:29

L'LTC1043 e` un integrato "discreto" che fa solo il flying capacitor, quello dello schema e` un integratore differenziale realizzato in tecnologia integrata, con uscita differenziale e con un operazionale che ha bisogno di un determinato modo comune. Non mi sembra siano confrontabili.

Non so se sia un frontend o come sia usato, da dove arrivi...
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[13] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 22 dic 2020, 0:22

Secondo qualche appunto che sono riuscito a recuperare pare sia lo schema di principio di un front end di un adc sigma delta...in cui viene usato un amplificatore programmabile basato su condensatori commutati.Ancora non ho capito come si fa a variare il gudagno in funzione della frequenza di commutazione....
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[14] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 22 dic 2020, 2:38

Capisco che se ci dicessi informazioni ulteriori poi dovresti eliminarci tutti... ma qualche info in piu`... Se e` un esempio presente in un corso, dire da dove arriva...

Per fare l'amplificatore bisogna resettare anche C3 e C4, che nello schema invece non sono resettati e quindi il circuito funziona da integratore.

Per cambiare il guadagno si cambia il rapporto delle capacita`, ma si potrebbe anche fare n cicli con gli interruttori di ingresso, e solo dopo n cicli si resettano C3 e C4: l'amplificazione viene n x C3/C1.

ERRATA CORRIGE: sono una bestia, il rapporto delle capacita` e` al contrario, C1/C3
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[15] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 22 dic 2020, 9:26

Lo schema arriva da una slide di corso di elettronica universitario (Roma) e sinceramente non so da dove sia stato reperito....negli appunti che mi ha passato un mio amico a proposito di questo schema si dice..."Nel circuito di figura possiamo caricare le capacità di ingresso C1 e C2 2 volte affinché si abbia un guadagno pari a 2; 4 volte per un guadagno di 4 e così via.Per far questo possiamo aumentare i periodi di carica aumentando la
frequenza di commutazione." Seil guadgno dipende da C1/C3 a cosa servono C4 e C2?
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[16] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteMeiko » 22 dic 2020, 14:20

Insoma è come dicevo io, si tratta di uno schema di principio.
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[17] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 22 dic 2020, 16:08

Sicuramente è uno schema di principio...forse quando afferma che possiamo caricare le capacità di ingresso C1 e C2 2 volte vuole dire che bisogna compiere due cicli....inoltre mi sapreste dirmi a cosa servono C2 e C4?
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[18] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 22 dic 2020, 16:25

C2 e C4 servono a rendere il circuito comp.età mente differenziale in modo da togliersi i disturbi e gli errori di modo comune e di raddoppiare la dinamica.

Visto che il guadagno deve andare per potenze di due, numero intero, si fanno tanti cicli con gli interruttori di ingresso prima di far partire la conversione e resettare C3 e C4.
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[19] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteRoswell1947 » 22 dic 2020, 20:34

Grazie per la spiegazione,non ho capito il discorso del raddoppio della dinamica e dei disturbi,purtroppo durante i miei studi ho visto solo operazionali con una sola uscita (single ended) e quindi mi trovo in difficoltà con due uscite....potresti spiegarmi meglio il discorso?Grazie


IsidoroKZ ha scritto:C2 e C4 servono a rendere il circuito comp.età mente differenziale in modo da togliersi i disturbi e gli errori di modo comune e di raddoppiare la dinamica.

Visto che il guadagno deve andare per potenze di due, numero intero, si fanno tanti cicli con gli interruttori di ingresso prima di far partire la conversione e resettare C3 e C4.
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[20] Re: Circuito OP Amp programmabile

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 22 dic 2020, 21:30

I disturbi di modo comune e i segnali differenziali dovresti averli visti quando hai studiato gli amplificatori da strumentazione.

Invece il discorso della dinamica e` semplice: immagina di avere un segnale con ampiezza massima da 0V a 1V, (segnale single ended): questa e` la dinamica.

Ora supponi di avere due segnali, sempre fra 0V e 1V e di generarli in opposizione di fase: quando uno sale sopra 0.5V l'altro scende della stessa quantita` sotto 0.5V e viceversa quando il primo scende, l'altro sale. Considera la differenza dei due segnali. Questa puo` andare da -1V a +1V, hai raddoppiato la dinamica, hai segnali piu` ampi, al prezzo di un circuito piu` complicato ma sempre con la stessa alimentazione.

Supponiamo che il circuito single ended abbia 1mV di rumore casuale nella banda di interesse. Se metti due segnali come prima la dinamica del segnale e` sempre di 2V, ma quando vai a considerare il rumore differenza fra i due canali, se i due rumori sono processi casuali scorrelati, hai solo di 1.41mV di rumore, quindi hai raddoppiato la dinamica e aumentato il rapporto segnale rumore.

Infine considera un disturbo che entra nello stesso modo sull'amplificatore dei due canali: questi avranno lo stesso errore all'uscita, ma visto che lo stadio dopo prende la differenza dei due segnali, il disturbo di modo comune non lo sente. QUest'ultimo vantaggio e` quello che dicevo prima a proposito degli ampli da strumentazione che dovresti aver studiato.
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