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Voltmetro influenza sorgente di corrente

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utenteboiler » 6 ott 2020, 9:31

Ciao a tutti

Sto debuggando una sorgente di corrente lineare che non fa quello che dovrebbe:



Con 102 mV in ingresso mi aspetterei 102 mA attraverso il carico (in questo caso l'amperometro).
Invece scorrono circa 50 mA.
Se collego il voltmetro come indicato la corrente attraverso l'amperometro sale a 101 mA.

Voltmetro: Agilent U1271A
Amperometro: Agilent 34460A

Se adesso scambio gli strumenti (stessa misura, allo stesso posto, ma con l'altro apparecchio) passiamo a 88 mA a vuoto e 47 mA con il voltmetro attaccato.
Il comportamento è invertito: il parassitaggio dato dal voltmetro ora fa scendere la corrente :shock:

Ho verificato con l'oscilloscopio: il circuito non oscilla.

Cosa accidenti succede? ?%

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[2] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utentemarioursino » 6 ott 2020, 9:48

Non oscilla nemmeno senza voltmetro collegato (caso con minor corrente)?

Hai verificato in tutti i casi che il riferimento rimanga stabile? Sto pensando a qualcosa con i collegamenti a terra.
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[3] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utentebrabus » 6 ott 2020, 10:29

Io verificherei che l'opamp stia effettivamente regolando. Con 50mA su 1 ohm e una tensione di comando di 102mV, l'opamp dovrebbe essere in saturazione piena.

Quegli operazionali "da corsa" sono veramente delicati: un'occhiata al filtraggio dell'alimentazione è d'obbligo.

In questi casi, come dico sempre: foto foto foto foto foto... :-)
Alberto.
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[4] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utentemarioursino » 6 ott 2020, 10:54

(Continued) come è alimentato?
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[5] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utenteboiler » 6 ott 2020, 12:52

Non oscilla nemmeno senza voltmetro collegato (caso con minor corrente)?

Ho misurato solo senza voltmetro. Posso saldare un paio di fili (ho solo due mani :mrgreen: ) e riprovare con il voltmetro.

Hai verificato in tutti i casi che il riferimento rimanga stabile?

Rispetto a cosa?

Io verificherei che l'opamp stia effettivamente regolando. Con 50mA su 1 ohm e una tensione di comando di 102mV, l'opamp dovrebbe essere in saturazione piena.

Sta regolando, ma sbaglia in pieno...
Esce con circa 3.6V sul gate del mosfet. Non è in saturazione perché se alzo la tensione di controllo, sale a 3.7-3.8V
Insomma, abbiamo un opamp con una disparità di tensione in ingresso, ma che non va in saturazione. Come è possibile? ?%

Quegli operazionali "da corsa" sono veramente delicati: un'occhiata al filtraggio dell'alimentazione è d'obbligo.

(Continued) come è alimentato?

Tutta la scheda è alimentata attraverso un alimentatore da banco che non mi ha mai dato problemi.
C'è un collegamento via USB con il computer, ma i segnali passano attraverso un isolatore digitale e quindi siamo separati galvanicamente in DC e in AC ho curato bene i disaccoppiamenti e i piani di massa. Se stacco l'USB non cambia nulla.

L'ingresso a 5.5V passa attraverso un LDO (LP3985) che lo porta a 5V.
Il filtraggio dell'LDO è fatto come raccomandato nel suo datasheet.

La scheda ha 6 layer e i 5V sono assegnati ad un power plane.
Ovviamente c'è anche il ground plane.
Ambedue questi piani sono completi e senza interruzioni (fatto escluso il circuito USB isolato in un angolo).

L'opamp è alimentato da questi planes, con un condensatore 0603 da 100n messo molto vicino.

Codice: Seleziona tutto
foto foto foto foto foto...

Ecco ecco ecco ecco ecco... :mrgreen:

Sono quattro canali con differenti ranges (cambia solo lo shunt e il pull-up per annullare l'offset dell'opamp a tensione in ingresso nulla). Tutti e quattro i canali presentano un comportamento simile.

i-source_s.jpg


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[6] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utenteelfo » 6 ott 2020, 12:53

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[7] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utenteboiler » 6 ott 2020, 12:56

:shock:
Non l'avevo vista (altrimenti l'avrei copiata 1:1 :mrgreen: ), vado nell'angolo dietro la lavagna.
Non mi sembra a prima vista che le differenze possano causare il problema che osservo. Però adesso sono proprio di corsa, piú tardi me la studio meglio.

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[8] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utenteboiler » 6 ott 2020, 12:57

Ah, è un altro opamp... sono rincitrullito... #-o
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[9] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utenteelfo » 6 ott 2020, 13:05

Proverei ad inserire una resistenza R (valore 100 ohm - 1 kohm) come in figura

La R da 5K1 dovra' essere ridimensionata di conseguenza.
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[10] Re: Voltmetro influenza sorgente di corrente

Messaggioda Foto Utentebrabus » 6 ott 2020, 13:13

boiler ha scritto:(...)
Io verificherei che l'opamp stia effettivamente regolando. Con 50mA su 1 ohm e una tensione di comando di 102mV, l'opamp dovrebbe essere in saturazione piena.

Sta regolando, ma sbaglia in pieno...
Esce con circa 3.6V sul gate del mosfet. Non è in saturazione perché se alzo la tensione di controllo, sale a 3.7-3.8V
Insomma, abbiamo un opamp con una disparità di tensione in ingresso, ma che non va in saturazione. Come è possibile? ?%
(...)
Boiler


Ecco, questo non è proprio possibile. :shock:

Ma le tensioni ai morsetti invertente e non invertente sono uguali? Dovresti avere 50mV di differenza.

È possibile che il circuito fisico non sia esattamente quello dello schema? Che so, magari c'è un banale errore al CAD o è successo qualcosa in fase di prototipazione.
Ecco, se la 5k1 fosse da 510 ohm i conti tornerebbero almeno in parte.

Se puoi metter mano al PCB, io chiuderei un opamp a buffer e ne collauderei funzionalità, banda e offset.
Alberto.
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