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可程式定電壓源與可程式定電流源的電路線性疑問

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bossshia
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#1 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-23 12:19:34 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
請問各位前輩~~小弟有下面一個電路,是作為可程式定電壓源與可程式定電流源的電路 在圖中是用模擬軟體來作實驗結果,當DA輸入為0V時,VP1= -5V,AM1= 2mA DA輸入為10V時,VP1= 5V,AM1= -2mA 但是當做出實際電路時,DA輸入為0V時,VP1= -5V,AM1= 2mA DA輸入為10V時,VP1= 5V,AM1= -1.96mA 當然小弟有在電路中加上可變電阻來作調整,但是還是無法使定電流的輸出在DA輸入為0V時,AM1= 2mA;DA輸入為10V時,AM1= -2mA 的情形。請各位前輩幫小弟解答一下吧!!感激不盡~~ 發表人 - bossshia 於 2005/09/23 19:16:08
阿信
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#2 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 11:19:41 IP:220.228.xxx.xxx 未訂閱
你的問題在電路調整 調整R7 - 放大率 調整R3或R4 - 正負偏移值 也就是要先將DAC電壓設為 5V 調正負偏移值 使電流源輸出為0mA 再將DAC電壓設為0V/10V 調放大率 發表人 - 阿信 於 2005/09/24 11:20:25
bossshia
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#3 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 11:33:59 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
很感謝前輩您的指教,可是小弟仍然不懂,為何VP1都可以調整到-5V~5V的變化,但AM1卻無法跟著轉成2mA~-2mA輸出。小弟懷疑是否-5V和5V不是精準的值,才會發生這樣的情形。請前輩再費心的指教吧~
ssejack
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#4 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 11:40:29 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi:    您的線路看來只能定義 (R11&R12)所留的電流量吧 ??    且 IOP4 應接成非反向放大器才是?       Vout_IOP2/R7 = -Vout_IOP3/R8 - Vout_IOP4/(R11+R12)    and    Vout_IOP3 = Vout_IOP4    R7 = R8 = (R11+R12)  》Vout_IOP2 = -2Vout_IOP4    ★ Iout = Vout_IOP4/(R11+R12)  》Iout = -Vout_IOP2/(2*(R11+R12))    但電流也只有 20uA to -20uA ??    
bossshia
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#5 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 12:07:25 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
很感謝ssejack 前輩你這麼努力的幫小弟解答。不過,前輩 小弟的電路真的可以達到mA級的電流輸出耶!! 不過前輩是否可以試試用小弟的原電路分析看看,幫小弟分析一下是還有其他問題咧~~感激不盡~~
阿信
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#6 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 13:59:10 IP:220.228.xxx.xxx 未訂閱
ssejack前輩可以推薦 OrCAD電路模擬的書或是網路資料嗎 看起來用電路模擬可以省去不少實驗的時間
ssejack
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#7 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 16:36:34 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi Bosshia: 您的 +/-  2mA 重何處量得 (電流表之接法)? 因您的線路我 simulation 不出來 (+/- 2mA) 且依理想放大器原理會計算出 Vout_IOP2 = 0 ?? 是否我誤解您的線路接法??     Hi:阿信版大 有一本書寫的蠻實用的(ORCAD Capture),推薦入門者使用 <電子電路分析入門:使用 OrCAD PSPICE> 王志湖著 出版年份2003 NTD:650 ISDN:9572079271 滄海書局 http://www.tsanghai.com.tw/ 進階者有一本關於 CMOS CIRCUIT 使用 HSPICE 模擬之應用的書 (全華的) 詳細資料手邊沒有,改天確認再分享予有須要的人
bossshia
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#8 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-24 16:48:04 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
ssejack 前輩 不好意思您的電路中OP U3A 輸出少了一顆1K電阻了 電流輸出的量測端就在下圖的 (R11 與 R12 的節點)和接地之間跨一個電流表就是了~~     再度麻煩ssejack 前輩 幫小弟解惑吧!!感激不盡~~ 發表人 - bossshia 於 2005/09/24 16:48:56
ssejack
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#9 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-26 09:41:41 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi 我在線路中將1K (R11)和49K(R12) 合併成50K了; 請問您的 simulation tool 是哪一個名稱?有得下載嗎? (因為我用 Capture 的 Pspice run不出您說的結果). 另請教一下,您的電流 /- 2mA 是流經電流表嗎? 如果是,那電流表內阻可定義嗎? 或者您方便 po 上您模擬的圖(各 OPA output 電壓& R11& R12 電流), Thanks!
bossshia
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#10 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-26 13:29:48 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
ssejack 前輩 您注意看小弟po的圖中,1K (R11)和49K(R12)雖然是串聯,可是最後輸出電流的地方是在1K (R11)和49K(R12)中間的節點,所以不能合併成50k。 小弟用的 simulation tool 叫做 TINA  http://www.tina.com/  您用的SPICE一定也可以模擬出小弟的結果。    +/- 2mA 是流經電流表的沒錯。 電流表內阻是固定,所以也無法更改 下面是小弟模擬的圖,請前輩過目一下。     小弟目前還是迫切需要知道,為何實作電路當DA輸入為0V時,VP1= -5V,AM1= 2mA DA輸入為10V時,VP1= 5V,AM1= -2mA 但是當做出實際電路時,DA輸入為0V時,VP1= -5V,AM1= 2mA DA輸入為10V時,VP1= 5V,AM1= -1.96mA 以及是否有解決的方法,使電流表1處的輸出在DA輸入為0V時,AM1= 2mA;DA輸入為10V時,AM1= -2mA
ssejack
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#11 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-27 09:16:18 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi bosshia 暫且不討論電路部份,一您實做的結果應是正常的! 但 AM1= -1.96mA 時 VP1 應不等於 5V , 因假設 8 bits的 DAC input code 0 - 255 real full output = 10V * 255/256 = 9.9609..V 故 VP1 較理想值 5V 小了一些造成的! (如需使用到 -2mA,建議將第一即放大一些讓 VP1 可超出 /-5V ) 電路部份,敝人再研究研究!
ssejack
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#12 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-27 09:40:18 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi bosshia 敝人看出位啥您的電路怪怪的了! 您的電流表內組為0 且您又將 R11 R12間接電流表(等於R11直接接地) 所以 R12 沒有功能啦! 可是當您的負載 Rload != 0 時,電流和您預估的又完全不同囉!
bossshia
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#13 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-27 11:24:10 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
ssejack前輩,看了您的回覆,小弟有了一點點心得。而且,小弟也模擬了一些RL變動時的電壓電流變化。結果是,除了電流表1的電流不變以外,其他的電流電壓都有變動。下面是小弟模擬的圖,請前輩過目一下。 (第2張圖是RL=0;第3張圖是RL=100)     總覺得這個電路真是太神奇了,如果以上的圖,前輩看了有什麼心得,希望前輩能再給小弟指教指教~~感激不盡~~ 發表人 - bossshia 於 2005/09/27 11:27:11 發表人 - bossshia 於 2005/09/27 11:28:15
ssejack
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#14 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-27 13:25:09 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi bossshia:       直覺式的看法果然有誤!    您的線路沒錯!     ★ IR11 = Iload + IR12 》 (Vout_IOP4 - V_R11_R12)/R11 = V_R11_R12/R12 + Iload 》 Iload = (Vout_IOP4 - V_R11_R12)/R11 - V_R11_R12/R12  》 Iload = (Vout_IOP4/R11) - V_R11_R12 (R11+R12)/(R11*R12)  ★ Vout_IOP2 / R7 = Vout_IOP3/R8 + V_R11_R12/R12  》 Vout_IOP2      = Vout_IOP3*R7/R8 +  V_R11_R12*R7/R12  ★ R11 + R12 = R7 = R8 》 Vout_IOP2      = Vout_IOP3 +  V_R11_R12*(R11+R12)/R12  》 Vout_IOP2/R11  = Vout_IOP3/R11 +  V_R11_R12*(R11+R12)/(R12*R11) ★ Vout_IOP3      = -Vout_IOP4 》 Vout_IOP2/R11  = -Vout_IOP4/R11 +  V_R11_R12*(R11+R12)/(R12*R11) ★ Iload          = -Vout_IOP2/R11 注意
bossshia
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#15 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-27 20:22:39 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
前輩~~那這樣電路問題就還是在於我的調整工作囉?? 如果是的話,想麻煩前輩您提供小弟一些調整步驟或是該注意的事項~~ 真是感激不盡~~
ssejack
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#16 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-28 08:21:54 IP:59.105.xxx.xxx 未訂閱
Hi: 您的電路實際上得不到-2mA 是因為 DAC full-output < 10.0V (上次已說明了!) 至於Iload誤差套一下輸出電流那一個式子, 將R7!=R8!=R11 R12之最大差異範圍考慮即可得知!
bossshia
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#17 引用回覆 回覆 發表時間:2005-09-28 12:21:34 IP:219.71.xxx.xxx 未訂閱
非常感謝前輩們,這幾天來的指教,也讓小弟收穫不少~~ 感激不盡阿~~
系統時間:2024-11-23 7:12:52
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