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0]為多路復(fù)用的8位地址/數(shù)據(jù)總線,data[15:0]為單獨(dú)的dma數(shù)據(jù)總線;在通用處理器工作模式下,ad[7:0]為單獨(dú)的8位地址線,data[15:0]為16位控制器數(shù)據(jù)總線。此時(shí),dma將多路復(fù)用到data[15:0]控制器的數(shù)據(jù)總線上。本裝置在硬件設(shè)計(jì)中將電路設(shè)計(jì)成通用處理器模式。 2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.1電壓、電流采樣電路設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采集三相電壓、三相電流以及中性線的兩路電壓和電流信號。電壓和電流的采樣電路類似,電壓采用電壓互感器,電流采用電流互感器,通過運(yùn)放opa2277組成電壓和電流采樣電路。電壓采集電路如圖2所示。圖2中,t1為電壓互感器。電壓互感器出來的信號通過opa2277處理后送入數(shù)據(jù)選擇器ad7502的s1輸入引腳。其他7路電壓和電流信號分別送入ad7502的另外7個(gè)輸入引腳。 2.2程控濾波電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)中選用數(shù)據(jù)選擇器ad7502作為四路電壓和四路電流信號的模擬開關(guān)。濾波電路選用opa2277來實(shí)現(xiàn),電路原理圖如圖3所示。其中,ad7502的a0,a1接dsp通用i/o口的gpiob4,gpiob5口,en引腳接高電平。gpi
=時(shí),可以得到電壓v的分辨率=0.015k =0.01mv 。這樣就從理論上得到了最后輸出的電壓源的分辨率可以達(dá)到0.01mv,不僅可以滿足系統(tǒng)的0.1mv分辨率要求,還留有充足的余量,使得v的輸出可以通過對精密數(shù)字電位器以及d/a2的軟件修正來進(jìn)行校準(zhǔn),從而避免由于元器件溫度漂移、d/a轉(zhuǎn)換非線性誤差等對輸出造成的影響。產(chǎn)生vstand的電路如圖2所示,vstand在圖中是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號stand_vol所代表的信號。高精度電壓v的產(chǎn)生為了保證精度,整個(gè)系統(tǒng)的電路中所使用的運(yùn)算放大器都采用高精度運(yùn)放opa2277。硬件電路搭好之后,通過單片機(jī)程序?qū)d8400的值設(shè)為(向ad8400的寄存器寫數(shù)據(jù)),然后通過算法將預(yù)輸出的電壓值分別拆分成d/a1、d/a2各自需要輸出的電壓,再將值寫入ltc1590的寄存器中,便可從輸出端得到直流電壓v(限于篇幅,vstand5倍放大得到v的電路圖省略)。高精度電流i的產(chǎn)生電流源的實(shí)現(xiàn)依然是使用vstand,其電路如圖3所示。 圖3 電流源生成電路圖 此處不是利用mosfet的轉(zhuǎn)移特性,而是采用電壓反饋的方式進(jìn)行電流控制。在場效應(yīng)管的漏極與源極間加上24v的電壓(由
量程或近于滿量程的信號并測量輸出代碼來實(shí)現(xiàn)增益校準(zhǔn)。偏移校準(zhǔn)在增益校準(zhǔn)之前進(jìn)行。 模擬開關(guān)誤差分析 多路開關(guān)大體上可分為兩種類型,即模擬電子開關(guān)和機(jī)械觸點(diǎn)式開關(guān)。模擬開關(guān)具有轉(zhuǎn)換速度快、使用壽命長、體積小、成本低、集成度高和無抖動等優(yōu)點(diǎn);但也存在一些缺點(diǎn),如導(dǎo)通電阻較大、存在道間干擾、通道間共地等。 本文所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集卡使用adi公司的adg507和adg509,導(dǎo)通電阻ron100~300ω,輸入信號要通過ron分壓,輸出到負(fù)載電阻上的電壓要下降一些。為此,本設(shè)計(jì)用opa2277做成壓級跟隨器連接到后面的負(fù)載電路上,以拉高多路模擬開關(guān)的負(fù)載阻抗,削弱串聯(lián)內(nèi)阻的影響。 精度設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集卡使用了可編程增益放大器ltc6911,最大可調(diào)增益為100 v/v,極大提高了采集卡對微弱信號的分辨能力。同時(shí),信號調(diào)理部分的電阻衰減網(wǎng)絡(luò)可完成對信號的1/2、1/4分壓,擴(kuò)大了數(shù)據(jù)采集卡的動態(tài)范圍。信號和干擾噪聲在時(shí)域混合在一起,但是在頻域有不同特性,因此,預(yù)先設(shè)計(jì)濾波器對噪聲信號進(jìn)行抑制,避免噪聲電平很高,用增益放大器接收這樣的信號會導(dǎo)致放大器飽和,使儀器不能正常
.5v基準(zhǔn)電壓源和+5v穩(wěn)壓器。rlim為內(nèi)部限流電阻。外圍元器件主要有輸入電阻(ri),功率管(vt2),環(huán)路電源(us)和負(fù)載電阻(rl)。輸入電壓ui先經(jīng)過ri轉(zhuǎn)換成輸入電流ii,再經(jīng)過xtr115放大后從out端輸出4~20ma的電流信號。為減小失調(diào)電壓以及輸入放大器的漂移量,要求ui>0.5v。 應(yīng)變橋電流變送器 由xtr115構(gòu)成應(yīng)變橋電流變送器的電路如圖2所示。將腳3視為公共地,由腳1給應(yīng)變橋提供+2.5v的電源電壓。前置放大器采用tl061型單運(yùn)放(亦可采用opa2277型雙運(yùn)放,僅用其中的一個(gè)運(yùn)放),由+5v穩(wěn)壓器單獨(dú)給運(yùn)放供電。ri為20kω輸入電阻,c為降噪電容,vt為外部npn功率管,可選2n4922,tip29c或tip31b等型號。以2n4922為例,其主要參數(shù)為uceo=60v,icm=1a,pcm=30w。該電路的工作原理是當(dāng)試件受力時(shí),應(yīng)變橋輸出的電壓信號首先經(jīng)過前置放大器放大成0.8~4v的輸入電壓ui,再通過ri轉(zhuǎn)換成40~200μa的輸入電流ii,最后經(jīng)xtr115放大100倍后獲得4~20ma的電流。 需要指出,xtr115只能
管(vt2),環(huán)路電源(us)和負(fù)載電阻(rl)。輸入電壓ui先經(jīng)過ri轉(zhuǎn)換成輸入電流ii,再經(jīng)過xtr115放大后從out端輸出4~20ma的電流信號。為減小失調(diào)電壓以及輸入放大器的漂移量,要求ui>0.5v.輸出電流與輸入電流、輸入電壓的關(guān)系由式(1)確定。 3 xtr系列產(chǎn)品的應(yīng)用電路 3.1 應(yīng)變橋電流變送器 由xtr115構(gòu)成應(yīng)變橋電流變送器的電路如圖2所示。將腳3視為公共地,由腳1給應(yīng)變橋提供+2.5v的電源電壓。前置放大器采用tl061型單運(yùn)放(亦可采用opa2277型雙運(yùn)放,僅用其中的一個(gè)運(yùn)放),由+5v穩(wěn)壓器單獨(dú)給運(yùn)放供電。 ri為20kω輸入電阻,c為降噪電容,vt為外部npn功率管,可選2n4922,tip29c或tip31b等型號。以2n4922為例,其主要參數(shù)為uceo=60v,icm=1a,pcm=30w. 該電路的工作原理是當(dāng)試件受力時(shí),應(yīng)變橋輸出的電壓信號首先經(jīng)過前置放大器放大成0.8~4v的輸入電壓ui,再通過ri轉(zhuǎn)換成40~200μa的輸入電流ii,最后經(jīng)xtr115放大100倍后獲得4~20ma的電流。 圖2 應(yīng)變橋
產(chǎn)品型號:OPA2277UA
通道數(shù):2
關(guān)斷功能:No
工作電壓Max. (V):36
工作電壓Min. (V):4
每通道IQ(典型值)(mA):0.830
帶寬GBW(典型值)(MHz):1
轉(zhuǎn)換速率(典型值)(V/us):0.800
輸入失調(diào)電壓(25℃)(Max.)(mV):0.020
失調(diào)漂移...
產(chǎn)品型號:OPA2277U
通道數(shù):2
關(guān)斷功能:No
工作電壓Max. (V):36
工作電壓Min. (V):4
每通道IQ(典型值)(mA):0.830
帶寬GBW(典型值)(MHz):1
轉(zhuǎn)換速率(典型值)(V/us):0.800
輸入失調(diào)電壓(25℃)(Max.)(mV):0.020
失調(diào)漂移(...
產(chǎn)品型號:OPA2277PA
通道數(shù):2
關(guān)斷功能:No
工作電壓Max. (V):36
工作電壓Min. (V):4
每通道IQ(典型值)(mA):0.830
帶寬GBW(典型值)(MHz):1
轉(zhuǎn)換速率(典型值)(V/us):0.800
輸入失調(diào)電壓(25℃)(Max.)(mV):0.020
失調(diào)漂移...
相關(guān)元件pdf下載:xtr106 opa2277 如圖所示,xtr106內(nèi)部有兩個(gè)電壓源(2.5v和5v)可提供激勵(lì),因此可適應(yīng)范圍很寬的電橋值,無需附加電路即可在低于1kω的電橋阻值下工作。xtr106用于低阻電橋時(shí),在電橋兩端串聯(lián)電阻(3.4kω)以限制激勵(lì)電流(<2.5ma)。采用雙運(yùn)放opa2277構(gòu)成放大器作為前置放大器,可補(bǔ)償電橋輸出的減小,同時(shí)降低失調(diào)電壓和漂移。圖中為校正正橋非線性,itotal=0.7ma+1.6ma≤2.5ma。
(通常是4.9v,經(jīng)兩個(gè)in4148壓降1.6v后,約3.3v供pcm1702數(shù)字部分使用.設(shè)置了兩個(gè)led,當(dāng)不接入外置電源時(shí),綠燈亮,接入時(shí),紅綠燈均亮。默認(rèn)情況下使用usb電源供電,當(dāng)接入外置電源,繼電器吸合,切換到外置電源供電。 opa2350是高速低壓軌至軌系列運(yùn)放(2.7-5.5v),但價(jià)格也稍高,因此可選用其他運(yùn)放,如ne5532,jrc4580 等,但此時(shí)最好使用12v或9v外置電源供電,在5v下,ne5532,jrc4580稍有失真,ne5532更為嚴(yán)重。或者嘗試一下膽味運(yùn)放opa2277,也是一種樂趣。 5v和3.3v電源也可用兩個(gè)lm317獲得,也是用繼電器進(jìn)行切換。 來源:78458yy
相關(guān)元件pdf下載:xtr115 tl061 由xtr115構(gòu)成應(yīng)變橋電流變送器的電路如圖所示。將第3腳視為公共地,由第1腳給應(yīng)變橋提供+2.5v的電源電壓。前置放大器采用tl061型單運(yùn)放(亦可采用opa2277型雙運(yùn)放,僅用其中的一個(gè)運(yùn)放),由+5v穩(wěn)壓器單獨(dú)給運(yùn)放供電。r1為20kω輸入電阻,c為降噪電容,vt為外部npn功率管,可選2n4922、tip29c、tip31b等型號。以2n4922為例,其主要參數(shù)為uceo=60v,icm=1a,pcm=30w。該電路的工作原理是當(dāng)試件受力時(shí),應(yīng)變橋輸出的電壓信號首先經(jīng)過前置放大器放大成0.8~4v的輸入電壓ui,再通過ri轉(zhuǎn)換成40μa~200μa的輸入電流ii,最后經(jīng)xtr115放大100倍后獲得4~20ma的電流。
由xtr115構(gòu)成應(yīng)變橋電流變送器的電路如圖所示。將第3腳視為公共地,由第1腳給應(yīng)變橋提供+2.5v的電源電壓。前置放大器采用tl061型單運(yùn)放(亦可采用opa2277型雙運(yùn)放,僅用其中的一個(gè)運(yùn)放),由+5v穩(wěn)壓器單獨(dú)給運(yùn)放供電。r1為20kω輸入電阻,c為降噪電容,vt為外部npn功率管,可選2n4922、tip29c、tip31b等型號。以2n4922為例,其主要參數(shù)為uceo=60v,icm=1a,pcm=30w。該電路的工作原理是當(dāng)試件受力時(shí),應(yīng)變橋輸出的電壓信號首先經(jīng)過前置放大器放大成0.8~4v的輸入電壓ui,再通過ri轉(zhuǎn)換成40μa~200μa的輸入電流ii,最后經(jīng)xtr115放大100倍后獲得4~20ma的電流。 來源:university
opa2277請問高人:高精度雙運(yùn)放opa2277有沒有替代品???我們要求的運(yùn)放應(yīng)與opa2277有相同的封裝、近似的技術(shù)資料和價(jià)格。如果不知道,能不能告訴我該如何查找???多謝指教。 * - 本貼最后修改時(shí)間:2006-6-19 15:08:20 修改者:xuwei6192
我也想知道第一級是積分器,它使得opa2277的1號管腳電壓成斜坡減?。ㄐ甭视?號管腳的電勢決定),但是,由于電源電壓的限制,使得前級輸出不可能一直變化,它會停在-vcc,因此,tep穩(wěn)定在vcc,由于第一級電路一直在積分,所以,當(dāng)電源vcc發(fā)生抖動的時(shí)候,tep受此影響不大
re.op07只是通用型運(yùn)放,輸入阻抗不高,輸入電流較大,不適合處理傳感器信號,因?yàn)橥ǔG闆r下傳感器輸出的阻抗較高,使用op07會帶來較大的誤差,可以使用opa2277等其它儀用運(yùn)放,ti,adi公司有很多這類產(chǎn)品,
OPA2277P OPA2277PA OPA2277U OPA2277UA OPA228 OPA2333 OPA2333AIDRBT OPA2334 OPA2334AIDGST OPA2335
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