Amplificador operacional ruidoso que no invierte con selección de ganancia

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Necesito medir el voltaje de entrada mediante un ADC de 16 bits con una referencia de 2.5 V. Hay dos niveles de voltaje de entrada diferentes: 0 - 100 mV y 0 - 30 V. Diseñé el circuito a continuación que debería funcionar de la siguiente manera:

  • Rango 0 - 100 mV: el optoacoplador OK1 está desactivado y OK2 está activado, por lo que la tensión de entrada fluye a través del resistor R1 al amplificador operacional que funciona como un amplificador no inversor con ganancia 25.
  • Rango 0 - 30 V: el optoacoplador OK1 está activado, de modo que las resistencias R1 y R2 forman un divisor de voltaje. El optoacoplador OK2 está apagado, por lo que el amplificador operacional solo tiene una resistencia de 24k en la retroalimentación y funciona como seguidor de voltaje.

Mi problema: cuando selecciono el rango de 0 a 30 V, la salida es muy ruidosa. Cuando lo muestro por ADC de 16 bits, el ruido es de varios cientos de divisiones de ADC. También noté que cuanto mayor es la tensión de entrada, mayor es el ruido de salida. Cuando sustituyo R3 por 0R, el ruido desaparece, pero el circuito no puede medir el segundo rango de voltaje :(

EDITAR: cambio los circuitos por optoacopladores, pero no pude encontrarlos en el editor de esquemas, así que dibujé MOSFETs.

Gracias por las sugerencias. Klasyc

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta klasyc

2 respuestas

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Finalmente, resultó que el amplificador operacional estaba oscilando. La solución fue agregar un capacitor de 10 nF en paralelo con R3. De todos modos, gracias a todos por sus sugerencias.

    
respondido por el klasyc
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Cuando selecciono el rango de 0 a 30 V, la salida es muy ruidosa.

Sí, es posible porque el IRF530 tiene una capacitancia de la fuente de drenaje de 250 pF y esto hace que la ganancia general vuelva a ser alta a frecuencias más altas. La frecuencia en que la ganancia comienza a aumentar es: -

F = \ $ \ dfrac {1} {2 \ pi RC} \ $ donde R es 1 kohm (R5) y C = 250 pF.

Calculo esto como 637 kHz.

Debe considerar utilizar un enfoque diferente para evitar este ruido imprevisto.

Alternativamente, podría ser que el ruido en las puertas se esté amplificando, particularmente M1 porque debería estar activado en el modo de baja ganancia. Además, dado que sus rieles de suministro son de +/- 3.3 voltios, sospecho que puede estar controlando las puertas MOSFET con 3.3 voltios y, para un IRF530, esto es suficiente para activarlo parcialmente y cualquier ruido en la puerta se amplificará fácilmente . Lea la hoja de datos para el IRF530.

Si, por otro lado, no te molestaste en cambiar la configuración predeterminada del editor de esquemas que usaste para dibujar tu circuito y el valor predeterminado es un IRF530, ¡entonces te consideras castigado por perder mi tiempo!

    
respondido por el Andy aka

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