Image208 (2)

Szkoła Konstruktorów

H

9V

G3 3 • podświetleni© miejsca Jjjj pracy b ałą dtocą LŁD

•    wkręcanie i wykręcanie

•    akumulator 4.8V

•    maksymalna siła wkręcania 2,5Nm

•    w zestawie bty i ładowarka

5ra

gdy spadek napięcia na Rx będzie mniejszy niż 3mV. Dopiero prąd, który spowoduje spadek napięcia na Rx powyżej 3mV, spowoduje wzrost napięcia na wyjściu wzmacniacza powyżej zera. Woltomierz byłby wtedy „martwy” przy prądzie Ix o wartościach 0... 15% wartości nominalnej.

Podane 300mV na wyjściu to wartość typowa, więc z takim błędem trzeba liczyć się w każdym egzemplarzu. W skrajnych przypadkach błąd przesunięcia może sięgnąć aż 700...900mV. co absolutnie wyklucza użycie woltomierza o zakresie 200mV. W sumie nawet w wersji z woltomierzem 2-woltowym stały błąd przesunięcia rzędu 300mV też jest nic do zaakceptowania! Znów prosiłoby się użyć bardziej precyzyjnego wzmacniacza, choćby wspomnianego OP777 czy OP727, gdzie typowo wejściowe napięcie niezrówno-ważenia jest rzędu 20...30 mikrowoltów, a maksymalnie 100...160uV, jak pokazuje rysunek F

Chcąc zastosować popularny LM358 i uzyskać w miarę precyzyjny układ pomiarowy, należałoby zastosować jakiś sposób na wyeliminowanie głównego winowajcy - wejściowego napięcia niezrównoważenia. Trzeba znaleźć sposób korekcji czy kompensacji napięcia niezrównoważenia. W podwójnej kostce LM358 nie ma końcówek do korekcji takiego napięcia, a popularnej precyzyjnej kostki OP07 czy OP77 nie możemy zastosować, bo nie może ona pracować w takich warunkach przy zasilaniu pojedynczym napięciem. Można byłoby wykorzystać wspomnianą pojedynczą kostkę OP777, wyposażoną w końcówki do korekcji napięcia niezrównoważenia. W przypadku LM358 należałoby wykorzystać jakiś nietypowy sposób kompensacji napięcia offsetu. Wśród nadesłanych prac nie było takich propozycji. Ja też nic będę analizował możliwych rozwiązań. Wspomnę tylko, że jednym z nietypowych sposobów mogłoby być użycie drugiego wzmacniacza z kostki w roli „wzmacniacza odniesienia” o takim samym wzmocnieniu, z wejściem „dodatnim” zwartym do masy i pomiar napięcia woltomierzem nie względem masy. ale między dwoma wyjściami, jak. pokazuje rysunek C, Sposób sprawdziłby się jednak tylko dla połowy egzemplarzy kostek - tych mających „dodatnie” napięcie niezrównoważenia i to przy założeniu, żc oba wzmacniacze z jednej kostki mają identyczne parametry, a co do tego można mieć wątpliwości. Inną możliwością, jaką można hyłoby wziąć pod uwagę, jest zastusuwanie wzmacniacza odwracającego, potencjometru i rezystora o dużej wartości według którejś z. uproszczonych wersji pokazanych na rysunku H. Tu widać możliwość kompensacji napięcia niezrównoważenia o obu biegunowośćiach przez wlutow'a-nie jednego z rezystorów RK.1, RK2.

Ale nawet gdyby w ten czy inny sposób udało się całkowicie wyeliminować „wrodzone” napięcie przesunięcia danego egzem-płaiza układu LM358, trzeba liczyć się z wcześniej omówionym dryftem napięcia niezrównoważenia (7uV/^<C), co jak obliczyliśmy, może skutkować napięciem przesunięcia 10rnV. Oczywiście taką wartość można bez trudu zaakceptować na zakresie 2V.

Na koniec wspomnę, że zamiast wzmacniacza o wzmocnieniu 100 jak najbardziej można zastosować dwa o wzmocnieniu 10, jak pokazuje rysunek J. Polepszy to właściwości dynamiczne, ale niestety nie zredukuje omówionych wcześniej błędów Podobnie można leż zastosować wzmacniacz różnicowy według rysunku K, co jednak w tym przypadku nie jest konieczne, ale pozwoli łatwiej zapanować nad problemem prądów wejściowych i wejściowego prądu niezrównoważenia.

Kilka osób zasygnalizowało możliwość i pulrzebę uśrednienia sygnału, co byłoby potrzebne, gdyby prąd miał charakter impulsowy, a woltomierz byłby cyfrowy. Wtedy jednak, z uwagi na prąd polaryzacji wejścia zamiast prostego rozwiązania z filtrem RC na wejściu nieodwracającym, lepiej byłoby zastosować uśrednianie po wzmocnieniu, jak pokazuje rysunek L.

Wszystkie nadesłane odpowiedzi uznałem za prawidłowe. Oczywiście większość zawierała tylko elementarne obliczenia przedstawione na początku.

Upominki za rozwiązanie zadania Policz 125 otrzymują:

Janusz Gwóźdź - Wola.

Piotr Raczyński - Gdynia,

Krzysztof Turek - Jasło.

Piotr Górecki

CB

5

ma ■gra

£

42 Grudzień 2006 Elektronika dla Wszystkich