Nån som är duktig med att kaskadkoppla lm3914?

[sm0nor]

Mitt mål är att koppla 4 stycken lm3914 till att mäta 0-3V. Således en upplösning på 75mV per led.
Det är inte svårt att med databladen förstå hur jag dimensionerar R1 och R2 med hjälp av formeln. Det finns också hundratals artiklar på nätet som gör just detta. Nemas problemas. Men om jag vill göra det litet svårare och kaskadkoppla 2 stycken? Då finns bara angivet R1 och R2 i en exempelkoppling i databladen där R1 anges till 1.2K och R2 till 2.2K. Den skall då mäta 0-2.5V. Detta stämmer också i praktiken då jag breadbordat detta. Googlar man vidare, så finns det kopplingar som gör exakt samma sak men med 3 resistorer. Problemet här är att ingen, vare sig i databladen eller när jag googlar talar om för mig jag du dimensionerar motstånden om jag t ex vill mäta 0-3V istället. Eller hur jag åstadkommer detta i högre högre upplösning med 3, 4 eller fler kretsar.
Nån som kan hjälpa här?

[4kTRB]

Pinne 4 och pinne 6 verkar vara viktiga.
Pinne 6 till en 10k pot och ställ in högsta spänning och pinne 4 till en 10k pot och ställ in lägsta spänning.

Sidan 14 visar 2st i serie. https://www.ti.com/lit/an/snoa748c/snoa ... 252FLM3914

[MadModder]

Här är en variant med tre. Enkelt att bygga med fyra, fem, sex osv.
Han har gjort lite annorlunda genom att jorda pin 8 och dra pin 7 via motstånd till jord. Det är ju med den man ställer strömmen ut till lysdioderna, så den kanske går på max?
Han sätter lägsta gränsen på pin 4 på den första, och högsta gränsen på pin 6 på den sista, och kopplar bara ihop pinne 6 och 4 mellan resten.
Så du borde kunna jorda pin 4 på första, och välja en spänningsdelare så det blir 3V på pin 6 på den sista.
Schemat syns vid 2:32

[sm0nor]

Här är en variant med tre. Enkelt att bygga med fyra, fem, sex osv.
Han har gjort lite annorlunda genom att jorda pin 8 och dra pin 7 via motstånd till jord. Det är ju med den man ställer strömmen ut till lysdioderna, så den kanske går på max?
Han sätter lägsta gränsen på pin 4 på den första, och högsta gränsen på pin 6 på den sista, och kopplar bara ihop pinne 6 och 4 mellan resten.
Så du borde kunna jorda pin 4 på första, och välja en spänningsdelare så det blir 3V på pin 6 på den sista.
Schemat syns vid 2:32

Ja, det där är ju ett intressant sätt att göra det på. Om jag fattar rätt så justerar jag ned den högra potten till ett max på 3 volt, som i mitt fall. Jag får testa detta... jag måste beställa hem några ic:s till för att kunna breadboarda det. Har bara 2 hemma.
Idéen skiljer såg en del från alla andra kopplingar jag sett. T ex här: http://chemelec.com/Projects/Volt-Meter ... ter-4a.png. Där använder man fasta motstånd och inga pottar. Men ingenstans hittar jag hur jag dimensionerar motstånden.

[MadModder]

I databladet dimensionerar man dem med formeln som står på sida 2
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3914.pdf

Men i denna variant så istället för potentiometrar kan du använda fasta motstånd.
Det är lätt att räkna ut en spänningsdelare.
Först måste du bestämma hur hög ström du vill ha genom spänningsdelaren.
Vi kan ta 1mA .
Har du t.ex 5V och vill ha 3V, så måste det ligga 3V över ena motståndet, och 2V över det andra.
Eftersom R = U / I så blir ena motståndet 3k och det andra 2k. Dessa finns dock inte i E12-serien.
Men, tar du istället 3,3k och 2,2k, som är vanliga värden, så blir strömmen ca 0,91mA, ( 5/(3300+2200) ) och du får 3V över 3,3k-motståndet.
Alltså, [jord] --- [ 3,3kΩ ] ---o--- [ 2,2kΩ ] --- [+5V]
så kopplar du pin 6 till mitten där.

Har du annan drivspänning så blir det andra värden.
Men, vill du kunna trimma in exakt 3,00V så är det nog ändå bättre med en potentiometer.

[ghu]

Om du gör enligt din bifogade Youtube film så får du mycket dålig noggrannhet.
Skälet är att kopplingen seriekopplar motståndsstegarna i flera olika kretsar.
Det hade fungerat bra om resistansen i stegarna hade haft samma resistans i olika kretsar men så är inte fallet. I databladet för LM3914 står det att resistansen kan variera mellan 8 kohm och 17 kohm.
Detta gör att spänningsskillnaden mellan de olika stegen kan variera mer än 100 %.

Kopplingen i din länk är mycket bättre:
http://chemelec.com/Projects/Volt-Meter ... ter-4a.png

Använd denna koppling och koppla en icke-inverterande OP (T ex LM358) med förstärkningen 1,25 (3,75/3) på ingången så kommer det att fungera bra.

Du kan lägga till en LM3914 till nederst i kopplingen men då måste icke inverterande OP kopplingen ha förstärkningen 1,67. (5/3). Resistansen från pin 7 till jord bör vara 6,8 kohm för denna fjärde krets.

[MadModder]

Ja titta. Det missade jag. Det var en rejäl resistanssving.

[sm0nor]

I databladet dimensionerar man dem med formeln som står på sida 2
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3914.pdf

Men i denna variant så istället för potentiometrar kan du använda fasta motstånd.
Det är lätt att räkna ut en spänningsdelare.
Först måste du bestämma hur hög ström du vill ha genom spänningsdelaren.
Vi kan ta 1mA .
Har du t.ex 5V och vill ha 3V, så måste det ligga 3V över ena motståndet, och 2V över det andra.
Eftersom R = U / I så blir ena motståndet 3k och det andra 2k. Dessa finns dock inte i E12-serien.
Men, tar du istället 3,3k och 2,2k, som är vanliga värden, så blir strömmen ca 0,91mA, ( 5/(3300+2200) ) och du får 3V över 3,3k-motståndet.
Alltså, [jord] --- [ 3,3kΩ ] ---o--- [ 2,2kΩ ] --- [+5V]
så kopplar du pin 6 till mitten där.

Har du annan drivspänning så blir det andra värden.
Men, vill du kunna trimma in exakt 3,00V så är det nog ändå bättre med en potentiometer.

Tack. Men det var inte att tillämpa formeln på 1 krets som var utmaningen Utan att få till det med fler än 2...

[sm0nor]

Om du gör enligt din bifogade Youtube film så får du mycket dålig noggrannhet.
Skälet är att kopplingen seriekopplar motståndsstegarna i flera olika kretsar.
Det hade fungerat bra om resistansen i stegarna hade haft samma resistans i olika kretsar men så är inte fallet. I databladet för LM3914 står det att resistansen kan variera mellan 8 kohm och 17 kohm.
Detta gör att spänningsskillnaden mellan de olika stegen kan variera mer än 100 %.

Kopplingen i din länk är mycket bättre:
http://chemelec.com/Projects/Volt-Meter ... ter-4a.png

Använd denna koppling och koppla en icke-inverterande OP (T ex LM358) med förstärkningen 1,25 (3,75/3) på ingången så kommer det att fungera bra.

Du kan lägga till en LM3914 till nederst i kopplingen men då måste icke inverterande OP kopplingen ha förstärkningen 1,67. (5/3). Resistansen från pin 7 till jord bör vara 6,8 kohm för denna fjärde krets.

Bra svar! Ja, att koppla en lm358 löser problemet med signalspänningen. Men är det inte bättre att hitta en kombination av motstånd som löser problemet? Det är det jag inte lyckats hitta något bra svar på. Det blir ju mindre komplext utan en extra op-amp..?
I ditt förslag på modifiering av kretsen till 4 kretsar, hur kom du fram till 6.8K

[ghu]

Problemet är att minsta referensspänning är ca 1,25 V.
Om man vill ha en mindre spänning mellan stegen än 1,25V/10= 0,125 V så blir det plötsligt mycket mer komplicerat om man vill kaskadkoppla flera kretsar och behålla hyfsad precision.
Lösningen från din länk med en OP före blir helt enkelt enklast. Jag ser inte att det går att göra enklare.
Om du har fyra kretsar blir insignalområdet 0-5V. För insignalområde 0-3V krävs då 1,67 ggr förstärkning.

För att få samma ström genom alla lysdioder krävs samma ström genom motståndet mellan pin 7 och jord.
Vid 2,5 V används 3,3 kohm. För samma ström vid 5 V krävs då 6,6 kohm. Närmast standardvärde E12-serien 6,8 kohm

Om man struntar i precisionen kan man göra det enklare på följande sätt:
Ställ in referensspänningen från nedersta kretsen genom att välja R1 och R2 så att referenspänningen blir 3,0 V. T ex R1 = 1,5 kohm och R2 = 2 kohm
Koppla RH till denna referensspänning.
Koppla RL till RH i föregående krets. och fortsätt på samma sätt till översta kretsen vars RL kopplas till jord.
I 3 översta kretsarna koppla REFadj till jord och REFout till jord via 1.5 kohm
Enklare blir det men p g a toleranser i resistans mellan kretsar blir precisionen dålig.

Man kan öka precisionen genom att koppla ett motstånd på t ex 2,2 kohm mellan RH och RL i varje krets för att minska inverkan av resistansvariationer. Med 2,2 kohm blir maxfelet ca 12 % istället för 100%.
Man behöver öka R1 och R2 för att strömmen genom lysdioder inte ska bli för hög

[sm0nor]

Problemet är att minsta referensspänning är ca 1,25 V.
Om man vill ha en mindre spänning mellan stegen än 1,25V/10= 0,125 V så blir det plötsligt mycket mer komplicerat om man vill kaskadkoppla flera kretsar och behålla hyfsad precision.
Lösningen från din länk med en OP före blir helt enkelt enklast. Jag ser inte att det går att göra enklare.
Om du har fyra kretsar blir insignalområdet 0-5V. För insignalområde 0-3V krävs då 1,67 ggr förstärkning.

För att få samma ström genom alla lysdioder krävs samma ström genom motståndet mellan pin 7 och jord.
Vid 2,5 V används 3,3 kohm. För samma ström vid 5 V krävs då 6,6 kohm. Närmast standardvärde E12-serien 6,8 kohm

Då förstår jag nog. Jag tror jag fastnade i att mina FSD=3V skulle fördelas över 4 kretsar istället för 2 eller 3. Om man följer din lösning så "accepterar" man att FSD blir högre för varje extra krets och kompenserar med en op. Om man leker med tanken att stoppa in 5 kretsar och följer ditt resonemang så ökar FSD motsvarande Vref, 1.25V, igen och det blir 6.25 volt vid fullt utslag och det sista motståndet blir 7.8K. Så fattar jag det nu!
Jag har två kretsar hemma. Skall beställa 2 till och en OP amp nu och breadboarda detta när jag får leverans från Electrokit.

[4kTRB]

Här är 3st uppkopplade.

[ghu]

Denna koppling lider av 2 problem:
1. Motståndsstegarna i flera kretsar är seriekopplade vilket ger maxfel för stegen på ca 100%.

2. Man använder 1,25 V över alla 4 motståndsstegar vilket ger 1,25/40 = 31,5 mV för varje steg.
Nu kommer max offsetspänning på 15 mV för varje komparator att göra sig påmind och öka felet ännu mer.

Om man inte behöver någon precision kan kopplingen kanske fylla sin funktion

[sm0nor]

Problemet är att minsta referensspänning är ca 1,25 V.
Om man vill ha en mindre spänning mellan stegen än 1,25V/10= 0,125 V så blir det plötsligt mycket mer komplicerat om man vill kaskadkoppla flera kretsar och behålla hyfsad precision.
Lösningen från din länk med en OP före blir helt enkelt enklast. Jag ser inte att det går att göra enklare.
Om du har fyra kretsar blir insignalområdet 0-5V. För insignalområde 0-3V krävs då 1,67 ggr förstärkning.

För att få samma ström genom alla lysdioder krävs samma ström genom motståndet mellan pin 7 och jord.
Vid 2,5 V används 3,3 kohm. För samma ström vid 5 V krävs då 6,6 kohm. Närmast standardvärde E12-serien 6,8 kohm

Tack för att du ledde mig på rätt väg. Funkar finfint. Dags att göra ett kort på detta