Val av operationsförstärkare vid MCP3008 ADC?

[Magnus_K]

Återkommer senare med bättre svar men kolla på fig 31 i detta datablad.
Det är ju ungefär det du vill göra, eller hur?
Den spänning du skickar in på Ref kommer att summeras med utspänningen från förstärkaren. Med andra ord, jordar du Ref så läggs inget på utspänningen.
Vi ska diskutera det här mer för det kan hända att lite spänning på Ref-pinnen kan hjälpa dig men det kommer vi till.

EDIT: Snyggat till inlägget och ändrat länken till tillverkarens datablad.

[Magnus_K]

Bläddrade lite i databladet för INA128 under kvällen och jag röstar nog fortfarande på AN623 som jag tipsade om tidigare.
Gick in på digikey och sorterade på instrumentförstärkare, rail-to-rail, single supply, DIP, billigaste och förstavalet blev AN623.

Vet inte riktigt hur INA128:an kommer uppföra sig med "single supply" då den verkar vara tillverkad för just ±-matning.
Du får väl kolla vad max/min spänningen blir på utgången men minskar spannet till <3,3V så förlorar du upplösning.

[TomasL]

Oavsett om det är enkel eller dubbelmatning, så ligger utgången runt 0,9V från matningarna, dvs vid 5V och enkelmatning så är Vut mellan 0,8 och 4,1V.
Det innebär att lägsta utspänningen vid 0V in är 0,8V ut, så den ligger rätt långt ifrån Rail to Rail.
Personligen tycker jag att INA128 är direkt olämplig för detta.

[Al_Bundy]

Återkommer senare med bättre svar men kolla på fig 31 i detta datablad.
Det är ju ungefär det du vill göra, eller hur?
Den spänning du skickar in på Ref kommer att summeras med utspänningen från förstärkaren. Med andra ord, jordar du Ref så läggs inget på utspänningen.
Vi ska diskutera det här mer för det kan hända att lite spänning på Ref-pinnen kan hjälpa dig men det kommer vi till.

EDIT: Snyggat till inlägget och ändrat länken till tillverkarens datablad.

Exakt!

Som figur 31 vill jag göra. Då ska jag jorda Ref som sitter på INA128

Tackar!

[Al_Bundy]

Bläddrade lite i databladet för INA128 under kvällen och jag röstar nog fortfarande på AN623 som jag tipsade om tidigare.
Gick in på digikey och sorterade på instrumentförstärkare, rail-to-rail, single supply, DIP, billigaste och förstavalet blev AN623.

Vet inte riktigt hur INA128:an kommer uppföra sig med "single supply" då den verkar vara tillverkad för just ±-matning.
Du får väl kolla vad max/min spänningen blir på utgången men minskar spannet till <3,3V så förlorar du upplösning.

Oavsett om det är enkel eller dubbelmatning, så ligger utgången runt 0,9V från matningarna, dvs vid 5V och enkelmatning så är Vut mellan 0,8 och 4,1V.
Det innebär att lägsta utspänningen vid 0V in är 0,8V ut, så den ligger rätt långt ifrån Rail to Rail.
Personligen tycker jag att INA128 är direkt olämplig för detta.

Jo. INA128 kanske är inte helt lämplig. Men att söka efter den absolut perfekta förstärkaren för projektet så får man leta ihjäl sig

Jag tror att INA128 kommer fungera OK

[lillahuset]

Jag förstår mig inte på dig Al. Varför ställer du frågor här som folk lägger tid och energi på att svara på och sedan bara ignorerar svaren?

Du skrev att du skulle mata förstärkaren med 3,3V. Då är INA128 direkt olämplig eftersom min matning är +/-2,25V. Dessutom är "worst case" för utgången att du tappar 1,4V.
Om du då skulle välja att mata med 5V kan du i värsta fall råka ut för att få ett sving på 1,4V till 3,6V alltså 2,2V P-P. Om du mot förmodan skulle få den att fungera med 3,3V skulle du i värsta fall få ett sving på 0,5V P-P.

Men men, du vet kanske bättre...

[Al_Bundy]

Jag förstår mig inte på dig Al. Varför ställer du frågor här som folk lägger tid och energi på att svara på och sedan bara ignorerar svaren?

Du skrev att du skulle mata förstärkaren med 3,3V. Då är INA128 direkt olämplig eftersom min matning är +/-2,25V. Dessutom är "worst case" för utgången att du tappar 1,4V.
Om du då skulle välja att mata med 5V kan du i värsta fall råka ut för att få ett sving på 1,4V till 3,6V alltså 2,2V P-P. Om du mot förmodan skulle få den att fungera med 3,3V skulle du i värsta fall få ett sving på 0,5V P-P.

Men men, du vet kanske bättre...

Jag hade tänkt mata förstärkaren med 3.3 volt på V+ och GND på V-. Faktiskt så var det någon här som uppmanade mig att använda INA128 för just detta

Jag kan lika gärna mata 5 volt på V+ och GND på V-. Sedan har jag en svag gain så att Gain*(Vin+ - Vin-) inte överstiger 3.3 volt.

Nej. Jag vet inte bättre.

[TomasL]

Sedan har jag en svag gain så att Gain*(Vin+ - Vin-) inte överstiger 3.3 volt

Skall du ha en förstärkning som är mindre än 1 då?
Varför gör du inte rätt från första början?

EN AD623 är nog ett bättre val för dig, då den är R2R

[Magnus_K]

Om det var jag som uppmanade dig till att använda INA128 så ber jag om ursäkt. Försökte vara lite pedagogisk och lära dig om hur dessa fungerar för att underlätta sökningen.

Nu har vi skrivit minst 2 gånger att om du matar instrumentförstärkaren med 3,3V så kommer du aldrig kunna svinga mellan 0 och 3,3V på utgången.
Den interna konstruktionen gör att du aldrig "når fram" till varken toppen (3,3V) eller botten (0V).
Hur mycket det verkligen blir kan i alla fall inte jag svara på, utan mitt råd är att testa. Låt utgången svinga min/max och mät men med 3,3V-matning så gör jag en gissning på kanske 1,5V-sving, som absolut mest.

Lägg idén med 3,3V-matning åt sidan (så länge du avser använda denna förstärkaren) och gör som du ritat i schemat, dvs mata med 5V.
Har du flyt så kanske utgången klarar av att svinga 3,3V men det vet du först när du mätt.

Förresten, det är ingen som sitter på en INA128 hemma och kan tänka sig mata med +5V/GND och testa svinget? Hade varit väldigt intressant och framför allt intressant att räkna på vilken upplösning det går att få som bäst med TS krets.

[Magnus_K]

Det här vore otroligt intressant att få en förklaring på!

Kunde inte hålla mig så jag laddade ner TI:s simuleringsverktyg "Tina" samt deras SPICE-model för INA128.
Kopplade upp enligt nedan bild och resultatet ser ni det lilla Notepad-fönstret.

Det jag inte förstår, men som kan vara till mycket hjälp för TS, det är varför svinget blir markant större av att man lägger 2,5V på REF-pinnen?
Jag kan mycket säkert ha klantat mig vid simuleringen då det är första gången jag testade TINA men förhoppningen finns att jag inte gjort det.

Ps. och nej, första värdena i notepad-fönstret är inte bananer, det är volt Ds

Simulering.JPG

[lillahuset]

Jag har inte lusläst databladet men jag gissar att REF är spänningen som utgången "svingar kring". Har man +/- matning kan man koppla REF till jord. Annars misstänker jag att man bör ha halva matningen på REF. Det här är inget jag "vet", bara något jag "antar" och inte orkar verifiera med databladet eftersom jag inte räknar med att använda en INA128 den närmsta tiden. Ja jag är lat.

Edit: Det var som jag antog.

[TomasL]

REF brukar väl användas till jorden på AD-systemet, om dess jord och stärkarens jord inte är 100% lika sas.
Dvs utgången svingar kring REFen.
Man kan också använda REFen till att ge en BIAS till utgången, för att tex höja/sänka 0-nivån om man så vill.
Fortfarande så är INA128 direkt olämplig i en sådan här konstuktion, vilket också Magnus visat.

[TomasL]

Jo. INA128 kanske är inte helt lämplig. Men att söka efter den absolut perfekta förstärkaren för projektet så får man leta ihjäl sig

Jag tror att INA128 kommer fungera OK

Tog mig ungefär 30 sek inklusive laddda ned databladet och skumma igenom det, för att hitta en om verkar lämplig.
Nej INA128 kommer inte att fungera speciellt bra

edit, citatet fixat

[Magnus_K]

Fastän det kanske inte är världens bästa val för applikationen så tycker jag ändå att det är kul att försöka lösa.

Vad jag kommer fram till så blir svinget över 3,3V om man biaserar (eller vad det heter) REF-ingången med ADC-ref/2.
Därefter matchar man ingångarna med (maxvikt-på-vågen)/2. På så sätt går utgången "negativt" och du kan nyttja så mycket av svinget du vill.
Resten bör vara en programmeringssak. Har jag rätt i det?

[ghu]

Som alla har skrivit så är INA128 olämplig att använda med enkel +5V matningsspänning i TS applikation.
Enligt databladet är min utspänning worst case 1,4 V. (10 kohm last)
TS vill ha max 3,3 V till efterföljande steg.
Alltså blir svinget 3,3-1,4 = 1,9 V.

INA128 är konstruerad för att REF-ingången ska ligga mitt emellan V+ och V-.
I TS fall +2,5 V. Ingenstans i databladet står det hur mycket REF-ingången får avvika från detta.

Om TS insisterar på att använda INA128 finns det bara ett bra råd och det är att driva INA 128 med dubbel matningsspänning +/- 5V och jorda REF-ingången. Då kan inspänningen till efterföljande kretsar svinga mellan 0-3,3 V utan problem.

>Magnus K
Eftersom det inte står något i databladet om hur inspänningen till REF-ingången får variera får man anta lite saker för att förstå ditt simuleringsresultat i "Tina".
Anta att utgångarna från alla 3 operationsförstärkarna kan svinga till max 1,4V från matningsspänningarna.

Om REF nu är 0V så blir max potential på A3:s plusingång: (5-1,4)/2=1,8 V
Om nu A1:s utgång är 1,4 V blir max utspänningen från A3: 1,8+(1,8-1,4)= 2,2 V

Om REF är 2,5V blir max potential på A3:s plusingång (5-1,4)/2 + 2,5/2= 3,05V
Om nu A1:s utgång är 1,4 V blir max utspänningen från A3: 3,05+(3,05-1,4)= 4,7 V. Begränsas av A3:s utgång till lägre spänning.