负电压采样测量为题 @【模拟电子】

assypn

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请教一下，目前有个负离子发生器产品，需要测试工作电流和负离子放电端电压。

 

工作电流通过治具上的采样电阻采样测试。

 

负离子放电端，通过1000:1分压模块，得到-4V左右的电压，请问这个电压要怎么转化成正电压测试呢？

maychang

根据楼主的叙述，猜测楼主是要将待测电压送入A/D芯片。

既然使用A/D芯片，必有正5V电源为A/D芯片供电。如此，可以用一片ICL7660将正5V转换成负5V，正负5V为一片运放供电。该运放接成反相放大，增益为－1倍，即可将－4V电压信号转换成＋4V，送入A/D芯片。

chunyang

测试系统与产品共地的话，用楼上maychang的方法最佳。如果采用不共地设计，那可以直接输入，无所谓什么负压，就像拿万用表直接测量。数字万用表内部也是ADC结构。

assypn

maychang 发表于 2019-9-6 18:06 根据楼主的叙述，猜测楼主是要将待测电压送入A/D芯片。 既然使用A/D芯片，必有正5V电源为A/D芯片供电。 ...

好的，谢谢指教！

assypn

chunyang 发表于 2019-9-6 18:10 测试系统与产品共地的话，用楼上maychang的方法最佳。如果采用不共地设计，那可以直接输入，无所谓什么负压 ...

好的，谢谢指教！

assypn

assypn 发表于 2019-9-7 10:18 好的，谢谢指教！

你好，上图是-4KV的电路，我在红色位置加了一个1M和1K的分压，测试是-4V左右，再串一个4.7K的电阻，接在运放上，做反向放大。但是实际测试的时候，1M和1K之间，电压就不是-4V了，基本没有电压了。

反向放大应该是没有问题的，我直接在4.7K上接入-5V，运放输出4.1V左右，请帮忙看一下，谢谢！

maychang

assypn 发表于 2019-9-20 13:46 你好，上图是-4KV的电路，我在红色位置加了一个1M和1K的分压，测试是-4V左右，再串一个4.7K的电阻，接在 ...

“我在红色位置加了一个1M和1K的分压，测试是-4V左右，再串一个4.7K的电阻，接在运放上，做反向放大。但是实际测试的时候，1M和1K之间，电压就不是-4V了，基本没有电压了。”

把你的反相放大电路贴出来，务必注明元器件型号、数值，以及使用什么样的电源。另外，你测量电压使用的是什么样的仪表？

assypn

maychang 发表于 2019-9-21 17:12 “我在红色位置加了一个1M和1K的分压，测试是-4V左右，再串一个4.7K的电阻，接在运放上，做反向放大 ...

你好，接线如上图，电源是用7805转5V后，ICL7660转-5V供电。运放是358，电阻除了分压用的1M和1K用的0805，其他3个都是0603。测试电压用到万用表和示波器都测试过。

如果不加R3，在1点测试的电压就是正常的-4V左右，如果加上R3，电压就被拉低，没法像上面的仿真一下。

请帮忙看一下要怎么改一改，谢谢！

maychang

assypn 发表于 2019-9-22 10:10 你好，接线如上图，电源是用7805转5V后，ICL7660转-5V供电。运放是358，电阻除了分压用的1M和1K用的0805 ...

运放U1A接成反相放大器，其输入电阻大致上就是R3。

分压电路由R1和R2组成，接入放大电路后，R1与R2联接处对地电阻为R2与R3并联值R2//R3，即824.56欧，于是分压比为824.56/(10^6+824.56)＝0.000823881。分得电压为4000*0.000823881＝3.2955V。

maychang

assypn 发表于 2019-9-22 10:10 你好，接线如上图，电源是用7805转5V后，ICL7660转-5V供电。运放是358，电阻除了分压用的1M和1K用的0805 ...

LM358是很“粗糙”的运放，失调电压可达5mV甚至更多，偏置电流也比较大。最好采用偏置电流小，失调电压也比较小的运放，即所谓精密运放。

maychang

assypn 发表于 2019-9-22 10:10 你好，接线如上图，电源是用7805转5V后，ICL7660转-5V供电。运放是358，电阻除了分压用的1M和1K用的0805 ...

“请帮忙看一下要怎么改一改”

两个办法：

一个办法是选定R3后重新计算R2，使R2//R3与R1分压比恰好等于你想要的数值。

另一个办法是先用一个运放作为跟随器，第二个运放作为反相放大器将负电压转成正电压。

后一个方法需要使用两个运放，成本略高。

assypn

maychang 发表于 2019-9-22 10:39 “请帮忙看一下要怎么改一改” 两个办法： 一个办法是选定R3后重新计算R2，使R2//R3与R1 ...

不好意思，没有说清楚，上图是仿真的结果。

 

但是实测，1点那边是没有-3V的，只有200mV左右，接近地。

 

我现在准备用5、6、7三个脚做个跟随器试一下。

assypn

maychang 发表于 2019-9-22 10:39 “请帮忙看一下要怎么改一改” 两个办法： 一个办法是选定R3后重新计算R2，使R2//R3与R1 ...

现在改为上面这个电路，现在实测1点电压-60mV，没有计算的-4V左右，请帮忙看下是哪里出了问题，谢谢！

 

PS：不接R3就是正常的-4V左右，接上去就拉低了。

maychang

assypn 发表于 2019-9-22 13:20 maychang 发表于 2019-9-22 10:39 “请帮忙看一下要怎么改一改” 两个办法： 一个办法是选定R3 ...

此电路，即使运放损坏，同相输入端对地短路，1点电压也应该有3V多(绝对值)，绝对不应该是60mV。

除非运放同相输入端与电源正端(+5V)短路。

maychang

assypn 发表于 2019-9-22 13:20 maychang 发表于 2019-9-22 10:39 “请帮忙看一下要怎么改一改” 两个办法： 一个办法是选定R3 ...

“不接R3就是正常的-4V左右，接上去就拉低了。”

R3右端不接运放，改接“地”(其实就是R3与R2并联)，再量量1点电压，看是否－3V多。

R3(4.7k)左端不接1点，改接地，右端接运放同相输入端，量量运放同相输入端对地电压。运放若是完好，应该为数mV，且为正电压。如果超过10mV，可能运放损坏。

PowerAnts

ADC量化后肯定有软件处理吧，那何必纠结电位？-4V与一个基准电压之跨两个电阻分压，分到一个正电压来处理就行了，阻抗太大就用运放缓冲一下，少一路负电压省很多事。

PowerAnts

项目中我看到很多人纠结10位ADC不够用，动不动就要求12位16位，我说2个1%的电阻串下来也就8位，，，

assypn

maychang 发表于 2019-9-22 15:12 “不接R3就是正常的-4V左右，接上去就拉低了。” R3右端不接运放，改接“地”(其 ...

谢谢指教！

 

目前没有用运放了，用的是5V和-4KV分压的方式做的，大概700mV左右

assypn

PowerAnts 发表于 2019-9-22 23:11 ADC量化后肯定有软件处理吧，那何必纠结电位？-4V与一个基准电压之跨两个电阻分压，分到一个正电压来处理就 ...

谢谢指教！

 

现在用的是5V和-4KV分压，大概700mV左右

PowerAnts

assypn 发表于 2019-9-27 14:23
谢谢指教！

 

现在用的是5V和-4KV分压，大概700mV左右

不错不错，我回帖时也没想到直接与负高分压