Aragorn

天涯海角sr 发表于 2016-12-4 21:36
1、有很大电阻限流的情况下，假设某一刻电压是反向的，光耦会损坏不呢？
2、还想请教一点关于PCB的问题 ...

1. 有可能，所以我说高压输入端做些保护，这就包括反向保护；
2. 数字电路用的电源就是数字的，模拟电路用的电源就是模拟的，其实一般的说法是数字地和模拟地。你列的前俩是数字的，后俩是模拟的。不同的电源，也可以共地及覆铜。我们有很多产品就只有一个地，用起来效果很好；
3.我的看法是，远离的不是地线，而是易受干扰的线。如果只有一个地，就离运放、AD等的相关信号线远点。如果分数字地和模拟地，就离信号线和模拟地远点。

天涯海角sr

Aragorn 发表于 2016-12-4 22:30
1. 有可能，所以我说高压输入端做些保护，这就包括反向保护；
2. 数字电路用的电源就是数字的，模拟电路 ...

1、AD参考电压、AD信号输入端、运放电压，这几个地方一般都要104接地电容吗？有没有哪里需要大容量电解电容呢？

2、ADC就是我上次说的那个TLC2543，所谓的开关电容逐次逼近技术，我不是太懂，给它加电容应该没坏处吧？或者有没有更好的12位AD推荐，性价比高的？

3、查了PCB板击穿电压好像是40KV，我的电路爬电距离至少有20mm，应对5KV有没有问题？

gmchen

天涯海角sr 发表于 2016-12-4 21:22
运放确实是很深的知识啊。。。
像LM358P这种很普遍的运放倒是单电源吧，不过应该如你所说：不能够承受较 ...

AD629确实有点贵！如果楼主对精度要求不是十分苛求的话，这个电路是可以用普通运放实现的，但是楼主给出的电路是不对的。
先说运放的选择：由于只有5V电源，还要考虑输入输出的幅度，所以要选择可以单一5V电源供电，且RIRO的运放，替你大致看了一下，似乎TI公司的TLV313或TLV314就可以。LM358的电源可以但输入输出是有问题的。
另外最重要的是电路必须有很强的抗共模能力。可以观察一下AD629的应用电路（数据手册中有），它的两个输入电阻是380k，反馈电阻也是380k，所以对差模信号的放大倍数是1。但是在它的放大器两个输入端各有一个小电阻（同相端20k，反相端21.1k——此电阻与反馈电阻并联后也是20k）接地，所谓抗共模能力就是这两个小电阻的作用。当输入差模信号时这两个电阻中没有电流，所以不影响差模放大。但是输入共模信号后，加到放大器输入端的电压就是380k与20k的分压，即只有共模电压的20分之一。其说明书说可以耐受270V的共模，其实真正加到放大器输入端的只有13.5V，在电源电压为正负18V的条件下，这个电压当然不会有问题。
所以楼主如果用普通运放来做，也要模仿AD629的结构，在运放输入端插入合适的电阻，使得外加的共模电压被分压到不超过电源电压的程度。
至于图中那根黄色虚线，连上当然没有问题，如果不连也没有问题。

gmchen

再多说一句，除了前面说的分压外，还可以在运放两个输入端用二极管做保护。具体是：两个输入端之间接入一对正反向并联的二极管做差模保护；在每个输入端对正电源接入一个二极管（负端接电源）、对地接一个二极管（正端接地），作为共模保护。

天涯海角sr

gmchen 发表于 2016-12-5 12:26
AD629确实有点贵！如果楼主对精度要求不是十分苛求的话，这个电路是可以用普通运放实现的，但是楼主给出 ...

看来要学的东西还真不少啊，也很感激你一直提供的指导！

我想我搞明白了一些，（就用629）回到我的设计里，-VS、REF+、REF-都接5V的负极，+VS接5V正极，已经不需要添加运放电阻了，而放大倍数也是1，对吧？
两个REF共地那里有个圆表示什么呢？


另外，共模电压我只知道字面意思，大小相等极性相同。在这里，是指如果外部的分压电阻击穿，造成等高电位，引起测量不准以及破坏吗？

gmchen

天涯海角sr 发表于 2016-12-5 22:51
看来要学的东西还真不少啊，也很感激你一直提供的指导！

我想我搞明白了一些，（就用629）回到我的设 ...

那个圆是一个电源，提供参考电压的VREF的，对于你来说不需要（短路它）。
分压电阻击穿是最坏的一种情况，那时将有很高的共模电压，可能629也受不了，所以还是要采取一点保护措施的，例如前面曾经提到过的用二极管保护，但是采用629以后由于其电阻集成在芯片内部，所以二极管只能加在外面，可以接到取样电阻（图中的RSHUNT）两端。总之，要保证出现问题后运放输入端的电压不超过电源。

天涯海角sr

gmchen 发表于 2016-12-6 08:01
那个圆是一个电源，提供参考电压的VREF的，对于你来说不需要（短路它）。
分压电阻击穿是最坏的一种情况 ...

关于分压电阻还有些小疑问，请问有没什么高见：
1、分压电阻的总阻值等级有什么讲究吗？网上看到说大了有干扰（阻抗过大），小了过热，最佳100MΩ等级左右。我的这个设计用多大合适？12位AD，1:4096。
2、分压通常用金属膜电阻，要满足耐压就会串联很多个R，但PCB上空间有限。能不能用玻璃釉高压电阻代替，一只稍长的就能抗七八千伏。如果用玻璃釉，把实际功率控制在0.1W甚至更小，减小发热，这种电阻的分压信号稳定吗？
3、假如依旧坚持金属膜电阻，我需要串联8到9只，无法单线排列，得走多个“S”型，这种“S”型对电压信号有什么坏影响吗？

gmchen

天涯海角sr 发表于 2016-12-6 22:21
关于分压电阻还有些小疑问，请问有没什么高见：
1、分压电阻的总阻值等级有什么讲究吗？网上看到说大了 ...

玻璃釉电阻没有用过，不敢发表意见。
电阻大了当然噪声会大，但是对于你的应用，应该可以通过滤波将大部分噪声滤除。
电阻放置成S形，主要的问题是爬电距离被缩短，从安全性考虑，应该设法加大爬电距离，例如可以在印制板上开出长条孔等。

天涯海角sr

gmchen 发表于 2016-12-7 11:39
玻璃釉电阻没有用过，不敢发表意见。
电阻大了当然噪声会大，但是对于你的应用，应该可以通过滤波将大部 ...

这个电路里，正常情况A点比B点电位高，放大器正常工作。

如果A比B低5V，放大器会损坏吗？输出是0吗？

gmchen

天涯海角sr 发表于 2016-12-8 13:07
这个电路里，正常情况A点比B点电位高，放大器正常工作。

如果A比B低5V，放大器会损坏吗？输出是0 ...

A比B低5V，则放大器的输出作负向摆动，但是由于电源只有+5V，所以输出是0。通常这种情况不会损坏运放，但是运放此时处于不正常的工作状态（开环），所以最好不要出现这种情况。

天涯海角sr

gmchen 发表于 2016-12-8 13:15
A比B低5V，则放大器的输出作负向摆动，但是由于电源只有+5V，所以输出是0。通常这种情况不会损坏运放，但 ...

关于高压检测系统，我已经开始画PCB，又来请教后续问题了。
前面看过一篇文章，不知道是否有理，说检测点越远离负极越稳定，只是共模电压高。比如下面这个图，AB电压差为3.3V，BC也是3.3V，是不是检测点设置在AB点更佳？

另外，AD629的输出阻抗是不是很小啊？什么等级呢？其与ADC连接需不需限流电阻？

gmchen

我没见过这种说法，不知道其理由。从你的图上看，AB与BC也仅差3V而已，应该都可以。需要注意的是两个200k的电阻一定要保证不能开路，否则高压直接加到芯片上。
AD629是一个运放，闭环后的输出阻抗极小，是不是要加限流电阻取决于ADC。通常ADC的输入阻抗很高，一个运放驱动它是没有问题的。但是如果ADC内有采样保持电路的话，可能带有电容负载，那种情况下为了避免运放自激，可以串联一个小电阻（几十到一百欧姆即可）。

天涯海角sr

gmchen 发表于 2016-12-29 11:59
我没见过这种说法，不知道其理由。从你的图上看，AB与BC也仅差3V而已，应该都可以。需要注意的是两个200k的 ...

PCB已做好，但是用12位ADC得到的值一直是满幅（即4095），电路图如下


转换芯片是TLC2543，与AD629的连接：R12未焊接，J5是跳线排针。+IN与-IN连接的是分压R的两头，从KF4插件接出。

在PCB上，我把J5跳线帽拔下，测量OUTPUT与REF+的电压，发现是0.65V左右，无论分压电路（未画出）电压加多少，OUTPUT与REF+的电压都是0.65V。是不是AD629有问题？


目前我正在用面包板搭单独的AD629电路，探究下其问题根源，你能提供点什么建议吗？

gmchen

天涯海角sr 发表于 2017-2-17 09:18
PCB已做好，但是用12位ADC得到的值一直是满幅（即4095），电路图如下


转换芯片是TLC2543，与AD629的 ...

AD629需要正负电源供电，你这样属于单电源供电。AD629的输出不是满摆幅的，所以这样没法工作。

天涯海角sr

gmchen 发表于 2017-2-17 11:37
AD629需要正负电源供电，你这样属于单电源供电。AD629的输出不是满摆幅的，所以这样没法工作。

datasheet 里是说明可以使用单电源的，

我按照这个设计的

maychang

天涯海角sr 发表于 2017-2-17 13:43
datasheet 里是说明可以使用单电源的，

我按照这个设计的

你的33楼图，参考电压Vref为零。35楼datasheet中给出的图，Vref可不是零。而且datasheet中明确表示OUTPUT=Vout－Vref。

gmchen

楼上正解！
任何一个运放，其实都是既可以双电源供电、也可以单电源供电的，关键就是参考点放在哪里。

gmchen

查OPA695的datasheet就可以知道，这个运放在电源电压为正负5V条件下，最大共模输入大约是正负3.3V，最大输出电压范围大约是正负4V。所以其输入范围比电源范围（即所谓的轨到轨电压）两边都小1.7V左右，输出范围比电源范围两边都小1V左右，楼主可以检查一下你的电路的输入与输出范围是否满足以上要求。

天涯海角sr

@gmchen
芯片是AD629，之前也是您给推荐的。电源就只有5V的单电源，现在没法产生负电源。
看35楼datasheet那图的话，REF+/REF-是要与-VS短接的（我全部连接到5V单电源的负极），这个连接不算错吧。

后面我会仔细去研究根源，这里只想向您再次确认下，我AD629的这种连接是否错误？

gmchen

天涯海角sr 发表于 2017-2-17 16:38
@gmchen
芯片是AD629，之前也是您给推荐的。电源就只有5V的单电源，现在没法产生负电源。
看35楼datashee ...

这个接法是错的。
REF应该接到参考地，基本上就是两个电源中点附近。也许你应该产生一个虚地，但是那样的话语后面的ADC之间的电平匹配又成为一个问题。最好是有正负电源，那样事情会简单许多。