+- DIY Electronic projects (https://forum.yu3ma.net)
+-- Forum: Merenja i merni uređaji - Measurements and Equipment (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=8)
+--- Forum: Merenja i merni uređaji - Measurements and Equipment (https://forum.yu3ma.net/forumdisplay.php?fid=32)
+--- Thread: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju (/showthread.php?tid=2158)
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Dragan100 - 04-11-2019
(04-10-2019, 02:56 PM)Macola Wrote:(04-10-2019, 02:48 PM)Braca Wrote: U vezi opampova, čini mi se da je bilo reči o OPA187?
Redosled po rastućem DC kvalitetu je OPA197, OPA187, OPA189. Ovog poslednjeg nema u quad varijanti.
Sve vreme mislim na OPA187 a pišem opa197.
Performanse koje sam postavio draganu i jesu od OPA187 :-)
Toliko o krečani i izlapelosti mene matorog...
Ma video sam odmah, da se radi o OPA187 ili čak OPA189, kasnije preverio sa DS dotičnih.
Evo, ne brinem više o Vos, ulaznom "ovsetu" i njegovom "šetanju" :-)
Dok se još priprema, crta...
još po koji prijedlog-dva:
referenca Macolina shema
https://forum.yu3ma.net/attachment.php?aid=29553
-što ne iči odmah sa OPA2189 za U1 i U2? cijena jim je tamo-tamo oko 3,5$
-Ulaz bi dodatno zaštitio nekom Ultra low capacitance TVS preko +CurrIN i -CurrIN,
recimo Trans Guard TVS bi-directional 5V CG0603MlU-0.5E, CGA0403MLC-05G... i slične low C_par
-driver mosfeta uraditi sa CPH5517 common base NPN-PNP , kompaktan brz 50V 1A ili slične variante dual BJT
smanjimo gabarite, brzinu...
-IPB009N03 N-mosfet
-dodatnu diodicu BAT48 (sa R23 ---> na emiter-Q3) za fast turn OFF High_Range/PA15, pin25 STM32
ako se ima nakupljenog parasitnog charge tekom vie i elementa
-možda predvidjeti još i monitoring EXT (za osciloskop, tracking....) sa tačaka
A) izlaza ADC_lowR, ako zatreba i dodatni buffer za razdvajanje
B) izlaza ADC_HighR, ako zatreba i dodatni buffer za razdvajanje
kvalitetnim koaksom i BNCjem na front panelu
Ako sam dosadan, slobodno recite!
...ali ne vredi vam, evo me opet!
:-)
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-11-2019
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: Dok se još priprema, crta...
još po koji prijedlog-dva:
referenca Macolina shema
https://forum.yu3ma.net/attachment.php?aid=29553
-što ne iči odmah sa OPA2189 za U1 i U2? cijena jim je tamo-tamo oko 3,5$
Na ulazu je već predviđen dual-opamp OPA2187, ali naravno ko želi može lako da primeni i OPA2189.
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: -Ulaz bi dodatno zaštitio nekom Ultra low capacitance TVS preko +CurrIN i -CurrIN,
recimo Trans Guard TVS bi-directional 5V CG0603MlU-0.5E, CGA0403MLC-05G... i slične low C_par
Može. Ubacujem
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: -driver mosfeta uraditi sa CPH5517 common base NPN-PNP , kompaktan brz 50V 1A ili slične variante dual BJT
smanjimo gabarite, brzinu...
Može. Ubacujem.
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: -IPB009N03 N-mosfet
Meni lično je on malo više glomazan teže se nabavlja, skuplji je.
Recimo ovaj u SOIC8 ima još bolje performanse IRF6201PbF od IRF8736 jer je 2.5mOhm ali ima jedan problem, dozvoljava svega +-12V na gejtu
A ne bih da dodatno postavljam još jedan Vreg.
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: -dodatnu diodicu BAT48 (sa R23 ---> na emiter-Q3) za fast turn OFF High_Range/PA15, pin25 STM32
ako se ima nakupljenog parasitnog charge tekom vie i elementa
Mogu da postavim. Ne znam da li će biti potrebna veća brzina s obzirom da MCU neće stići da to proprati. Ali ako ne bude bilo potrebe za njom
nećemo je ugrađivati.
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: -možda predvidjeti još i monitoring EXT (za osciloskop, tracking....) sa tačaka
A) izlaza ADC_lowR, ako zatreba i dodatni buffer za razdvajanje
B) izlaza ADC_HighR, ako zatreba i dodatni buffer za razdvajanje
kvalitetnim koaksom i BNCjem na front panelu
Svakako ću postaviti Test Points, jedino ako si mislio da postavim neke konektore?
(04-11-2019, 06:23 PM)Dragan100 Wrote: Ako sam dosadan, slobodno recite!
...ali ne vredi vam, evo me opet!
:-)
Naravno da nisi. Upravo suprotno, svi predlozi do sada su apsolutno konstruktivni i korisni!
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-11-2019
(04-11-2019, 05:08 PM)gimba Wrote: Ja sam uvek za to da bude kompaktno i na jednoj ploci ali kako zelite. Naravno, ovo sto Macola kaze, za sada najbolje izdeliti na module.
Imamo 3d stampac, moze da se napravi kompaktan uredjaj i da bude sve spakovano u neku lepu kutiju. Ja cu da finansiram filament za stampanje i ja cu da stampam kucista, kada dodje do toga. Mogu i da iscrtam kucista, naravno u dogovoru sa vama oko dizajna.
Super ideja za 3D štampač
Za sada se i meni čini ideja da uređaj bude modularan. Tako da idemo sa tim konceptom.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-11-2019
Šta mislite da ubacim umesto tranzistora za pobudu mosfeta ovaj mali drajver:
MCP1416T-E/OT
https://eu.mouser.com/datasheet/2/268/20002092G-1218133.pdf
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Macola - 04-11-2019
Može se uštedeti prostor, samo ne zaboravi da mu je dozvoljeno max. -5V na ulazu.
Sa ona dva tranzistora, koje sam stavio, već imaš prirodni negativni klamp na -0V7 pomoću deonice kolektor-baza od donjeg (PNP).
Tom drajverčetu je neophodno staviti kontra diodu na ulaz.
Jedina prednost je ušteda prostora jer se ne može postići veća brzina nego što je slu rejt op-ampa koji je na bazama tih tranzistora.
Veća brzina uklapanja bi se dobila tek primenom OPAx189 ili OPAx197, koji imaju SR 20V/uS, pri čemu taj drajver i dalje ne bi bio brži od tih tranzistora i ako je kao jedinka brži i jači.
Ako ekonomski opravdava uštedu prostora onda je dobra opcija.
Međutim, korisno je da napomenem da nije od posebnog značaja ni brzina preklapanja mosfeta ako se očitavaju oba izlaza.
I ako je izlaz nižeg opsega klampovan (saturiran) na 2V50, aktivni šent sa R2 će sigurno prihvatiti struju do čak 10mA i ta struja će naravno (kao što sve vreme i teče) teći i kroz šent višeg opsega.
U prevodu, mosfet ima vremena da preklopi u rasponu od 5mA do 10mA, pri čemu se taj raspon sasvim lepo već očitava na izlazu višeg opsega...
Jedino što će malo kasniti je info o saturaciji na digitalnom izlazu, no i to nije bitna veličina jer je ne kritična info u pitanju, ako se očitavaju oba izlaza.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Gosha - 04-12-2019
Interesuje me koliki uticaj ima Leakage Current MOSFET-a na tacnost merenja pri nizem mernom opsegu.
Koliko sam shvatio, potrebno je izmeriti jednocifrene uAmpere u sleep modu GSM modula, a struja curenja je reda 1uA pri sobnoj temperaturi i veoma je temperaturno zavisna. Ovaj podatak je iz dataseeta i obicno je dat za malo vece napone Uds (20-tak volti), ali ne znam kolika je ta struja pri relativno malim naponima Uds, kao sto je ovde slucaj i koliko bi uticala na tacnost.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - veselinovic - 04-12-2019
Mislim da nema uticaja, jer je, da tako kazem, otpornost izmedju + i - ulaza OP mnogo manja od otpornosti zakocenog mosfeta.
Tako da prakticno sva struja ide linijom Curr_in, Va, -, +, R1, Curr_out.
E kad mosfet provede onda on ima manju otpornost i preuzima skoro svu struju na sebe.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Gosha - 04-12-2019
(04-12-2019, 09:02 AM)veselinovic Wrote: Mislim da nema uticaja, jer je, da tako kazem, otpornost izmedju + i - ulaza OP mnogo manja od otpornosti zakocenog mosfeta.
Tako da prakticno sva struja ide linijom Curr_in, Va, -, +, R1, Curr_out.
E kad mosfet provede onda on ima manju otpornost i preuzima skoro svu struju na sebe.
Da, napon na MOSFET-u je nula zbog virtuelne mase.
Evo jednog zanimljivog IV konvertora:
https://courseware.ee.calpoly.edu/~dbraun/polyelec/I-VConverter/I-VConverter.html
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Macola - 04-12-2019
Uticaj je minoran jer je napon između D-S reda mikrovolti.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-12-2019
Trenutno status Analog Front-end PCBa.
Tek treba da dodam izmene po Draganovim preporukama i još malo da optimizujem neke rute oko napajanja, ali recimo da sam na 85 % do kraja
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Macola - 04-12-2019
Lepo ti to izgleda Nebojša.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - gimba - 04-13-2019
Nebojsa, mozda padove za R17 da ostavis vece, da bi sluzili kao hladnjak. Na 2A ce taj otpornik ce da se greje, iako mu je mala vrednost i mali pad napona preko njega.
Tu treba da se potrazi otpornik sa malim temp.koeficijent9m takodje.
PCB izgleda odlicno.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-13-2019
(04-13-2019, 07:44 AM)gimba Wrote: Nebojsa, mozda padove za R17 da ostavis vece, da bi sluzili kao hladnjak. Na 2A ce taj otpornik ce da se greje, iako mu je mala vrednost i mali pad napona preko njega.
Tu treba da se potrazi otpornik sa malim temp.koeficijent9m takodje.
PCB izgleda odlicno.
Gimba, mislim da ovo nije problem. Struje od 2A kontualno nisu cilj ovog uređaja. One se javljaju veoma retko i u impulsima.
Pored toga, ako i budu u kontinuitetu ukupna disipacija je 0.08W što smatram da neće biti problem.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-13-2019
Za komplementarni par pobude MOSFET-a odabrao sam ovaj kompaktni par tranzistora:
Naziv proizvođača: MMDT2227-7
Proizvođač: DIODES/ZETEX (141)
Pakovanje: SOT363
Opis: 2222A-NPN/2907A-PNP in one package
Ukoliko je moj odabir pogrešan sada je trenutak da me obavestite
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-13-2019
Ovo je 99% završena PCB za AnalogFrontEnd, prošla je kompletno DRC. Potrudiću se da sutra uveče pustim izradu PCB-a, tako da do sutra javite ako sam nešto pogrešno uradio.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Macola - 04-13-2019
(04-13-2019, 08:57 AM)npejcic Wrote:(04-13-2019, 07:44 AM)gimba Wrote: Nebojsa, mozda padove za R17 da ostavis vece, da bi sluzili kao hladnjak. Na 2A ce taj otpornik ce da se greje, iako mu je mala vrednost i mali pad napona preko njega.
Tu treba da se potrazi otpornik sa malim temp.koeficijent9m takodje.
PCB izgleda odlicno.
Gimba, mislim da ovo nije problem. Struje od 2A kontualno nisu cilj ovog uređaja. One se javljaju veoma retko i u impulsima.
Pored toga, ako i budu u kontinuitetu ukupna disipacija je 0.08W što smatram da neće biti problem.
Tako je.
Kontinualne struje reda 2A će razviti svega 80mW na tom otporniku.
Međutim, pošto ima viška prostora oko padova tog otpornika, ne bi bilo loše da se naprave poligoni koliko god je moguće veliki.
Osim veće preciznosti zbog manje promene temperature, dobiće se i mogućnost proširenja višeg opsega u neke druge svrhe, recimao na celih 5A, gde bi discipacija tog šenta mogla dostići 500mW.
Viši oseg bi se lako mogao promeniti samo promenom vrednosti otpornika R7 i R10 u NFB U2.
Promenu nižeg opsega ne preporučujem iznad 5mA (definisano sa R2) jer bi to ušlo u granicu većeg opterećenja za U1 amp.
Ovako kako stoji, U1 može angažovati nekih 12-14mA max kad dođe do kraja svog swing (uzevši u obzir rail to rail OPA x187). To je već dovoljno veliko za jedan op-amp.
@Nebojša,
Taj Zetex par za drajver je sasvim dobar izbor i malo prostora zauzima.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - npejcic - 04-13-2019
Ovo bi bila gornja ploča, tako da se u "sendviču" sa AnalogFrontEnd-om može napraviti kompletan uređaja.
Naravno ko želi da koristi custom PCB, umesto BluePill, Nucleo ili Arduino ploča.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - me[R]a - 04-13-2019
Odlično.
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Dragan100 - 04-13-2019
(04-13-2019, 12:28 PM)Macola Wrote:(04-13-2019, 08:57 AM)npejcic Wrote:(04-13-2019, 07:44 AM)gimba Wrote: Nebojsa, mozda padove za R17 da ostavis vece, da bi sluzili kao hladnjak. Na 2A ce taj otpornik ce da se greje, iako mu je mala vrednost i mali pad napona preko njega.
Tu treba da se potrazi otpornik sa malim temp.koeficijent9m takodje.
PCB izgleda odlicno.
Gimba, mislim da ovo nije problem. Struje od 2A kontualno nisu cilj ovog uređaja. One se javljaju veoma retko i u impulsima.
Pored toga, ako i budu u kontinuitetu ukupna disipacija je 0.08W što smatram da neće biti problem.
Tako je.
Kontinualne struje reda 2A će razviti svega 80mW na tom otporniku.
Međutim, pošto ima viška prostora oko padova tog otpornika, ne bi bilo loše da se naprave poligoni koliko god je moguće veliki.
Osim veće preciznosti zbog manje promene temperature, dobiće se i mogućnost proširenja višeg opsega u neke druge svrhe, recimao na celih 5A, gde bi discipacija tog šenta mogla dostići 500mW.
Viši oseg bi se lako mogao promeniti samo promenom vrednosti otpornika R7 i R10 u NFB U2.
Promenu nižeg opsega ne preporučujem iznad 5mA (definisano sa R2) jer bi to ušlo u granicu većeg opterećenja za U1 amp.
Ovako kako stoji, U1 može angažovati nekih 12-14mA max kad dođe do kraja svog swing (uzevši u obzir rail to rail OPA x187). To je već dovoljno veliko za jedan op-amp.
@Nebojša,
Taj Zetex par za drajver je sasvim dobar izbor i malo prostora zauzima.
Poligon onda preslikaj i na donju stranu i dodatno napraviš through pad-ove sa rupicom0,8-1mm,
tako hladi i donja površina a rupice dodaju i protok zraka.
Kao što su gimba i Macola več rekli, mala je to term disipacija (sa za sada 2A max), ali je temco drift tako skoro zanemarljiv!
npejcic
Odlično izgleda PCB!
RE: Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju - Dragan100 - 04-13-2019
@Macola
Gledam naponske Level limitatore (ujednom i indikatore Low_sat i High_sat) U4 i U5
Kad imaju na ulazu napon viši od U_ref 2V5, počinju regulisati preko Ledice i održavati max 2,5V linije od interesa.
Kad padne napon na ulazu trebali bi se opustiti i dozvoliti toj liniji normalan rad/napone ispod referentnog. OK
Izlazi limitatora su sada snažniji od izlaza U2 i U6 (koji imaju limitator izlaza 2K2) i održat če u svom loop-u "zakucan" 2,5V za neko TOT relaksacijsko vreme.
Maskirat če tako "podosta" vremena koristnog signala (recimo ADC_LowR)
naravno baš za vremena kad je signal (recimo i da je podosta visoke freq, 100Hz+) oko prelaska nivoja LOW-HIGH.
Znači višekratni prelazak/vremenu tog praga LOW-HIGH.
Svakako da imamo uvid u netretiran (bez unašanja smetnji limitatora) signal non-stop na ADC_HighR, OK, i tu naravno do max 2A ulaza ili 2V5 na liniji ADC_HighR
Dali si si tako zamislio rad?
Probaču odraditi simulaciju, lakše ču obrazložiti šta me brine... :-)