Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju

Thread Rating:

0 Vote(s) - 0 Average
1
2
3
4
5

Kako meriti mikroAmp/nanoAmp potrošnju

Macola Offline

VIP

Posts: 6.302
Threads: 56
Joined: Mar 2013
Reputation: 3.047

#131

04-14-2019, 09:50 PM

Pošto je pao predlog za ubrzanje merenja, najviše zahvaljujući korisnim sugestijama @Dragan100, evo nekih radikalnijih izmena koje su vezane za ubrzanje merenja ovom spravom.

Merenju je inače ograničena brzina zbog slew rate op-amps i to ne možemo prevazići na drugi način osim da nađemo još brže op-amps.
Zato u startu predlažem upotrebu OPAx189 koji ima slew rate 20V/uS, umesto OPAx187 sa 0.2V/uS.
Taj op se (bar u Mouser) ne može nabaviti u 4xop verziji pa zato predlažem izmenu pcb na tri dualna op.
To dodatno pruža mogućnost za mešanje vrsta op-amps po nahođenju.

Morao sam dosta stvari izmeniti jer je ovo malo drugačija priča i svi zahtevi jako rastu sa porastom brzine merenja. Pri tom sam se potrudio da cena ostane u približnim okvirima, taođe i komplikovanost pcb.
Proširio sam opseg aktivnog šenta na 8mA i tu mu ograničio swing radi bržeg oporavka kod opadanja struje.
Takođe sam primenio metodu ograničenja swing i komparatorima limiterima, jer nema boljeg načina za dobijanje veće brzine sa datim SR. To im daje osobinu najbržeg oporavka iz suprotnog stanja (@Dragan100).
Ograničenje swing na dovoljan je inače odlična metoda za te stvari i videćete ovde primer korišćenja toga i ukrštanje metode sa indikacijama saturacije oba opsega.
Naime, više nemamo direktnu LED indikaciju na komparatorima jer su pelete LED široke i imaju veliki recovery naboj koji jako usporava komparatore. Umesto toga imamo tranzistore koji daju digitalnu info za oba kanala kao NOT stanje saturacije. Dakle, dok su indikatorski izlazi visoki taj je izlaz upotrebljiv i nije u saturaciji.
Ti tranzistori su dvojako iskorišćeni: emiter-baza igra ulogu klamp diode, dok kolektor -emiter igra ulogu uobičajenog tranzistora.
Nema više specijalnog drajvera jer ulazni mosfet sada meko uključuje kad napon na aktivnom šentu bude veći od oko 10mV, što će se dogoditi onog momenta kad aktivni šent uđe u namerno kontrolisanu saturaciju.
Opseg aktivnog šenta je širi, upravo zbog glatkog uključenja mosfeta sa raznim brzinama i otklanjanja uticaja raznih vremenskih kašnjenja na izlaz low-range.
Low range je i dalje 0-5000uA za 0-2.5V i klampovan kao i pre na 2V5, high-range takođe kao pre.

Kada neki od izlaza nije u saturaciji, tj. kad je upotrebljiv, stanje indikatorskog izlaza je H.
Treba i dalje pratiti oba izlaza, pri čemu imamo izveštaj kad nam je low-range koristan i kada je prekoračen opseg čitave sprave na izveštaju saturacije high-range.

Nemam Tina TI ni model OPAx189 te sam upotrebio približni LT1037 u simulaciji (SR je 11V/uS kod njega).

@Dragan100,
Ako budeš imao vremena i ako ti nije teško, molim te provuci ovo kroz Tina TI sa modelima OPAx189.
Tvoje sugestije su mi jako bile korisne u ovoj priči.
Ujedno ćemo biti sigurniji da će ovo raditi kad prođe dve različite simulacije.

@Nebojša, verujem da ćeš se snaći sa novom šemom.
Evo novog oblika sprave i raznih simulacija (nisam se držao starih brojeva oznaka komponenti jer nisam imao vremena):

.pdf