DIY一个五位半电压表——毫欧表的兄弟篇，毫欧表/五位半电压表二合一套件正式发布

静闪电

真是佩服，向LZ学习，刚购买了一整套3件，本人是电脑的门外汉，到时请LZ多多包涵多加指点，同时向各位高手学习了。

leejianzhao

mercyau 发表于 2014-7-23 10:34
请教LZ，我的旧版电压表输入COM到AIN0.1，INPUT到AIN0.0,2个都偏置到1.65V去了，

如果另外制作一个板 ...

你好像理解错这个偏置的目的了，偏置是为了让单电源供电的表可以测正负的input。因为这个表是电池供电的，和input理论上上隔离的，因此可以把input的一端（正负随意）接到偏置上去，这就是所谓的“虚地”。为什么偏置到3.3V的一半而不是2.5V的一半，是因为3.3/2=1.65V，这样动态范围就有+/-1.65V，这样可以更充分的利用ADC的量程（+/-2.5V）。至于3.3V的噪声比2.5V的大，其实是没有关系的，因为对input来说，这个是共模噪声，会被ADC抑制掉的（F350的共模抑制比在50Hz的时候有100dB），就算噪声有100mV（开关电源都没这么大：），算算衰减100dB后还剩什么，呵呵
“只偏置input，而把AIN0.1直接接到地”：如果把input+偏置到1.65V，input-接地，那input+/-的电平都是固定的，那还测什么？不就是1.65V吗？
input的两端只能偏置一边！

如果input和ADC是共地的信号，例如用一个恒流源流过一个电阻，如果压降在ADC量程范围，电压的绝对值在0～VDDA内，直接把input+/-接到电阻的两端就行了（还要考虑输入阻抗问题），不需要偏置的

mercyau

leejianzhao 发表于 2014-7-23 21:20
你好像理解错这个偏置的目的了，偏置是为了让单电源供电的表可以测正负的input。因为这个表是电池供电的 ...

李总，我意思是
作为电压表

1）AIN0.1接到SGND 也就是固定1.65V
    AIN0.0接到跟随后的电压1.65  +/-1V----这个1.65为了测正负，我理解。---这个是差分输入，是吧？

不理解为啥不接成
AIN0.1接到AGND 0V
AIN0.0   AIN0.0接到跟随后的电压1.65  +/-1V，这样也可以测的吧，是不？？也就是单端输入

2）另外，
    1.65 +1V去到2.65V，不是超出2.5了么？？为啥你这个还有能测1.几V的能力呢？？？
     之前我一直以为是1.25偏置，所以能出+/-1.25V的范围呢。

再看了下硬件接线，你是把COM接到1.65V，硬性抬高，然后mVDC和VDC被迫抬高来实现测正负的，所以不能把COM接地。
也就是没有用加法器。

如果我做别东西，信号共地并且使用加法器把共地的正负信号抬高1.25V，那就如你说的可以AIN0.1接地，AIN0.0 就是1.25V+/-1V，单端测量了，是这样吧。

leejianzhao

mercyau 发表于 2014-7-24 15:23
李总，我意思是
作为电压表

1）AIN0.1接到SGND 也就是固定1.65V
    AIN0.0接到跟随后的电压1.65  +/-1V----这个1.65为了测正负，我理解。---这个是差分输入，是吧？

不理解为啥不接成
AIN0.1接到AGND 0V
AIN0.0   AIN0.0接到跟随后的电压1.65  +/-1V，这样也可以测的吧，是不？？也就是单端输入

是差分输入。
如果“AIN0.1接到AGND 0V，AIN0.0接到跟随后的电压1.65  +/-1V”，这样可以测，但是AIN0.0的范围最高只能到2.5V，不能1.65  +/-1V，因为基准电压只有2.5V。仔细看F350的datasheet，AIN的输入范围有两个限制，一个是AIN+/-之间的压差不能超过+/-Vref，第二个是AIN的绝对电压不能超过电源电压（0～AV+）


如果AIN0.1是0V，AIN0.0是1.65+/-1V（也就是0.65～2.65V），虽然绝对电压在电源范围内，但是之差超过Vref=2.5V，因此是不行的。




2）另外，
    1.65 +1V去到2.65V，不是超出2.5了么？？为啥你这个还有能测1.几V的能力呢？？？
     之前我一直以为是1.25偏置，所以能出+/-1.25V的范围呢。


我把一个偏置到1.65，另外一个在1.65+/-1.5V，完全满足datasheet的要求：1、差=1.65<2.5；2、一个为1.65V，另一个0.15～3.15，在电源范围内（0～3.3V），我还留了0.15V的余量呢，当然没问题


如果一个偏置到1.25，另一个不能低于0V，当然只能1.25+/-1.25，这样两个之差最大值只有1.25V，不能充分利用2.5V量程，而且到接近电源轨可能会有非线性的问题，例如AD8628虽然号称是轨到轨输入输出的运放，但是实际上输出是不可能到轨的（见下图），负载10K欧的时候，大概能到轨的20mV左右，即3.3V供电的时候，大概可以到0.02～3.28V。因此为了充分利用运放的动态范围，最理想的做法是偏置到运放供电范围的中点，正负供电的时候就是地，单电源供电的时候当然就是VCC/2

xuanmic

leejianzhao 发表于 2013-5-24 00:14
加上一个分流器（电流采样电阻），就变成电流表，除了测微小电流，所有表都是这样干的。有朋友用我的毫欧 ...

有同感啊，电阻这种基础元件高端的我们只有靠进口！

xinjihua

学习支持

3458A

学习了，狂赞一个，兼记号，有时间也搞一套慢慢玩。

xjf20072608

leejianzhao 发表于 2013-5-19 19:17
我喜欢简单的设计！
类似的充电电路和开关机电路在MP3之类的东西上广泛使用，相当成熟。

即使是OC输出，但是IO口的输出结构决定了那个寄生的二极管始终存在的。只有一些特殊的IO口才没有这个寄生二极管，如stm32的iic接口。

jonly168

用钱买程序也叫开源，那叫做生意，显示自己有本事而已

fffbi

也不能这么来理解，刚进了一套，楼主卖套件基本上是有问有答的，这也是一种服务，就像linux的发行版。
再说这个套件是有一定技术含金量的，给小众人群提供了不少方便，应该多鼓励的。

marshallemon

1,在您的5.5位电压表中，由输入电阻和OP的偏置电流带来的偏置电压的影响中

使用的AD8628的偏置电流值怎么使用的是典型值，而非最大值？
2，在这部分中您说这个偏置电流会随共模电压变化，对于电压跟随器的的共模

电压是等于输入电压的吧？
3，我看了BAV99的反向漏电流最大为2.5uA，这样不会在输入电阻30K上形成误差

？看后面您的回帖已经去掉
4，看AD8628的在Vs=2.7V的频响曲线，在单位增益时，相位域度比较接近45度，

这个可有问题？
5，在AD8628的手册中提到了粉红噪声，这个指标貌似在其他的OP中并未提及，

难道是很小而忽略？
6，对于F350是不是采用类似于7.3728M/11.0592M晶振更为合适？因为可以准确

的分频出2.4576M，这样性能是不会稍好一些？

leejianzhao

marshallemon 发表于 2015-3-18 15:53
1,在您的5.5位电压表中，由输入电阻和OP的偏置电流带来的偏置电压的影响中

使用的AD8628的偏置电流值怎 ...

1,在您的5.5位电压表中，由输入电阻和OP的偏置电流带来的偏置电压的影响中 使用的AD8628的偏置电流值怎么使用的是典型值，而非最大值？ 你看DS的图12，偏置电流和温度的关系，有个很大的转折在八十多度，低温的时候都很小，相信你不会在80多度里使用这个东东吧？ 2，在这部分中您说这个偏置电流会随共模电压变化，对于电压跟随器的的共模 电压是等于输入电压的吧？ 对 3，我看了BAV99的反向漏电流最大为2.5uA，这样不会在输入电阻30K上形成误差 ？看后面您的回帖已经去掉 还有啊，其实BAV99在低反压、常温下漏电流很小的，实测1x nA，手册里说的最大2.5uA是在高反压（75V）、高温（125度）下，这里不需要考虑。如果觉得还是有点大，可以考虑BAV199，常温下大概十几pA 4，看AD8628的在Vs=2.7V的频响曲线，在单位增益时，相位域度比较接近45度， 这个可有问题？ 有45度还不够？而且反馈中加了电容，限制带宽，够稳定了 5，在AD8628的手册中提到了粉红噪声，这个指标貌似在其他的OP中并未提及， 难道是很小而忽略？ 不是，是因为AD8628 NB，清除了1/f噪声。 一般运放都会把噪声分开两段来描述，0.1Hz～10Hz 用噪声电压的峰峰值表示，量纲是V，这个基本上就是1/f噪声，因为对于低频运放1/f的转折频率fc一般在；其他的用噪声密度表示，量纲是V/sqrt(Hz) http://www.analog.com/media/cn/training-seminars/tutorials/MT-048_cn.pdf 6，对于F350是不是采用类似于7.3728M/11.0592M晶振更为合适？因为可以准确 的分频出2.4576M，这样性能是不会稍好一些？ 这个频率这么奇怪，纯粹是为了抑制50/60Hz而已，2.4576M/128的速率对输入采样，2.4576M/128=19200，再用1920抽取，19200/1920=10，因此输出是10次每秒，内部的低通滤波器在整10Hz的地方都有很强的抑制。虽然手册没有提供内部滤波器的频域响应，但是一般ADC的滤波器在10n+/-0.5Hz的地方都有140db以上的抑制（ADS1232的图31），也就是说2.4576M就算偏离了一点，只要除以128*1920之后偏离10Hz不超过0.5Hz，问题都不大。 这个要求实在太低了，随便都没有问题

ctr54188

lilith 发表于 2013-5-18 19:37
过来捧个场，乍一看还以为楼主用了啥模拟开关居然不用继电器切换高低压量程，原来是用了两个插孔 {:139_281 ...

这个不错！！！！

jaky

我的表设置成了电压表，请问100mV档的输入电阻多大？或者说电流多少？

leejianzhao

jaky 发表于 2015-4-8 12:49
我的表设置成了电压表，请问100mV档的输入电阻多大？或者说电流多少？

100mV档理论上输入阻抗很高，因为是运放直接跟随的（偏置电流只有30pA），不过前面有个便宜的模拟开关和保护用的BAV99，它们的漏电流影响了输入阻抗，虽然芯片手册上写的很恐怖（模拟开关在高温下1uA，BAV99在25V反压下30nA），但是实测在常温、正常输入电压下漏电流一般都小于1nA

jaky

手里没有更高精度的电压表，打算用100mV档来比对1.018V饱和标准电池基准和自己的固态基准。听说标准电池要求电流尽可能不输出电流。

songjiao

真是受益菲浅，物尽其用，

kjspace

leejianzhao 发表于 2013-5-20 18:40
感谢啊～～！！

马上让我的存货只剩下一个，呵呵，昨晚立即备料，明天就好了

源代码在那里没看到啊。

gmcg

这个精度非常不错的说，速度如何呢？

nijuming

gmcg 发表于 2016-1-13 22:39
这个精度非常不错的说，速度如何呢？

每秒10次，你说呢

gmcg

nijuming 发表于 2016-1-13 23:21
每秒10次，你说呢

非常好，我也想搞个呢，有套件么？

nijuming

gmcg 发表于 2016-1-20 10:15
非常好，我也想搞个呢，有套件么？

我只有一个自己装的成品，你要可以给你。套件的话，你淘宝找飞猫工作室，就是楼主的淘宝店，那里有，全套好像200左右吧。

gmcg

nijuming 发表于 2016-1-20 22:31
我只有一个自己装的成品，你要可以给你。套件的话，你淘宝找飞猫工作室，就是楼主的淘宝店，那里有，全套 ...

好的，谢谢！

ling5

半年前组装了一个豪欧电压表，结果短路，没找到问题，没信心了，一搁就是半年。现在有空了，重新组装，这次不短路，电流正常了，插上电源，led不亮，这个比较简单，一查R23虚焊，灯亮了。上电脑编程，一次成功，大喜，但麻烦刚开始，数字乱跳，无法稳定。赶紧请教老师，经过连续几天折腾，发现的几处问题都是虚焊，焊接水平太烂了，又是头次焊贴片，0603镊子一夹就飞了，找都找不到，辛亏没有0402，0201，否则真要投降了。一切正常后，调零校准很简单，精度感觉很好。接下来修理短路的，这次有了对比，很快发现了问题，刚刚更换了元件，一切正常，两块表同测一致性也很好，遵照所有表的最后一位可以直接忽视的原则，当4位半表用。这块表只要焊接无误，不用做任何电路调整，编程，调零，校准，电池电压校准，OK可以用了。
在此感谢设计者李老师，一段时间内天天联系解答，耐心够好的，赞一个。就连损坏的元件都是李老师送的，在此一并谢了。
有图有真相，先上电压表图。

ling5

图片太大，电脑压缩后再上

ling5

ling5 发表于 2016-5-18 15:52
图片太大，电脑压缩后再上

上图,,,,

ling5

ling5 发表于 2016-5-18 17:23
上图,,,,

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ling5

ling5 发表于 2016-5-18 17:24
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ling5

ling5 发表于 2016-5-18 17:24
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ling5

ling5 发表于 2016-5-18 17:25
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