O Amplificador Operacional (AO) é Falso?

[MOR_AL]

Bom dia pessoal!

Estou tendo problemas com o projeto de um detector de metais do tipo "Pulse Induction" (PI) e com a montagem de outro com o circuito conhecido na internet.

Desconfio dos amplificadores operacionais comprados na china.

O detalhe é que estes AO até funcionam em circuitos que não exigem muito deles. Nos casos em que são exigidas suas boas características, eles podem deixar a desejar.

Pesquisei na net, circuitos para testes de AO. Dos muitos que eu vi, quase todos os testes possuíam alguns leds, mostrando apenas o básico. Estes testes seriam para saber se o AO está queimado ou não. Neste caso bastaria substituir o AO suspeito por um outro no circuito, não precisando do circuito de teste.

Achei apenas um vídeo onde o autor fazia dois testes, que acredito serem suficientes para a maioria dos casos.

 

Em tempo: Pesquisei como fazer os testes em uma "application note" (nota de aplicação), mas aí tanto o equipamento necessário, quanto o circuito para o teste, seriam muito complexos para pouco uso.

 

O primeiro teste determina o produto ganho e banda de passagem. Com ele pode-se saber se o ganho de loop aberto é o que o manual informa.

O segundo seria a determinação do "slew rate" (taxa de variação). Com ele pode-se saber até que frequência ele responde.

 

Estes testes necessitam de um gerador de sinais até cerca de 100kHz e um osciloscópio.

O gerador seria usado para determinar algumas frequências de corte superior em função dos ganhos de 1, 10 e 100. 

O gerador também deve fornecer uma onda quadrada, para se determinar o slew rate. 

Com os resultados obtidos, pode-se comparar com os valores fornecidos pelo fabricante e determinar a qualidade do AO (se é falso).

 

Estes testes consideram o uso do AO na região linear deles. Há casos em que os AO saturam e levam algum tempo para eles retornarem ao seu funcionamento normal. Isso é importante em alguns circuitos, como nos detectores de metais do tipo PI. 

 

O circuito deverá satisfazer a diversos AO, ou seja, a placa deverá possuir alguns soquetes discriminando os pinos de entradas, saída e alimentação.

 

Vou tentar incluir esta tarefa nas minhas muitas, que eu já me meti, hehehe!!

Até lá, fica a dúvida.

O AO é falso, ou não?

MOR_AL

[rmlazzari58]

Nossa, viajei! rs... Seria bem legal ter um testador de AOs, como tem aqueles testadores de tudo, tipo LCR-TC1, TC7 etc... o pessoal da programação de MCs e arduínos bem que podia construir um desses, né? Testaria frequência, ganho, impedâncias, offset, linearidade (o quanto se aproxima de um rail-to-rail), THD+N... E poderia ser adaptável para AOs simples, tipo 741, ou duplos, tipo 358... Se vacilar poderia até ter um soquete de 16 pinos, para os quádruplos.

 

Se quiser sofisticar com pouco esforço dá para fazer um menu em que você escolha: vai testar um AO ou um 555? rs...

 

 

[MOR_AL]

@rmlazzari58

É, seria muito bom, mas ainda está fora das minhas habilidades.

Por enquanto me contentarei, se chegar a projetar o exposto anteriormente.

MOR_AL

[.if]

 

7 horas atrás, MOR_AL disse:

determinar a qualidade do AO (se é falso).

Permiti-me registrar uma utilidade bem útil para uma empresa pro suposto teste por enquanto conceitual que o amigo Moris pretende fazer no tocante à produção, redução de descarte/prejuízo com compra de fornecedor digamos ... não homologado: faz-se uma pré-seleção e envia pra produção apenas os funcionais. Lembrando que pra efeito industrial tal medida é considerada desesperadora mas que pode evitar: atraso na produção, não-perda de tempo com manutenção e alguns etc.

 

Dar-vos-ei agora uma tradicional resposta trazida do meu mundo real...

Tenho centenas de AO (e otras cositas más) que foram recusados em um determinado produto/aplicação. Iam ser descartados mas como sofro felizmente com síndrome de acumulação compulsiva, deixo-os a disposição pra eventual uso futuro (meu e quiçá vosso). Mas antes, passo a cogitar testar com esta técnica ainda indisponível do amigo Moris. .. para quem não lembro se enviei alguns num passado semi distante... ...

7 horas atrás, MOR_AL disse:

problemas com o projeto de um detector de metais do tipo "Pulse Induction" (PI) e com a montagem de outro com o circuito conhecido na internet.

Desconfio dos amplificadores operacionais comprados na china.

Se sim, porventura seriam os em questão?

[MOR_AL]

53 minutos atrás, .if disse:

Permiti-me registrar uma utilidade bem útil para uma empresa pro suposto teste por enquanto conceitual que o amigo...

Lembrando que pra efeito industrial tal medida é considerada desesperadora mas que pode evitar: atraso na produção, não-perda de tempo com manutenção e alguns etc.

O teste é composto por 4 medidas e precisa de um oscilador até uns 100kHz (senoidal) e quadrada (10kHz). Também precisa de um osciloscópio.

Não é daqueles encontrados, inclusive para a venda, com leds como indicador. 

Acho que com a prática, o teste deve levar menos de 10 minutos. Na realidade não faço ideia.

 

53 minutos atrás, .if disse:

Tenho centenas de AO (e otras cositas más) que foram recusados em um determinado produto/aplicação. ..., deixo-os a disposição pra eventual uso futuro (meu e quiçá vosso). Mas antes, passo a cogitar testar com esta técnica ainda indisponível do amigo Moris. .. para quem não lembro se enviei alguns num passado semi distante... ...

 

Seria interessante testar com os seus AO rejeitados....

Não! Você me enviou muita coisa, mas os AO rejeitados não. ... Ainda bem. Seria uma tremenda sacanagem, hehehe.

Como eu disse, o teste está na fila de Prioridades, já que sem ele não poderei achar o problema, se devido ao componente, ou ao projetista. 

Em tempo:

Já que estamos falando de rapidez nos testes... Você tem alguma ideia de como trocar três resistores, rapidamente, em uma PCI? Terei que trocar um resistor de um lugar, ora com 1k, ora com 10k e ora com 100k. Eles ficarão em dois pontos do circuito. 

Testa com 1k, sai 1k e entra 10k. Testa com 10k, sai 10k e entra 100k. Sai 100k e entra um curto.

Não pode ter chave de onda, pois estes dois pontos poderão estar localizados em apenas um par de ilhas, das três possíveis.

Seriam três chaves de onda com um polo e 4 posições.

Essas chaves são caras e tenho que evitá-las.

MOR_AL

[.if]

14 horas atrás, MOR_AL disse:

AO rejeitados não. ... Ainda bem.

Registre-se: rejeitados em uma (01) aplicação. Se não sabe A.O. tem aplicações "infinitas"

 

14 horas atrás, MOR_AL disse:

rapidez nos testes... Você tem alguma ideia de como trocar três resistores, rapidamente,

Trocar pra mim significa por a mão nele/remover/recolocar/ressoldar. Neste caso há pouco o que se fazer a não ser algo como deixar ilhas grandes pra não quebrar/soltar com a frequência das trocas. Também vale a ideia de se colocar o resistor na vertical ou bem próximos: proximidade da ilha permite fundir ambos terminais ao mesmo tempo e remover numa etapa só... sem uso de sugador. Ou até mesmo uso de terminais de sua época (só sua! ) algo como:

 

Agora pra selecionar vale um arranjo de ilhas/pad próximas e fazer uso da solda como chave de seleção como você previu. De novo, ilhas o mais grandes possível pra evitar a quebra/soltura mais ainda se for smd - algo me diz que não é.

O que a troca/seleção vai causar no seu sistema? Ajuste de tensão? Ganho? Ler o valor do próprio?

 

Em tempo: tinha uma aplicação onde são montados 4 resistores. Pra ajuste da saída corta-se, remove-se e descarta. Pra constar, 4 resistores são mais baratos que um trimpot em alto volume de produção. O que me leva a: Deixa de ser pão duro! Coloca logo um trimpot pow!

 

14 horas atrás, MOR_AL disse:

Seriam três chaves de onda com um polo e 4 posições.

Essas chaves são caras e tenho que evitá-las.

Compare com o preço de um multiplex analógico tipo cd4051/52 e etc.

[Renato.88]

21 horas atrás, MOR_AL disse:

Seriam três chaves de onda com um polo e 4 posições.

Essas chaves são caras e tenho que evitá-las.

Dependendo da situação, jumpers iguais aqueles usados em computadores pode ser uma saída. 

[MOR_AL]

@.if

Eu tinha pensado em algo mais durável e fácil de trocar.

Me passou pela cabeça algo próximo ao que o @Renato.88  postou logo acima.

1 hora atrás, Renato.88 disse:

Dependendo da situação, jumpers iguais aqueles usados em computadores pode ser uma saída. 

Isso seria bom.

Depois pensei em resistores soldados em pinos fêmeas individuais (não sei o nome). Esses pinos fêmeas se conectariam a pinos machos na PCI. A distância seria múltiplo inteiro de 1/10" (2,54mm). Teria que fazer algo para manter a distância entre os pinos dos resistores constante. Poderia até ser uma barra de pinos fêmea, mas com apenas dois pinos, que contivessem os terminais dos resistores. 

Os pinos jumpers, sugeridos por você, poderiam ser usados na entrada do sinal no AO, ou para o terra, quando estas não estivessem sido usadas (haveriam três entradas, que contemplam quase todos os AO simples e duplos).

Parece uma boa combinação.

MOR_AL

[aphawk]

@MOR_AL ,

 

Sim, tem muito CI porcaria na China. Culpa das empresas que vendem lotes de CI's defeituosos em vez de destruir eles.

Já peguei alguns NE5532 que tinham mais ruído que um 741, peguei alguns LM381 que não passava nada acima de 10 Khz, e claro, não tem preço milagroso na China sem alguma coisa errada....

Minha base de preço é a Farnel. Se na China custa menos que a metade do preço deles, pode apostar que tem alguma coisa errada neles.

Minha ultima má surpresa foi um lote de 300 optoacopladores que comprei a preço de banana, achando que pelo menos a metade eu iria aproveitar pois teria a relação de transferência que é dita no datasheet .... mal consegui 60 deles dentro da especificação ...... mesmo assim compensou o preço, mas não o trabalho de testar um a um .....

 

[.if]

Moris pensei mesmo no mini shunt

... mas não registrei por achar que já o terias cogitado. E se for para troca de resistor, existem muitas opções como p.ex. este borne

E se for pra pci, até mesmo um soquete torneado lhe pode ser opção

Para muitas trocas deixe terminais em contato e revese a inserção neles. No caso acima duraria 4x mais.

14 horas atrás, MOR_AL disse:

uma barra de pinos fêmea, mas com apenas dois pinos, que contivessem os terminais dos resistores. 

 

14 horas atrás, MOR_AL disse:

algo mais durável e fácil de trocar.

Como percebes, são muuuitas opções...

Saidêra...

[Sérgio Lembo]

Um circuito de teste bem simples, dá para fazer na aranha. 

Objetivos: observar o dv/dt no osciloscópio usando um arduíno como gerador quadrado e evitando as saturações.

Foi considerado um arduíno de 5V. Caso seja de 3V3 basta trocar o resistor de realimentação negativa para 18k para resultado semelhante.

 

No caso do Arduíno de 3V3 usar a tensão de 3V3 no resistor de 47k.

Considerei no circuito que está sendo utilizado operacional 358 ou assemelhado.

[MOR_AL]

@Sérgio Lembo

Até pensei em usar o chip do gerador de funções, para gerar as senóides e um MC para gerar as ondas quadradas. Além disso, o MC controlaria o chip do gerador. Com isso os testes seriam automáticos. Mas não creio que deva me embrenhar por essa aventura. Minha intenção é a de eu verificar o diagrama de Bode e o slew rate. Talvez ainda dê para medir o offset, não sei.

Até o presente momento cheguei ao circuito básico.

 

U3 cria um terra virtual.

U1 é um AO em um chip com 8 DILP, a ser testado.

U2 são dois AO em um chip com 8 DILP, a serem testados.

R8. Ainda não decidi se R8 vai possuir três valores, ou se o gerador é que vai produzir os valores de tensão variável. Ainda estou pensando se devo separar um R7 e R8 para cada AO. Eles seriam conectados via jumpers.

R12, R13 e R14 serão conectados via pinos macho e fêmea. Na PCI vão os conectores machos e nos resistores vão os conectores fêmeas.

MOR_AL

[aphawk]

Tá começando a valer a pena usar um Arduino nisso kkkkk

[Sérgio Lembo]

6 horas atrás, MOR_AL disse:

Minha intenção é a de eu verificar o diagrama de Bode e o slew rate.

dv/dt ou slew rate, dá na mesma.

Algumas razões que me animaram a pensar no Arduíno. Facilidade de configurar um oscilador fazendo uso do timer ou mesmo a função delay(). A onda não precisa ser 50%, precisa ter uma borda bem vertical. Se o processador do arduíno é para 20MHz espero ter uma veloz transição do zero ao um e vice versa. Admito que não consultei o datasheet sobre o performance (AC Caracteristics). Um velho Labo de 20mHz 2 canais te dá o slew rate da subida (1 canal) e da descida assim como os retardos (subida e descida) da reação para grandes degraus.

Sobre o off-set, a saída estabilizada do operacional fora da saturação significa que as entradas estão equilibradas, idênticas se o off-set for zero ou não tão idênticas assim se o off-set estiver presente. O problema é o off-set do voltímetro na escala 200mV.

[MOR_AL]

17 horas atrás, aphawk disse:

Tá começando a valer a pena usar um Arduino nisso kkkkk

O controle do gerador de senóide (XR2206) fica meio complicado. Precisam de chaves comutadoras.

Além disso eu não curto (ainda) o Arduino.

@Sérgio Lembo

14 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Algumas razões que me animaram a pensar no Arduíno. Facilidade de configurar um oscilador fazendo uso do timer ou mesmo a função delay()

Pois é! Isso contempla o SR, mas a onda senoidal, com amplitude variável, corrente no teste de ganho igual a 1 com 10mA e variação da frequência de 10Hz a algumas centenas de KHz, no MC fica problemático. 

Além disso, não quero complicar o trabalho. Nem sei se terminarei este, mas no momento estou firmemente empenhado em montar o circuito mostrado na postagem #12. Hoje vou pensar nas pendências que restam nele. Se possível vou ver se dá para incluir a medição do off set e do CMRR. Este último vai precisar de um bom calibrador dos valores dos resistores.

Há décadas eu calculei a variação da tensão de saída em função do desequilíbrio dos valores dos resistores. A variação não é pouca.

MOR_AL

[Sérgio Lembo]

Uma observação sobre o terra virtual. Aquilo é uma fonte linear. Que ele copia a divisão de R1 com R2 e a estabilização de tensão em relação ao zero da fonte com o capacitor de 100uF foi fácil de entender. Sei que a impedância de saída do operacional é muito baixa, mas essa impedância baixa reflete sua capacidade de copiar a entrada sem alterar a saída em função da variação de corrente após a estabilização, pois quando há um aumento de corrente, naquele instante se tem uma queda de tensão e o operacional que trabalha com alto ganho (120dB) recupera, após seu tempo de propagação, o valor de saída. Pelo que entendi vai trabalhar com frequências elevadas, testando os limites anunciados no datasheet. O terra virtual do jeito que está não vai aguentar o tranco, sua variação para compensar a alternância de corrente que vai a ele pelo resistor R7 vai alterar o resultado que pretende medir nos 3 operacionais postados na saída. 

Proposta: coloque um capacitor de razoável valor e baixo ESR na saída do terra virtual, tântalo se o tiver na sua sucata. Vai dividir a tarefa com o operacional, o operacional garante o valor estável e o capacitor garante o baixo riple correspondente.

 

Me lembrei de uma coisa: a série TL (TL62,82, etc) tem um slew rate que vai de 15 a mais de 20V/us, muito maior que o 358 (0.6V/us) Se o tiver, vai melhorar o terra virtual.

[MOR_AL]

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

Proposta: coloque um capacitor de razoável valor e baixo ESR na saída do terra virtual, tântalo se o tiver na sua sucata. Vai dividir a tarefa com o operacional, o operacional garante o valor estável e o capacitor garante o baixo riple correspondente.

 Considerando o produto Ganho x Banda passante igual a 120dB (100dB x 10Hz), o AO responderia até 1MHz, pois o ganho deste circuito é unitário. Sua sugestão é boa e irei estudá-la. Por outro lado, a inclusão de um capacitor na saída do terra ao menos da fonte, fará com que a variação do sinal seja menor na saída do terra, mas o AO terá que fornecer maior corrente. Para o circuito e para o capacitor. Ele terá mais tempo para efetuar esta tarefa. 

MOR_AL

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

Me lembrei de uma coisa: a série TL (TL62,82, etc) tem um slew rate que vai de 15 a mais de 20V/us, muito maior que o 358 (0.6V/us) Se o tiver, vai melhorar o terra virtual.

Como você pode notar, o AO do terra virtual não possui indicação do seu valor. De qualquer forma, se eu tiver um AO com SR maior eu procurarei usá-lo. 

 

Em tempo:

No diagrama constou o valor de U2, porém o local deste AO é reservado para os AO duais em um soquete de 8 pinos DILP. Vou apagá-lo, para não gerar mais dúvidas.

Grato.

MOR_AL

[aphawk]

8 horas atrás, MOR_AL disse:

O controle do gerador de senóide (XR2206) fica meio complicado. Precisam de chaves comutadoras.

Além disso eu não curto (ainda) o Arduino.

Não pensei em nenhum momento usar senóide para medir slew-rate ! Pensei no método de gerar um degrau e acompanha a saída que deve ser uma rampa linear.... para isso usaria um comparador rápido colocado na saída o amp op a ser testado, e através de um simples conversor D/A mudaria a referência do comparador para determinar o tempo exigido até o acionamento do comparador e acertar o "fator de escala de tempo". Isso o Arduino faz numa boa.

 

 

[MOR_AL]

@aphawk

Quando me referi ao XR2206, seria para usá-lo no teste de ganho x banda passante, quando é necessário a senóide.

MOR_AL

[.if]

Deu tempo de eu ler .. de fato tópico marcado como resolvido (que não seja por mim ) reluto em re-participar.

 

Permita-me então um tradicional adendo trazido da vida real pra esta virtual. Era uma vez um circuito com a.o. para termopar que devia operar de 5 a 60°c e ler temp. de 50..250°C. Bolei uma minicâmara climática com uma pastilha peltier com o ccto dentro - esfriava/aquecia com a reversão da corrente - de fato pra aquecer usava resistores de fio - e o sensor por fora dentro de água fervente 97° na minha altitude. Deu muito certo pela precisão/estabilidade exigidas no projeto: pouca variação no mostrador da temp.

Ou seja, tem ampop ou lote ou fabricante que varia alguma característica com a temperatura o que o inviabiliza em projetos críticos.

Outra característica importante também é a precisão do ampop. P.ex. no caso acima usei a série OPx7. Claro, nele era trabalhado apenas em regime dc mas some-se isso (ambiente) ao quesito ac no qual o amigo Moris pretende testar e terás mais opções de seleção de qualidade, o que pode ajudar a responder à pergunta título do tópico principalmente ser for projeto de área médica, militar, aeroespacial e etc... (sim eles rugiram em volta de mim pela passagem desta vida )

 

 

1 hora atrás, MOR_AL disse:

Em momento algum pensei em usar o circuito para fins médicos militares.

 

Obviamente amigo. E eu em todos o momentos textuais pensei em ampliar a visão da coisa com tradicional visão daqui de fora. Também não foquei apenas em seu problema (dejavu). Tradicionalmente a ideia é expandir ou até mesmo arbitrar opções/problemas/soluções para que eventuais navegantes errantes do futuro se deparem com os desafios do passado e que eventuais soluções tivemos feito. Somar... é a palavra chave.

[aphawk]

3 horas atrás, MOR_AL disse:

@aphawk

Quando me referi ao XR2206, seria para usá-lo no teste de ganho x banda passante, quando é necessário a senóide.

MOR_AL

 

Tem coisa muito melhor para ser usada com um microcontrolador :

 

https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-2188016769-modulo-gerador-de-sinal-programavel-ad9833-arduino-_JM#position=1&search_layout=stack&type=item&tracking_id=7463d82e-338c-4144-9d9e-0a7aad5e337d

 

Pequeno, gera senóide, triangular e quadrada até 12 MHz .

[MOR_AL]

9 horas atrás, .if disse:

Outra característica importante também é a precisão do ampop. P.ex. no caso acima usei a série OPx7. Claro, nele era trabalhado apenas em regime dc mas some-se isso (ambiente) ao quesito ac no qual o amigo Moris pretende testar e terás mais opções de seleção de qualidade, o que pode ajudar a responder à pergunta título do tópico principalmente ser for projeto de área médica, militar, aeroespacial e etc... (sim eles rugiram em volta de mim pela passagem desta vida )

O teste de ganho x Banda passante pretende ser realizado com diversos ganhos. Com ganho de 1 determinará o ponto da frequência máxima da curva Ganho x Banda passante.

Com os ganhos de 10, 100 e talvez 1000, teremos diversos ponto da curva Ganho x Banda passante. Aí poderemos criar uma curva Teste, que deverá ser comparada com a curva do manual. Acredito que uma diferença de mais ou menos 3dB (?) de diferença ainda seria aceitável.

Em momento algum pensei em usar o circuito para fins médicos militares. Além de exigirem equipamentos especializados (e caríssimos), a compra dos AO não seria feita por sites populares chineses e sim dos sabidamente confiáveis.

A ideia aqui é ver o que pode ser salvo dos meus AO comprados na China, discriminando-os em usável em circuitos que não exigem qualidade do AO e dos circuitos que exigem qualidade.

MOR_AL 

6 horas atrás, aphawk disse:

Tem coisa muito melhor para ser usada com um microcontrolador :

 

https://produto.mercadolivre.com.br/MLB-2188016769-modulo-gerador-de-sinal-programavel-ad9833-arduino-_JM#position=1&search_layout=stack&type=item&tracking_id=7463d82e-338c-4144-9d9e-0a7aad5e337d

 

Pequeno, gera senóide, triangular e quadrada até 12 MHz .

Eu tenho uma plaquinha com o AD9850. Trabalhei muito nele em um projeto (em ASM). Não acreditava na precisão do valor calculado (mesmo em ponto flutuante com linguagem em alto nível. Em alguns casos a precisão ia embora) na geração das frequências. Neste meu projeto, atualmente engavetado, cheguei a incluir um frequencímetro (um dos meus primeiros projetos em ASM). Eu gerava a frequência e media. Fazia uma interpolação, até que a frequência batia com algumas casas decimais. 

Atualmente o projeto (não acabado) contém 118 arquivos, a maioria criados, com extensões: DOC, Flo (Fluxogramas), JPG, m (Matlab), DSN, SCH, BAK, bmp, dwg, PDF, SXSCH (simulador Simetrix), SXGPH (gráficos Simetrix), PCB e alguns que são consequências dos arquivos principais.

Não pretendo reinventar a roda e sim testar os meus AO com o mínimo de trabalho. Sei que não seria o ideal, mas "o bom é inimigo do ótimo". Já apanhei muito correndo atrás do ótimo, quando trabalhava, hoje me contento com o bom. Hehehe!

 

Em tempo:

 

Não pensem que estou tirando tudo da minha cabeça. Os livros não caducam. Estou consultando minha pequena biblioteca, LIVROS DIDÁTICOS MESMO,  acumulados ao longo das décadas.

Descobri que o circuito não fornece muita facilidade de manipulação, principalmente no ajuste da amplitude do gerador. Ele pode ser melhorado. Seria um outro modo de fazer os testes, mas com maior facilidade de ajuste das tensões. Vou estudar ele e se for viável, eu posto aqui.

 

Em tempo 2:

Em algum momento deste tópico foi mencionado que o Slew Rate (SR) poderia ser medido com um MC, ou um CAD rápido. O problema é que existem casos em que um AO bom possui um SR de poucos us. Um cad teria que ter um estágio sample and hold muito rápido para conseguir lê-lo. Uma opção seria ficar lendo a saída do AO, considerando-o como uma fonte digital. O tempo delta T seria entre a última leitura em zero até a próxima leitura em um. Conhecendo os níveis zero e um, poderia se calcular o SR.

Não sei dos outros MC, mas o PIC tem comparadores, que podem comparar a saída do AO com uma tensão programada. Em ASM, o tempo que leva pode ser conhecido, com os níveis já programados, pode-se calcular o SR. Claro que a frequência do cristal teria que ser 20MHz.

MOR_AL

 

[aphawk]

4 horas atrás, MOR_AL disse:

Em algum momento deste tópico foi mencionado que o Slew Rate (SR) poderia ser medido com um MC, ou um CAD rápido. O problema é que existem casos em que um AO bom possui um SR de poucos us.

Sim pode ser medido mesmo, pelos parâmetros que você mesmo citou :

 

Em 09/06/2024 às 10:25, MOR_AL disse:

Estes testes necessitam de um gerador de sinais até cerca de 100kHz e um osciloscópio.

O gerador seria usado para determinar algumas frequências de corte superior em função dos ganhos de 1, 10 e 100. 

O gerador também deve fornecer uma onda quadrada, para se determinar o slew rate. 

Se você ia trabalhar com frequências de até 100 Khz, não vejo nenhum problema, não teria necessidade de se medir Slew-rate na faixa de alguns microssegundos !

Eu faria um simples conversor D/A de 4 bits com resistores, já dá para um Arduino a 16 MHz fazer essa medida (com limite de frequência de 100 Khz).

Se você mudou a especificação, ainda assim pode usar um ESP32 com clock de até 240 MHz, vai conseguir medir esse slew-rate com o pé nas costas .... o comparador analógico dele pode trabalhar com uma tensão programada.

 

[MOR_AL]

11 horas atrás, aphawk disse:

Se você ia trabalhar com frequências de até 100 Khz, não vejo nenhum problema, não teria necessidade de se medir Slew-rate na faixa de alguns microssegundos !

Bom. Como você sabe, quando identificamos um problema, quase sempre não dispomos das informações básicas, como o que fazer. Tudo se passa, analogamente, a um enunciado de um problema do tipo questão em provas ou exercícios, em que não se dispõe das informações relevantes.

Por exemplo. Determine se o AO é falso. 

Como responder a esta questão?

Primeiramente se recorre às informações de um AO, fornecidas por um fabricante conhecido e respeitável. Com elas haverá um meio de comparação.

A partir daí tem-se os parâmetros que constituem o AO específico. 

Foi isso que eu fiz. Observei quais testes foram usados, dentre eles quais os menos complicados e finalmente, quais os possíveis de replicar com algum grau de qualidade e que ainda trouxessem informações sobre a qualidade do mesmo. 

Portanto, ainda estou determinando os dados iniciais como número de ganhos usados para se determinar a função Ganho Banda Passante . Com um ganho de um, o gerador de onda senoidal teria que poder fornecer mais de 1MHz.

1 - Decidi, em função do fornecimento da frequência do gerador, que tentarei fazer os testes com ganhos de 10 e 100, esperando que o gerador possa fornecer 100kHz e 10KHz respectivamente. Com apenas dois pontos seria possível fazer o gráfico, porém com mais pontos seria melhor. Por este motivo é que, SE DER, tentarei incluir os testes com ganhos de 1 e 1000.

 

Fazer apenas o teste do Slew Rate (SR).

O teste de SR determina a inclinação máxima que o sinal pode ter na saída, com distorção aceitável.

Os parâmetros relevantes são a amplitude e a frequência do sinal. Como sabemos a máxima inclinação do sinal de uma senóide é obtida pela derivada no ângulo de 0º e 180º. Em outras palavras. Diminuindo-se a amplitude, pode-se aumentar a frequência e vice-versa.  Mas e quanto a Margem de Ganho, definida como a relação entre o ganho de open loop e o ganho realimentado?

O SR tem um pouco a ver. Talvez tenha relação com o uso de uma senóide com um SR menor. Mas a relação não é direta com a informação desejada.

O teste do Ganho-Banda Passante (GBW) fornece uma resposta mais quantificável, além de ser mais um parâmetro que pode ser comparado com o manual do fabricante. 

MOR_AL

11 horas atrás, aphawk disse:

Se você mudou a especificação, ainda assim pode usar um ESP32 com clock de até 240 MHz, vai conseguir medir esse slew-rate com o pé nas costas .... o comparador analógico dele pode trabalhar com uma tensão programada.

 

Não possuo conhecimento necessário para tamanho desafio.

Deixarei este trabalho para alguém, que deseje melhorá-lo.

MOR_AL

[Sérgio Lembo]

Caro @MOR_AL, ao invés do terra virtual coloque mais uma fonte de 12V para ter uma simétrica real. Sei que entre o nominal de 12V e o real vai ter alguma diferença. E daí? se resultar em +12.2V e -11.7V vai funcionar da mesma forma. Apenas para lembrar, os gráficos de performance costumam ser para Vcc de +15V e -15V.

 

Outro assunto.

No meu entendimento, independente do uso do AO ser para onda quadrada, senoidal ou qualquer outra, seu performance dependerá do SR (slew rate) e da latência da resposta para diferentes overdrives. Não podemos nos esquecer que é um amplificador de erro controlado pela realimentação. Acredito que, ao olhar para essas características, todas as demais serão consequências decorrentes, mas posso estar errado (não inclui ruído térmico e outros preciosismos do áudio). O teste abaixo foi inspirado nas curvas de performance de comparadores e os valores escolhidos idem (2mV, 5mV e 20mV) para valores maiores basta aumentar o resistor de 10R. Faz uso de microcontrolador, que pode ser arduíno, pic, etc. Usa 3 portas, designadas como PA0, PA1 e PA2. Também será necessário um scope de 2 canais.

 

O teste: trigger no canal 1. Borda de subida para ver o desempenho na subida de sinal e borda negativa para descida. Provavelmente terão a mesma resposta, mas isso é um teste qualitativo, não se confia em nada. Nos comparadores dá diferente. 

O scope deverá estar em leitura constante, a ideia é fazer sobreposição de imagem, semelhante aos testes de curva de transistor.

 

O pseudo código fica assim:

 

PA0, PA1 e PA2 como saída

início do loop()

portA = 0

delay(1)  

portA = 1

delay(1)

portA = 0

delay(1)

portA = 3

delay(1)

portA = 0

delay(1)

portA = 7

delay(1)

loop