Бате Бонго, ние пак ще си се излагаме защото така ни е кеф!

Емо се пробва да ти обясни, ще се пробвам и аз...

Първо, задачата е да се постигне много голям диапазон на тока. А голям обхват трудно се възва с един компонент. Дори и компонента да е просто съпротивление, след 16-я бит почват термичните шумове...
В твоята схема зависи от един единствен компонент - диод. Ти искаш в права посока да носи на много ампери, а в обратна да няма и микроампер.
Освен това диодите, ако си спомняш какво сте учили за PN преходите има малъй проблем с ниските напрежения. При малки положителни още не са съвсем отпушени, при малки отриателни бариерата е много слаба и тънка, т.е. имаш голям капацитет и на високи честоти е още по-зле.
Схемата от вики-то значително подобрява нещата, но благадарение на операционния усилвател, който усилва много и изкарва диода от зоната с ниски напрежения. Това не важи обаче за твоята схема, там диодът ти е пак в режим на ниски напрежения и е кофти. Не става.

Дедо, не сме те загубили, защото не сме стигнали много далеко
Проблемът е конфликта мерене-регулация-скорост-точност... Нещо като оня евреин дето написал с едри букви "Бързо, евтино и качествено", а отдолу с дребен шрифти пояснение, че трябва да се избере едно

Значи не може да слагаме кондензатори след шунтовете, не може това, не може онова... Последно стигнахме до идеята с два последователни шунта. Върху всеки ще се мерят 12, не знам ако Емо реши и повече битове, но нещо велико. Като за да няма големи падове и големи танцувания, високоомния шунт ще се клампира като достигне 100mV. Всъщност не точно клампира, ще се шунтира така че общо сбора от падовете на двата шунта да остане постоянен.
Или поне сравнително постоянен, за няколко миливолта едва ли някой ще се оплаче... Надяваме се ще е по-лесно да се стабилизира тоя регулатор на 100mV, отколкото големия дзвер. Пък и грешката на тоя регулатор има по-малък ефект, много по-малък ефект отколкото грешка в другия..

Защо гоним микросекунди и микроампери... Ми представи си проц, който спинка, събужда се, пали си LDO за кура, консумацията скача някакви микоампери, след някакви микросекунди пали кварца, консумацията скача още микроампери... Емо иска да могат да се виждат тия неща, негов е примера. Аз съм съгласен, че би било добре.

Аз си мислех и за още по-голяма "наглост", т.е. да може да се мери изменения на консумацията. Това би могло да помогне за разпознаване на енегийни отпечатъци. Но тая идея засега отпада... Така че просто говоим за мерене в два обхвата на уреда - микро и мили и толкоз.

Уф, със софтуерист за хардуер не се спори. Правете каквото сте замислили, пожелавам ви по-малко пушеци!
Аз идвам от твърдата страна на силата, ама ми омекнаха доста органи (без най-жизненоважния) и почнах да предпочитам Тината вместо поялника. То вече и електрончик не съм, пък и първата ми любов Тина се казваше...

Тези дни съм "строител", но се надявам до края на другата седмица да се приключи с тази ми активност за тази година.

Дедо, няколко поста по-горе свалих гарда и се отказах от компенсирането на дропа по кабелите, когато ще храним GSM и както Спарки предложи - в този режим окъсяваме силовите и измервателните клеми на изхода на захранването и "гарантираме" дроп-а в изхода на клемите на захранването до въпросните 100мВ. Като се хранят GSM-и ще се използват къси и дебели кабели.

Все пак оставих и опция да има компенсация на дропа по кабелите ("бавна"), когато не са окъсени силовите и измервателните клеми на захранването.

Не ми остана време за симулации, но като начертах схемата мисля, че не е толкова трудно да се отчете влиянието на входните токове на усилвателите. Проблема е, че те не текат само в "една" посока, като посоката им зависи от изходното напрежение и консумацията на товара. Ако се използват буфери преди диференциалните усилватели този проблем ще се реши (можем да пренебрегнем входните токове на усилвателите), но схемата с буфери заприличва на "руски телевизор". Не ми харесват толкова много усилватели. Всеки трябва да има индивидуална настройка поне на офсет-а си, да не говорим, че е добре да им се донастройва и усилването.

От друга страна ако решим, че примерно точност на измерването 0.2% (примерно) би ни удовлетворила, то може да се подберат резисторите на усилвателите така, че да не надхвърлим тази грешка. Грешката има два компонента - зависи от точността на елементите, както и от входните токове на усилвателите.
Грешката от входните токове на усилвателите може да се компенсира и софтуерно, защото тя може да се изчисли в зависимост от изходното напрежение и изходния ток. Това ще има значение само в обхвата на микроамперите, защото там влиянието на входните токове е значимо. В другите обхвати можем да го пренебрегнем.

Опитах се в схемата да елиминирам и влиянието на гейтовия ток на транзистора на "бързия ценер", като го сложих най-долу. Качих шунта за най-малкия обхват (микроамперовия) възможно "по-нагоре", и така остана влиянието на по-малък брой усилватели.

Добавих и компенсация в "осцилоскопните" изходи на дропа по кабелите към товара.

Многото усилватели не ми харесват. Може би след първиначалното усилване за всеки от обхватите трябва да имаме общо второ усилвателно стъпало превключване с мултиплексор.

В схемата за момента не съм сложил защитните вериги, тримерите за офсетите и донастройката на усилването, защото тя не е окончателна. Предстои и уточняване на стойностите на компонентите...

Дедо, мислех и за вариант за "двуквадрантен" изход с ограничена функционалност. Гледам в схемата на агилента има и "разреждане" на кондензатора в изхода и товарния капацитет. Направена е с регулатор на напрежение, който през токоограничаващ резистор разрежда капацитетите към маса.
Чудя се какъв подход да възприема.
От една страна трябва да осигуря някакъв минимален товарен ток за поддържане в режим регулатора за "зареждането" (основния регулатор), от друга страна трябва да се добави и допълнителен регулатор за "разреждане" на капацитетите, който трябва да си има собствено токоограничение. Въпроса е то трябва ли да зависи от настройките по ограничението на изходния ток на основния регулатор, или да е твърдо зададено на максимален ток?

Ник предложи изхода на регулатора да се направи двутактен, като да можем да задаваме и тока на покой на крайните трянзистори. Гледам обаче, че в агилента подхода е друг. Има ли някаква причина да е такъв?

Цифровото мерене трябва да е бързо (може би 100ksps) и мисля, че едва ли за "захранване за програмисти" трябва нещо повече от 12 бита (е, реално ще са 11 или поне 10).

( Не съм се занимавал със симулация и защото схемата мисля, че не е готова за симулация )

Е то пък с тия диференциалните сякаш не прилича на руски телевизор...
Настройка на офсетите така или иначе трябва да има, щото тя касае и шунтовете. Най-добре така както са го направили в моето захранване - тримерче, паралелно на шунта...

Иначе имаш два интересни потенциала - преди постоянния шунт и след него. С две буферчета и си ги изкарваш преди шунтовете и си готов. Може и леко усилване (примерно по 5).
Не схащам първо защо си се спрял на диференциални усилватели и второ защо са ти толкова много, като така или иначе не можеш да мериш в повече от един обхват едновременно...

даааа, 19 страници и още се мотаете около хижата.
на мен ми се е случвало под Черни връх да се загубя в мъглата, въпреки че коловете са на 10м.
от тогава задължително ходя с GPS за туристи.


много битове и много мегахерци не се обичат. аз бих избрал друг слоган: "здрав, млад и богат". човек се радва и на едното, макар че и с "стар, болен и беден" живеят милиони.

още в началото казах, че няма начин да се направи супер-универсално захранване. затова си има специализирани влакове за всеки пътник. ако пътниците са малко, влака излиза много скъп.

то хубаво човек да иска да се качи на Еверест (от микроампери за микросекунди до ампери за седмици), обаче трябва канска подготовка и само единици стигат до горе.


бе то сигурно може да се направи, въпроса е на каква цена. с шунтове няма да стане във всеки случай.
по-скоро въпроса ми беше - какъв е смисъла да видиш такъв скок (защото надали може да се измери точно)?
спрямо капацитета на батерията, която е ампер-часове, една енергия в порядъка на 10Е-14 би интересувала само някой от ЦЕРН. практически няма смисъл това нещо да се мери, защото саморазряда на батерията е в пъти по-голям.


ми не е чак такава наглост, това е един от възможните подходи. но ще е много трудна аналовщина, всеки чарк ще е от значение при тези изисквания.

в същност въпроса ми беше в каква ситуация се налага да се захрани GSM модул директно, а не през собственото му захранване?
един GSM трябва да се разглежда като система захранване-модул-антена и тогава е почти без значение как се храни захранването на системата, или поне не би трябвало да има значение при читав дизайн. ако искате да изследвате поведението на модула, "универсално" захранване пак не е приложимо, дори и да го сложите на клемите, защото вътре също има жици. пък и надали сте производители на модули.

ако искате да изследвате как е направено захранването на модула, тогава по-скоро трябва да можете да правите контролиран шум и дроп, синхронно с изкуствен товар.

и въобще - какво сте се вторачили в тоя пад на напрежението на GSM-а. обясних ви, че това не е чак такъв проблем. проблема е шума, че трябва да е в миливолтите за мегахерци.


ами има хубавелки каки за не много пари, дето имат и малък офсет и малки тоци. има и още по-наточени каки (linear), дето са с тунингован коефициент на усилване. недей се плаши от каките, поне им разгледай чаршафите


ихааа... бика за рогата, а?
дано не си мислиш, че млякото идва от магазина и че млякото с какао е от кафяви крави.


забравяш температурата...
и имам в предвид не само термичните коефициенти, а и термалните шумове. в общия случай се мери в омове за келвинов градус. 200кило-ома при 300 келвинови градуса имаш ли идея колко нановолта е?


не знам кой аджилент баш гледаш, но те имат различни подходи в зависимост от целите на захранванията. този - да разреждаш кондензаторите неконтролируемо, безспорно е най-простия. разгледай и други модели, кашата в главата ти ще стане пълна

да, това е вариант, но ще ти трябва и отрицатено захранване. и си на крачка да го направиш четири-квадрантен.


до сега не съм виждал в нието една тяхна схема нещо безмислено. ако ползата не е очевидна, може да минат месеци, докато ти светне лампата нема да се плашиш, ти си сам срещу почти вековен опит.


свалянето на сигнала и измерването му са два последователни етапа.

емо,
- може ли при правенето на pdf-и да ги завърташ? то всеки може да си ги завърти, ама по-добре е още в началото да са ОК
- може ли точката по схемите да не е зелена? и ако е малко по-голяма ще е супер.

Извинявам се че се намесвам и ако идеята ми е тъпа! Тя е следната:

правят се две напълно отделни захранващи схеми, но работещи паралелно - едната (примерно импулсен регулатор за да не грее) с възможност да даде 4 А и с възможност да мери приемрно 10 бита върху целия обхват (което е резолюция около 4 mA), а другата какъв да е регулатор с възможност да даде най-много 50 mA и пак с 10 битово измерване (което прави резолюция около 50 uA - това трябва да ви е достатъчно).

двете схеми да се сверяват по един напреженов вход (задание)

процесорчето да генерира заданието за напрежение, да решава кога да е включена само първата, само втората и кога и двете заедно

меренето на тока изцяло цифрово чрез събиране на двете числа от двете схеми

какво ще кажете?

Дедо, в реалната ситуация клиента се интересува колко време ще издържи устройството ти на батерии, не го интересува отделната консумация на тоя или оня чарк и какви чаркове имаш изобщо.
Демек крайният резултат е важен, обаче ние като инджинери трябва да знаем откъде идва тоя резултат, нали така? Щото ако ти дам едно устройство с много чаркалак вътре има да се пулиш кое харчи, кога по колко и т.н.
Подходите са два - или се мери общата консумация достатъчно прецизно и бързо, за да може да различиш по картинката кое от къде идва. Или сядаш и мериш чарк по чарк консумации и се опитваш да си представиш общата картинка. Обикновено поради липса на друг избор го правим по втория начин. Но проблемът е, че трудно се изолира един или друг консуматор, трябва да си разглобил устройството (при което то става трудно използваемо), трябва да прекъсваш писти или вериги, което не винаги е толкова лесно. И най-големия проблем е, че мериш това, мериш онова... на части изглежда ОК, а сглобено консумацията е по-висока. Демек въпреки меренията проблемът остава неизмерен... щото най-често не си се сетил да измериш на точното място. Но ти ако знаеш предварително къде е проблема, то меренията са почти излишни..

Та отговорът на твоя въпрос е, че просто трябва прецизно мерене отвън, което не е толкова инвазивно... Трябва да е хем прецизно и хем широки диапазони, щото има различни чаркове... GSM е просто пример за гаден чарк. Приеми го нещо като еталон за гадност, не толкова че контретно трябва да се мери точно GSM. Пак казвам, целта е от общото измерване да може да се съди за отделни компоненти. И идеята не е толкова налудничава надявам се, защото повечето консуматори имат лесно разпознаваем "отпечатък". Примерно gsm-a като забръмчи много ясно се виждат бърстовете му. Просто ще ти извадят очите. На практика вероятността да имаш друг консуматор точно с такова поведение е почти изключена, аз поне нямам.
Така че с малко чесане (или софтуерен анализ) би могло да се разпознават много консуматори и да се съди за тяхното поведение, без да ги мериш индивидуално. Или поне да прецениш дали има смисъл да ги мериш индивидуално.

Ще кажен същото, каквото казахме на бате ти Бонго - НЕ СТАВА!

По-горе обясних на Дедо целта на прецизното мерене... Мериш обща консумация, която е ставена от консумацията на десетки консуматорчета, плюс стотици неизвестни утечки от pull-up, pull-downs и т.н. Ако ти кажа, че в момента е 12.754345 mA това не ти носи особена информация. Няма значение колко знака имаш след точката, общата консумация не те интересува сама за себе си. Интересува те от къде идва тая консумация.
Идеята в случая е да може да се мери промяна. Защото ако знаеш примерно че имаш подсветка дето трябва да харчи 50mA, светваш/гасиш няколко пъти и после търсиш в лога кога консумацията е скачала с рязко с "около" 50мА. Ако намериш - ОК, ако вместо това видиш скокове от по 100mA значи нещо не е както трябва.

Та с две думи трябва да се мерят промени. Което значи, че трябва да се мери честичко, щото ако между две измервания имаш няколко промени файда няма. Трябва също и напрежението ти да е стабилно, иначе вместо консуматори мериш грешки на регулатори...
Вашите схеми не стават, защото няма как толкова бързо да се включват/изключват различни регулатори. Няма как да се разделят различните регулатори, щото един диод има твърде голям обратен ток. Няма смисъл да мериш микроампери, ако утечката между регулаторите е в милиампери...

Не си прав...
Точно обратното е - няма смисъл да мерим разряда на батерията. Ние това вече си го знаем, щото клиентът без да мери слага батерия и ни казва "издържа еди колко си време".
Това, което не знаем е защо се изтощава по-бързо, отколкото очакваме. По-точно, кой от всички ни консуматори ни бърка сметките...
Е те тва е въпросът и според мен, за да се намери правилния отговор трябва да може да се мери много много порядъци по-малко от разрядния ток и да се прави много, много, много по-бързо от времето на разряд.... Даже понякога 10Е-14 не е достатъчен

за батерийни устройства ще е хубаво да има брояч на миливатчасовете издърпани от захранването с два бутона "нулиране" и "пауза". така ще можеш да си го гледаш на дисплея ако само това ти върши работа или да си го логваш през интерфейса на колкото често имаш нужда

Софтуерист такъв! Предложеното от DanielDimov може да се скалъпи не по-бавно от "бързия ценер". Аз подхождам малко по-аналоговски, защото така е по-дуракоустойчиво, но хич не е бавно. Всъщност, между двете ми драсканици има известна разлика в подхода, като втората схема е по-бърза и по-универсална - разликата е в липсата на кондензатори след регулаторите.
Не се излагай с "огромния обратен ток на диодите": на тъпият 1N4007 му дават 50мкА, ама при 1000В обратно, пък може да се гарантира не повече от 1В обратно. Мии вземи един, включи го на 9В батерийка и пробвай да му измериш тока.

Горното е само за протокола, вие действайте пък шъ видим.

Бонго, най-ниската скала на Емо е 0.1uA - 400uA @5МHz.
Твоят диод ще дава 50uA при DC, a при 5MHz импендансът му е съезмерим с шунта... Демек говорим за +/- 100% грешка, какъв е смисълът от такова мерене?

Аз от доста време спрях да следя задълбочено темата, че нещата доста се изродиха.
Вие захранване ли ще правите или измервателен уред.
После какви са тези 5 Мхц? Ако в кабела от захранването има измерима консумация на 5МХц, някой не си е свършил работата доста преди това.
Пробвал ли си да сметнеш топлинния шум на някой резистор? По мое си правило на 10 Ома слагам 1нВ шум на корен от херца. (т.е. за 100 Хц лента шума би бил 10нВ рмс)и това при 300 келвина. А при теб ще е повече.

dan,

Целта действително е около 24-бита сигнал, което върху един компонент наистина е трудна задача.
При резисторите след 16-я бит вече се мери шум, така е.

В случая обаче, не работим с един компонент и няма да се мери в целия обхват 24 бита. Просто имаш мерене на микроампери върху един високоомен резистор. При скок на тока той се шунтира и остава един нискоомен резистор за мерене на милиампери.
Въпросът е двете мерения да не си пречат. Те естествено не са по едно и също време, т.е. важно е да няма шум при смяна на обхватите и когато сме в единия обхват, другия да е изключен без да пречи.
И цялата тая гимнастика да не влияе на напрежението, т.е. като мерим променлив ток да не създаваме променливо напрежение във веригата...

А 5-те мандахерца са много важни. Вече пришка ми излезе да обяснявам, че няма смиъл от бавномерене... Няма смисъл да мерим точно сума от неизвестен брой консуматори. Целта е да мерим точно промяна, т.е. да виждаме кога какъв консуматор се включва/изключва.
Затова не трябва да има кондензатори в нашия изход, включително ще е силно препоръчително да се махат входните кондензатори и/или филтри на устройството.

абе и аз отдавна се чудя на тия мегахерци.... нали за тва са кондензаторите по захранването
не мисля че ще мерим всеки клок на процесора...
ако се мери включено/изключено устройство - трябва да се съобрази с най кратко работещото устройство, чийто ток ако е чак толкова кратък пак няма да е точно с времето му на работа а интегриран във времето от филтровите кондензатори (този въпрос ми се струва идва от неопределено задание)
освен това имаме аналогово и цифрово мерене на тока - аналоговото - за обратни връзки и да го гледаме на скопа, ок, бързо да е
цифровото - както вече казахте битове и мегахерци не се понасят, т.е. ако няма да се слага ацп с 1 гигасемпъл за да хване точната форма на тия мегахерци то просто си губи смисъла
според мен иска още уточнения по заданието и да се раздели аналогова от цифрова част по параметри - всяка част със своите си параметри