[Elettronica analogica, Elettronica] Problema V_out convertitore D/A LTSpice
Salve a tutti,
sto cercando di utilizzare LTSpice per effettuare una simulazione di un convertitore D/A con topologia R-2R, basato sull'amplificatore operazione TL082. In generale il circuito funziona, però quando provo a simulare il codice nullo 0000, ottengo una tensione di uscita stranamente alta (1.53V), quando invece mi aspetto che sia dell'ordine dei $mV $/ $ mu V$.
Qualcuno sa spiegarmi perchè?
Allego qui il circuito utilizzato per simulare il codice 0000:
Da una parte credo che l'ingresso del pin invertente non vada collegato a massa, però dall'altra non saprei dove collegralo e soprattutto non capisco perchè questo porterebbe ad avere in uscita 1.5V
sto cercando di utilizzare LTSpice per effettuare una simulazione di un convertitore D/A con topologia R-2R, basato sull'amplificatore operazione TL082. In generale il circuito funziona, però quando provo a simulare il codice nullo 0000, ottengo una tensione di uscita stranamente alta (1.53V), quando invece mi aspetto che sia dell'ordine dei $mV $/ $ mu V$.
Qualcuno sa spiegarmi perchè?
Allego qui il circuito utilizzato per simulare il codice 0000:
Da una parte credo che l'ingresso del pin invertente non vada collegato a massa, però dall'altra non saprei dove collegralo e soprattutto non capisco perchè questo porterebbe ad avere in uscita 1.5V
Risposte
"Alfonso96":
... In generale il circuito funziona, ...
Come potrebbe funzionare in quella configurazione?
"Alfonso96":
... però quando provo a simulare il codice nullo 0000, ottengo una tensione di uscita stranamente alta (1.53V), quando invece mi aspetto che sia dell'ordine dei $mV $/ $ mu V$. ...
Allego qui il circuito utilizzato per simulare il codice 0000: ...
Di certo non è quello da te postato il circuito adatto per simulare l'ingresso digitale 0000.
"Alfonso96":
... Da una parte credo che l'ingresso del pin invertente non vada collegato a massa, ...
Lo credo anch'io.
Scusa ma a cosa può servire quell'operazionale completamente scollegato dalla rete resistiva forzata dal segnale digitale
"Alfonso96":
... però dall'altra non saprei dove collegralo ...
L'ingresso invertente devi scollegato da massa, in quanto le estremità inferiore dei resistori verticali possono essere collegate o a massa per valore digitale basso o all'ingresso invertente per valore digitale alto.
"Alfonso96":
... e soprattutto non capisco perchè questo porterebbe ad avere in uscita 1.5V
Ti faccio notare che, così come l'hai collegato, quell'opamp è privo di controreazione e di conseguenza entra in gioco la sua tensione di ingresso di offset [nota]Che poi chiaramente, nella simulazione, dipenderà da come è stato modellato l’opamp utilizzato.[/nota] che viene amplificata dall'elevatissimo guadagno A dell'opamp.
Per averne una stima, scollega il morsetto invertente dalla massa e misura la tensione in uscita.
BTW Se postavi il file .asc di LTspice, potevo riciclarlo per risponderti.
Grazie della risposta, quando dicevo che funzionava in generale intendevo per le altre configurazioni 
.Poi per provare il codice 0000 ho messo tutto a terra per fare prima, ma mi sono dimenticato che il morsetto invertente non doveva essere collegato a terra, però siccome mi usciva una tensione che non sapevo spiegarmi ho preferito chiedere.
Comunque, la tensione di uscita nel caso in cui solo il morsetto non invertente sia messo a terra è $V =10.9$ $mu V$
questo è il valore a regime, perchè simulando ho visto che la tensione aumentava prima di stabilizzarsi.
Questo è quello che viene fuori per una simulazione di 10000s.
Perchè c'è questo transitorio?
Poi, da questa misurazione per avere una stima del guadagno ad anello aperto A, bisogna che mi attenga al valore di $V_(offset) $ del datasheet così che:
$Vout = A v_d = A(v_+ - v_-) $ dove $v_+=0$ dunque $A = - V_(out) / V_(offset)$ ?
Oppure posso avere una stima senza usare il datasheet?
.Poi per provare il codice 0000 ho messo tutto a terra per fare prima, ma mi sono dimenticato che il morsetto invertente non doveva essere collegato a terra, però siccome mi usciva una tensione che non sapevo spiegarmi ho preferito chiedere.Comunque, la tensione di uscita nel caso in cui solo il morsetto non invertente sia messo a terra è $V =10.9$ $mu V$
questo è il valore a regime, perchè simulando ho visto che la tensione aumentava prima di stabilizzarsi.
Questo è quello che viene fuori per una simulazione di 10000s.
Perchè c'è questo transitorio?
Poi, da questa misurazione per avere una stima del guadagno ad anello aperto A, bisogna che mi attenga al valore di $V_(offset) $ del datasheet così che:
$Vout = A v_d = A(v_+ - v_-) $ dove $v_+=0$ dunque $A = - V_(out) / V_(offset)$ ?
Oppure posso avere una stima senza usare il datasheet?
"Alfonso96":
... Comunque, la tensione di uscita nel caso in cui solo il morsetto non invertente sia messo a terra è $V =10.9$ $mu V$...
Esatto, diciamo intorno a 11uV.
Per andare a stimare l'amplificazione A devi però misurare la tensione in uscita "a vuoto", ovvero in questo caso rimuovendo i 470 ohm che (nella tua configurazione) la caricano; detta vo quella tensione, e detta vd quella in ingresso
$A\approx v_o/v_d$
... attendiamo il tuo calcolo.
"Alfonso96":
... questo è il valore a regime, perchè simulando ho visto che la tensione aumentava prima di stabilizzarsi. ...
La spiegazione di questo andamento transitorio [nota]E ti faccio notare che si tratta di una salita dell'ordine di una decina di picovolt in mezz'ora.
[/nota] andrebbe analizzato studiando il modello spice usato per l'opamp, ma credimi è un'impresa che lascio volentieri agli esperti che hanno realizzato il modello ( e il software del simulatore). Se vuoi comunque, ti fornisco il circuito equivalente che probabilmente è stato usato per il TL e poi ci provi tu.
Ad ogni modo, scherzi a parte, se lo recupero, te lo posto entro sera insieme al file spice; vedere entrambi ti potrà di certo essere utile per capire la complessità della modellazione di un OA.
Non ho ben capito come procedere 
, intendi dire di modificare il circuito eliminando solo la resistenza, quindi lasciando la retroazione, così :
Oppure intendi eliminare la retroazione e quindi mettere entrambi gli ingressi a terra, così:
Ad ogni modo per il circuito
1) $ V_(out) = 11 $ mu$ V $
2) $V_(out) = 2.516 V$
Immagino sia il secondo, però in entrambi casi non posso ricavare la tensione differenziale su Spice
, intendi dire di modificare il circuito eliminando solo la resistenza, quindi lasciando la retroazione, così :
Oppure intendi eliminare la retroazione e quindi mettere entrambi gli ingressi a terra, così:
Ad ogni modo per il circuito
1) $ V_(out) = 11 $ mu$ V $
2) $V_(out) = 2.516 V$
Immagino sia il secondo, però in entrambi casi non posso ricavare la tensione differenziale su Spice
Con il primo circuito ti ricavi la differenziale, visto che è uguale a quella d'uscita, con il secondo circuito ti ricavi la tensione a vuoto in uscita.
Ora devi solo fare il rapporto.
NB La differenziale te la eri già ricavata in precedenza, in quanto i 470 ohm o il cortocircuito non fanno sostanzialmente nessuna differenza, visto le piccole correnti di offset dell'opamp.
Ora devi solo fare il rapporto.
NB La differenziale te la eri già ricavata in precedenza, in quanto i 470 ohm o il cortocircuito non fanno sostanzialmente nessuna differenza, visto le piccole correnti di offset dell'opamp.
Ah a questa combinazione non avevo pensato 
Quindi $2.56 / (11 mu ) ~~229.420K$
Quindi $2.56 / (11 mu ) ~~229.420K$
Premesso che è una stima, quindi non metterci tutte quelle cifre significative in quanto è privo di senso, possiamo confrontare quel valore $A\approx 230k$ con quanto afferma un datasheet del TL082 [nota]https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl082-n.pdf[/nota]
... che rientra in quella fascia fornita dal diagramma, per una alimentazione di 15 volt.
... che rientra in quella fascia fornita dal diagramma, per una alimentazione di 15 volt.
Grazie mille 
BTW Ho recuperato il macromodello, che penso sia uguale a quello da te usato
e un circuito equivalente che, anche se non relativo al TL08x (ma al TLC8x) è topologicamente uguale
giusto per curiosità.
e un circuito equivalente che, anche se non relativo al TL08x (ma al TLC8x) è topologicamente uguale
giusto per curiosità.
Grazie ancora, ma tutto quello che riesco a capire da questo schema sono le resistenze di ingresso 13.19M e resistenza di uscita 50Ohm , poi il resto è abbastanza confuso xD
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo