Amp op - saída variando com a temperatura

[denis]

Bom dia pessoal,

Meu problema é o seguinte:
Tenho o circuito abaixo montado em um protoboard com o ganho e a saída conforme esperado.
Mas o circuito é extremamente sensível a variação de temperatura, alguns graus deixam o circuito totalmente instável.

https://ibb.co/HhXhKw5

01.png

O datasheet mostra este drift com relação a temperatura:

https://ibb.co/2j7sfKk

02.png

Quem pode estar causando este erro? Os resistores ou o Amp Op?
Como compensar o minimizar este erro?

Obrigado.

[mrgadotti]

O problema pode estar nos resistores de valor muito elevado ou mesmo tolerância.

[edsont]

Talvez o uso de resistores de filme metalico melhore.

Eu já utilizei resistores de valor alto com ampops e o circuito ficou sensível a campos eletromagnético e eletrostático. Uma caixa metálica resolveu o problema. Eu usei todos os resistores de filme metálico.

[MOR_AL]

Como o circuito possui níveis de sinal muito baixo e responder a CC, além do já recomendado, deveria incluir um ajuste de offset em cada operacional.
MOR_AL

[denis]

Talvez o uso de resistores de filme metalico melhore.

Eu já utilizei resistores de valor alto com ampops e o circuito ficou sensível a campos eletromagnético e eletrostático. Uma caixa metálica resolveu o problema. Eu usei todos os resistores de filme metálico.

Vou procurar por resistores de filme metalico, talvez ele sejam menos sensíveis as variações de temperatura.

[denis]

Como o circuito possui níveis de sinal muito baixo e responder a CC, além do já recomendado, deveria incluir um ajuste de offset em cada operacional.
MOR_AL

Até onde entendo não me parece ser offset, pois o simples fato de assoprar próximo já altera a saída em 5X.
Eu entendo que o offset seria para corrigir um desvio constante.

[andre_luis]

Essa variação de 5x ocorre somente no primeiro estágio, certo ?

Aparentemente essa topologia é meio sensível á desvios no offset de entrada, que na verdade é a subtração da tensão nos pinos + e -
Talvez voce devesse considerar um amplificador operacional proprio para instrumentação, ou ter o trabalho de montar e topologia:

01.png

[denis]

Essa variação de 5x ocorre somente no primeiro estágio, certo ?

Aparentemente essa topologia é meio sensível á desvios no offset de entrada, que na verdade é a subtração da tensão nos pinos + e -
Talvez voce devesse considerar um amplificador operacional proprio para instrumentação, ou ter o trabalho de montar e topologia:

01.png

Eu já conhecia AO de instrumentação, ainda não utilizei pois não encontrei aqui no BraZil.
Caso tenha algum part number para indicar.

Valeu

[MOR_AL]

Você está certo. O ajuste de offset corrige níveis cc e a saída não deveria variar com um "sopro".

Sugiro:
1 - Confira o circuito novamente. Às vezes o que parece conectado não está, ou algum componente pode ter sido colocado com seu valor diferente do desejado.
2 - Tente tirar uma foto clara da montagem de modo a que possamos conferir a montagem. Às vezes passamos por erros e não nos damos conta. Mostre o que é V3_3 e IG1
3 - Curo-circuite a entrada e veja se a tensão de saída altera com o tal "sopro".

O que você está usando como sensor (o seu V3_3) e o que está usando como a fonte de corrente (IG1)?

Circuitos com tensões de entrada desta ordem de grandeza costumam ser sensíveis, principalmente se montados em protoboard.
Você colocou capacitores de 0,1uF nas fontes JUNTO aos operacionais?
Os fios, principalmente de entrada são curtos?
Esses fios são transados? Algo como 1 espira por polegada.
R5 com R6 e R4 com R7 devem ser casados. Suas diferenças devem ser menor que 1%.
Finalmente.
Se a saída estiver variando com a temperatura, use resistores de filme metálico, como já mencionado.
MOR_AL

[denis]

Você está certo. O ajuste de offset corrige níveis cc e a saída não deveria variar com um "sopro".

Sugiro:
1 - Confira o circuito novamente. Às vezes o que parece conectado não está, ou algum componente pode ter sido colocado com seu valor diferente do desejado.
2 - Tente tirar uma foto clara da montagem de modo a que possamos conferir a montagem. Às vezes passamos por erros e não nos damos conta. Mostre o que é V3_3 e IG1
3 - Curo-circuite a entrada e veja se a tensão de saída altera com o tal "sopro".

O que você está usando como sensor (o seu V3_3) e o que está usando como a fonte de corrente (IG1)?

Circuitos com tensões de entrada desta ordem de grandeza costumam ser sensíveis, principalmente se montados em protoboard.
Você colocou capacitores de 0,1uF nas fontes JUNTO aos operacionais?
Os fios, principalmente de entrada são curtos?
Esses fios são transados? Algo como 1 espira por polegada.
R5 com R6 e R4 com R7 devem ser casados. Suas diferenças devem ser menor que 1%.
Finalmente.
Se a saída estiver variando com a temperatura, use resistores de filme metálico, como já mencionado.
MOR_AL

Obrigado pelas sugestões MOR_AL.
Vou começar por montar o circuito em uma placa padrão, menos fios trançados e componentes mais próximos.
Vou procurar por resistores de precisão ou filme metálico.
Colocar capacitores 0,1uF próximos, hoje eles estão longe.

Respondendo às perguntas:
V3_3 são duas baterias de 1,5V isoladas do circuito (somente a queda de tensão em R1 me interessa)
A fonte de corrente IG1 na verdade é uma carga que consome 50uA, deve gerar perto de 100uV em cima do R1.

[MOR_AL]

Inclua um resistor de 8k2 do pino 3 de OP2 ao terra. Isso tende a casar o offset de OP2.
MOR_AL

[pamv]

Eu já conhecia AO de instrumentação, ainda não utilizei pois não encontrei aqui no BraZil.
Caso tenha algum part number para indicar.

Valeu

A Analog Device tem um texto

"A DESIGNER’S GUIDE TOA DESIGNER’S GUIDE TO INSTRUMENTATION AMPLIFIERS", 3 RD Edition by Charles Kitchin and Lew Counts que você pode baixar aqui:

https://www.analog.com/media/en/trainin ... mplete.pdf

e dar uma olhada

[rafael]

Usa componentes para linha médica.
Aconselho usar o AD621 (amplificador de instrumentação) com o op97. Ambos da “Analog Devices”.
Usa tambem resistores da linha “Panasonic ECG ou EEG”.

São componentes caros, geralmente soh acha na mouser ou digikey, mas vai resolver teu problema com certeza.

Por curiosidade, que sinal estás tentando aquisitar? Seria eeg? Para a faixa de 100uV...
Se for para EEG a Texas tem um ci especializado para isso (eles têm inclusive kit de desenvolvimento analógico para esse fim).

Abraço.


Enviado do meu iPhone usando Tapatalk

[denis]

Usa componentes para linha médica.
Aconselho usar o AD621 (amplificador de instrumentação) com o op97. Ambos da “Analog Devices”.
Usa tambem resistores da linha “Panasonic ECG ou EEG”.

São componentes caros, geralmente soh acha na mouser ou digikey, mas vai resolver teu problema com certeza.

Por curiosidade, que sinal estás tentando aquisitar? Seria eeg? Para a faixa de 100uV...
Se for para EEG a Texas tem um ci especializado para isso (eles têm inclusive kit de desenvolvimento analógico para esse fim).

Abraço.
Enviado do meu iPhone usando Tapatalk

Olá Rafael,

Ainda não tive tempo de montar o circuito em uma placa adequada, mas consegui resultados excelentes apenas trocando para resistores de precisão (conforme dica do pessoal ).
Consegui encontrar o AD620 aqui no Brasil, parece ser bem parecido com o AD621, estou testando ele no momento.

Não vou usar o circuito para ECG/EEG, pretendo monitorar a corrente de um circuito através de um resistor shunt.
Vou medir uma corrente na ordem 40~50uA através de um resistor 2,2R, por isso os 100uV.