Comparator / Op-Amp Tester

blackdog

Honourable Member

Ha die Fred en flash2b,

Fred,
Zonder schema kan ik geen goede voorstelling maken van wat je hebt gefabriekt...
Laat je tekening eeens zien!

flash2b
Sorrie dat mijn antwoordt wat langer duurde, het is erg druk met mijn werk.
Dat is mooi voor de inkomsten maar niet voor de vragen tussen door, voor schakelingen waar ik een half jaar geleden voor het laatst aan heb gewerkt :-)

OK, daar gaan we...
Op het plaatje van de voedingssectie worden de voedingen door de LM317, 337, 7805, 7905 en twee zeners gemaakt.

Verder is voor de werking een regelbare voeding nodig en wel twee stuks voor de + en de - aansluiting van de te testen opamps.
Om "Low Cost" componenten te kunnen gebruiken, heb ik er voor gekozen de voeding voor de te testen opamps te splitsen.
De voeding die de + spanning levert voor de te testen opamp wordt zeelf gevoed uit +27V en de -5V.
De voeding die de -voeding aansluiting van de opamp stuurd wordt gevoed uit +5V en -27V.

De uitgang van de symetrische voeding is afhankelijk van aansluiting A en D.
Aansluiting A gaat van 0 tot -10V, en deze waarde creerd op uitgang Y een spanning van 0 tot -22V.

Aansluiting D gaat van 0 tot +10V, en deze geeft op de uitgang Y een spanning van 0 tot +22V.

Aansluitingen E en B worden gestuurd door de stroombron schakeling op pagina 3.

De grote schakelaar geeft aan de hand van de stand waar deze op staat een stroom aan de uitgangen B en E.

Deze stromen worden geinjecteerd op de -ingangen van de twee outputsecties op pagina 1.

Door dus een bepaalde stroom te injecteren op aansluiting en/off B, E,
verschuift de voedingsspanning van de te testen opamp, dit onafhankelijk van de ingestelde voedingspanning d.m.v P1 op pagina 2.

Ik hoop dat dit het een en ander wat duidelijker heeft gemaakt.
Als je er nog niet uit komt stuur me dan maar een mailtje, dan komt het vast goed :-)

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.
fred101

Golden Member

Ik moet het schema nog tekenen. Ik zet meestal de basis op papier, bereken bepaalde dingen als afsnij frequenties, spanningsdelers, en dingenh mbt SOA zoals stroom/spanning/vermogen en bouw deel voor deel en pas dan dingen aan waardoor ik op het einde mijn bouwsel moet reverse engineren

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch
fred101

Golden Member

http://www.pa4tim.nl/?p=4507
De mijne is af. De eerste korte test lijkt geslaagd. Schema van de voeding heb ik nog niet getekend maar is gewoon 317/337 5 tot 15V en 7815/7915
In de variabele voedingen zit een schakelaar die de rail precies 1V lager kan zetten. Ik heb als extra nog twee opamps gemaakt die per ingang een variabele positieve of negatieve offset kunnen maken. De - en + ingang hebben ook hun eigen bnc ingang (ivm bode plots, en er zijn twee bnc uitgangen. De ingebouwde sinus kan op de AC gain ingang of er kan een externe op. Of er kan een externe op. De sinus kan ook de 317/337 moduleren maar ik heb niet de uitgebreide versie gemaakt. Ik vind dat iets minder belangrijk omdat ik bij elk project tot nu toe waar dat belangrijk is toch een goede voeding maak.

Ik had wel een probleem, zie hier het gevaar van snelle signalen, gelukkig geen rookschade in mijn scoop ;-)

http://www.pa4tim.nl/wp-content/uploads/2013/07/sinusonfire.jpg

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook oud en exotisch

Van het weekend ben ik verder gegaan met de Op-Amp Parameter Tester en heb dit maal de Symmetrische Referentie gemaakt. Dat is het rechter deel van het schema van Blackdog. Het linker deel had ik begin dit jaar als gemaakt.

De referentie werkt prima, alleen heb ik twee weerstanden een andere waarde moeten geven. Met R8=10K en R9=2K74 is het regel bereik 10,12 tot 11,49V. Dat is dus te hoog! Ik heb R8=10.2K en R9=3.3K, bereik 9,21 tot 10,23V, gebruikt. Deze (precisie) weerstanden had ik beschikbaar, vandaar de waarden.

De de Bourns 10 slagen potmeter (niet op de foto!) is de uitgang mooi symmetrisch te regelen en super stabiel.

Er is nog een lange weg te gaan, voordat de hele tester af is, maar dit is weer een stapje. De volgende stap zal de dubbele uitgang sectie zijn en dan is er dus al een dubbele regelbare voeding zonder de modulatie, want die zit in de shifter.

De referentie heb ik op zo'n groene ebay print gemaakt.

http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08525%20(1)_cleaned.jpg

En speciaal voor de onderkant fetishisten:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08528%20(1)_cleaned.jpg

blackdog

Honourable Member

Ha die flash2b,

Goed werk!
Ziet er netjes uit en de variatie in de referentie goed opgelost.
Als je met de scoop op de uitgang kijkt van de twee opamp's, zal je zien dat het doodstil is :-)
Verder zal je bij het draaien van de 10 slagen portmeter ook bijna gee extra "ruis" (dender van de loper over het weerstanddraadje van de potmeter) aan de uitgang zien.

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

Vandaag verder gegaan met het bouwen van een halve uitgang sectie.

Tijdens het bouwen kwam ik erachter dat er een fout in het schema van de uitgang sectie zit. De fout zit zowel in de positive als negative rail en zit aan de inverterende ingang van NE5532-2. Deze is in het schema aangesloten aan de rail van NE5532-4, maar moet eigenlijk aan de uitgang pin7 van de NE5532-2 zitten. Ik heb dit tijdens het bouwen al gecorrigeerd, dus het leverde geen problemen op.

@Blackdog, kan jij het schema AUB aanpassen?

Ik heb het halve deel bedraad als positive en tijdelijk de ingang verbonden met 5V. De uitgang is dan netjes 11V. Bij ingang 0V was de uitgang 0V. Ik neem dus maar aan dat als de ingang 10V is, de uitgang 22V wordt, maar dat zal ik pas testen als ik de andere kant ook af heb en ik de referentie eraan gaan hangen.

Wederom een groene ebay print gebruikt, dit keer een maatje groter, maar hier kunnen beide delen op worden gehuisvest.

http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08535%20(1)_cleaned.jpg

En speciaal voor de onderkant fetishisten:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08533%20(1)_cleaned.jpg

Henry S.

Moderator

Net opgebouwde printjes :). Ik haal wel eens wat van die printjes bij de stand Zirconium, maar wat is je ebay adresje?

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.
blackdog

Honourable Member

Ha die Flas2b,

Dank je voor het schemafoutje, het is reeds aangepast, sorry ;-)
Ziet er verder weer netjes uit.

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

Het is ook een leuk project, vooral omdat het zo modulair en je ook los er veel aan kan meten en testen.

Volgende stap de andere helft, en dan de drie modules die ik heb aan elkaar hangen. Ik heb nu de voeding en de halve uitgang sectie aangesloten, de referentie zit er nog niet aan. Die ligt op een andere tafel.

Ik heb ook al een idee hoe ik het met de standen schakelaar ga doen. Ik ga ipv een 8 standen een 6 standen en een extra wissel schakelaar oplossen.

De fasen draaier, als je die nog gaat ontwerpen, wil ik ook nog maken, maar zal mijn functie generator hier ook voor kunnen gebruiken.

blackdog

Honourable Member

Ha die Flash2b,

Ik zal volgende week aan je denken, hij is opzich simpel van opbouw.
1x opamp als buffer en de andere als inverteerder, bijde 1x versterking.
Dan nog een extra opamp om deze twee buffers aan te sturen.
Deze opamp dient er voor zodat beide opamp's een lage impedantie zien.
En dat je geen verschillen krijgt door de uitgansimpedantie van je generator of een wat rammelende connector.
Dus een drie opamp ontwerpje met 1 trimmer potmeter zodat de inverterende opamp precies 1x wordt.
Dan kan je b.v. met twee nauwkeurige weerstanden van zeg 10K de uitgangen samen voegen en kan je de output op minimaal afregelen en ook kan je dan zien of de fase van beide trapjes mooi over het hele bereik gelijk blijft.

Ik doe mijn best voor je :-)

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

@Henry S. Hier volgens mij als ik het mij goed herinner. Het staat nog ergens op CO maar kan zo even niet vinden waar.

@Flash wat kan je dat toch mooi bouwen!

www.tinuselectronics.nl Because DIY Electronics Matters!!!!

@Henry S
hier (gevonden met de zoek functie :) )

@Tinus016
"electronics-salon" inderdaad, maar ze zijn ook wel bij andere verkopers te vinden.
Dank je voor je compliment, ik steek zo'n layout ook niet zo maar even in elkaar, ik probeer alles zo logisch mogelijk te zetten dat ik minder draden hoef te trekken. Mijn voorkeur gaat uit naar baantjes print, maar dat is nog meer planning vooraf. De "missie" voor deze print was dat beide delen op één PCB moesten passen.

Op 3 april 2014 23:05:39 schreef flash2b:
"electronics-salon" inderdaad, maar ze zijn ook wel bij andere verkopers te vinden.

Inderdaad, en ook nog wel wat goedkoper.

If you want to succeed, double your failure rate.
blackdog

Honourable Member

Hi heren,

De groene printjes van "electronics-salon" zijn duidelijk beter dan de goedkopere versie's die ik in mijn handen heb gehad, ze zijn al zo goedkoop, waarom dan vullis kopen?

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

Voor zover ik kan beoordelen zijn die uit mijn link van dezelfde soort als uit de foto van flash2b (electronics-salon) En dan bedoel ik optisch (qua indeling, opdruk silk, etc) maar ook qua overige specs (FR4 en doorgemetaliseerd).

@blackdog hieronder: ah, zo, dus je hebt meerdere versies in je handen gehad die op het eerste gezicht er hetzelfde uit zagen. Dan is het inderdaad aan te raden om maar meteen voor degenen te gaan die zichzelf bewezen hebben.

[Bericht gewijzigd door Jochem op 4 april 2014 20:12:23 (33%)]

If you want to succeed, double your failure rate.
blackdog

Honourable Member

Hi jochem,

De gene die ik in mijn handen heb gehad, zagen er ook zo uit, maar als je goed keek, zag je dat het slecht gemaakt was.
Rafelige randen aan de via's enz.

Maar jullie hebben mijn zege, als jullie voor de nog goedkopere versie gaan :-)

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

Inmiddels zit het andere deel ook op de print. Ook dit deel doet het volgens mij, 5V in 11V uit.

Tijdens de bouw kwam ik erachter dat de elco's die over elke op-amp staan maar 25V konden verdragen. Natuurlijk ging op een gegeven moment het 'dak eraf'. Nu heb ik ze vervangen voor 50V exemplaren van Nippon Chemicon.

http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08541%20(1)_cleaned.jpg

Sorry geen onderkant foto's.

Vandaag zitten spelen met de modulatie van de output sectie.

Ik heb bied een sinus aan ingang C van het negatieve deel. De uitgang X volgt dan mooi geinverteerd het aangeboden signaal. Met de weerstand waarde van R7=11K haal ik echter niet de 1Vrms=1Vtt on Output. Ik kan regelen tussen de 600mV en 800mV. Als ik een 1.5Vrms signaal aanbied, dan is de uitgang 1Vtt on Output.

Een 20KHz signaal 1Vrms levert het volgende plaatje op:
http://www.uploadarchief.net/files/download/20khz-1vrms.png

Hoger kan natuurlijk ook, hier een 100KHz signaal van 1.5Vrms:
http://www.uploadarchief.net/files/download/100khz-1.5vrms.png

Ik heb ook nog 200KHz geprobeerd, en dan is de output nog steeds 1Vtt. Hieruit concludeer ik dat de bandbreedte dus meer dan 200KHz is, want volgens mij loopt de bandbreedte tot -3dB dus dan zou het signaal -3dB moeten zakken om dat maximum te bepalen.

De testen heb ik nu gedaan op het negatieve deel dus met een V+=5V, V-=-27V. De ingang A hangt aan de -5V en de output X is -11V DC.

Ben erg tevreden dat het zo goed werkt allemaal.

blackdog

Honourable Member

Ha die flash2b,

Op het ogenblik zou ik niet eten waarom de RMS/TT waarde niet zou kloppen.
Misschien dat ik de waarden niet goed genoteerd kan hebben of jij b.v. niet helemaal de goede waarden in het printje hebt gestoken.
Ik hoor graag als ik het mis heb, kan ik het schema aanpassen :-)

Je kan de bandbreedte ook bepalen met een blokgolf.
Die blok geeft in een keer weer, hoe de frequentie karakteristiek er uit ziet.
Gebruik een goede blok van zeg 10 tot 50 Khz.
Denk hierbij aan mijn metingen van de Diff probe, kleine hobbels in het vlakke stuk betekend niet recht.

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

De potmeter R8=2K en R7=11K (zie mijn PCB). Ik heb ze alleen op de print omgedraaid, dus R7 zit aan C2 en niet R8.

Ik denk dat de waarden in het schema dus niet kloppen, op zich is dit geen ramp.

Met een 10KHz blok:
http://www.uploadarchief.net/files/download/10khzsquare-trise.png

Boven is de normale en onder is de delayed/zoom. Het rechte stuk is ongeveer 300nS. De bandbreedte hiermee uitrekenen is nog onduidelijk voor me, sorry.

blackdog

Honourable Member

Ha die Flash2b,

Als ik tijd heb, zal ik de waarden voor je controleren, ik heb het de komende weken flink druk, en dat is goed :-)
Kan ik daarna investeren in electronica...

De blok ziet er verder goed uit, geen rare overshoot e.d.
Kijkend naar de opgaande flank is je bandbreedte ruim voldoende.

In de datasheet kan je zien dat de power brandbreedte rond de 140Khz is bij 20V TT.
Daar er maar een veel kleiner signaal nodig is, haald hij wel rond de 300Khz.
Dit is veel meer dan nodig voor deze tester.
Je zou de flank nog iets steiler kunnen krijgen, door te spelen met de condensatoren.
Maar mijn mening is, het is goed zo:-)

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

Er zit een klein foutje ik het schema van de common mode shifter sectie. Zowel in het positief als negatief deel is de aansluiting voor de V- van de LM324a aan pin 11 en niet aan pin 12 zoals het er nu staat.

@Blackdog, kan jij het schema AUB aanpassen?

Voor mijn PCB denk ik eraan om op-amp B en C van een LM324 in het schema te wisselen, omdat dat beter uitkomt voor de bedrading. Ik neem aan dat er de volgorde geen speciale rede had.

blackdog

Honourable Member

Hi flash,

Schema is aangepast, wederom mijn dank hiervoor.

Ik zie geen problemen om de opamps om te wisselen.
De volgorde maakt soms iets uit bij opamps die gebruikt worden op hogere frequenties, dit is hier in het geheel niet aan de hand.
Dus mijn zege heb je, om ze alle vier zo te bedraden zoals jij het prettig vind :-)

Gegroet,
Blackdog

1e, Do No Harm! 2e, Leave Things Better Than You Found Them.

Vandaag heb ik het rechter deel van de common mode shifter uit het schema gemaakt. Dat is dus het deel met de op-amps.

Hoewel het schema redelijk overzichtelijk is, is het opbouwen van de PCB met een quad op-amp niet de leukste klus. Maar het is gelukt om zowel de negatieve als de positieve weer op het groene ebay printje te krijgen.

Morgen ga ik het circuit door-piepen, spanning erop zetten, meten, op-amps erin zetten, meten en duurtesten. Daar was vanavond geen tijd mee voor.

Van boven ziet het er zo uit:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08552%20(1)_cleaned.jpg

En speciaal voor de onderkant fetishisten:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08550%20(1)_cleaned.jpg

Ik heb op-amp B en C van elke LM324 in het schema met elkaar gewisseld.

Het schakel gedeelte aan de linkerkant van het schema zal ik op een PCB strookje monteren en ik ga gebruik maken van een 6 standen schakelaar en een aparte "Neutral" schakelaar. Misschien zet ik er dan uiteindelijk nog een extra "Extern" schakelaar tussen.

De twee andere secties en de voeding hebben er al een aantal uurtjes draaitijd opzitten.

Toch wel lekker dat nu ik er wat tijd in steek, het zo op schiet.

Vandaag de common mode shifter kunnen testen. De rechter deed het in één keer, de linker deed het aanvankelijk niet. De fout was makkelijk te vinden doordat ik met een ohm meter van pin tot pin in de ic voet kon meten en vergelijken. Het bleek een slechte soldering te zijn.

Hier zie je de shifter in actie. De ingang spanning is niet precies 1V, vandaar dat de waarde 1/100 mA afwijkt:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08555_cleaned.jpg

Ook met een ingang van -1V (ook iets (2/100 mA) hoger veroorzaakt door mijn simpele test set-up op mijn tweede tafel) komt er een omgekeerde stroom uit.
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08557_cleaned.jpg

Het linker deel van het de common mode shifter heb ik ook al gemaakt.

Er zit een klein foutje ik dat deel van het schema. De linker kant van de schakelaar voor "Negatieve Shift +1V" voor het positieve deel moet nog worden verbonden met de oranje gekleurde "+0.5V". De pin is in het schema niet aangesloten.

@Blackdog, kan jij het schema AUB aanpassen?

Omdat ik R1 en R6 niet in de waarde 7k68 kon vinden, heb ik deze samengesteld uit een 7K5 in serie met een 150Ω. Ik kan prima het 1V en -1V instellen.

Dit deel heb ik zo op de PCB gezet:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08554_cleaned.jpg

Ik heb geen 8 standen schakelaar (en kan ze ook nergens vinden), dus ik maak gebruik van een 6 standen schakelaar (gekocht op Rosmalen 2014) en een extra "Neutral" schakelaar in serie. Deze laatste schakelaar zet de ingangen van de common mode shifter naar ground in de "Neutral" positie.

In totaal ziet het er zo uit:
http://www.uploadarchief.net/files/download/dsc08553_cleaned.jpg

De gele en de witte draad gaan uiteindelijk naar de shifter.

Morgen ga ik beide delen van vandaag aan elkaar hangen en grondig testen, daar was vanavond geen tijd mee voor.

Alle delen zijn nu klaar, heel spannend of het in zijn totaliteit ook gaat werken, maar ik heb goed vertrouwen.