El amplificador operacional Rail-to-Rail solo alcanza el 90% de VCC, funciona a veces, no siempre

Question

He creado un sencillo módulo de adquisición de datos para la medición de señales de 5V. Hay 18 entradas analógicas en este foro, todos los cuales son una copia de la gráfica de abajo.

Cada entrada tiene un op-amp (MCP604) con ganancia unitaria. Esta op-amp deben trabajar para que dentro de 60mV de VCC, pero en la mitad de mis circuitos, no va a obtener más de 4.3 V. (Aviso a los 100K de pull-up a 5V, el pin de entrada desconectado, debe salida muy cerca de 5V.) En la otra mitad, los circuitos que funcionan igual de bien. Tengo dos de estas tablas se construyó, y la mayoría (no todos) de los circuitos se limitan a 4.3 V. en el apartado 4.3 V, el circuito se comportará de una manera lineal.

No parece ser una falla en el encendido, los circuitos que funcionan siempre de trabajo, los circuitos que no siempre no.

Me he cortado el seguimiento en la salida del amplificador para ver si el convertidor a/D fue de sujeción de alguna manera. Ningún efecto.

He intentado añadir una carga a la salida, con diferentes valores de R50, 10K hasta el infinito. Ningún efecto apreciable, tal vez un par de milivoltios.

Probablemente un detalle innecesario, pero por el bien de la integridad... Necesito conseguir el cero de entrada de la señal dentro del rango lineal del amplificador, así que me aumentar ligeramente con el 20K/100K de un divisor de tensión. Esto levanta una 0V señal de 0.833 V. El dispositivo conectado a este circuito, se puede proporcionar un voltaje de entrada de un poco menos de 0V (a veces tan bajos como -0.5 V).

Answer 1

Usted es superior a la de los amplificadores de entrada en modo común rango.

Se ha carril-a-carril de salida, pero no del carril-a-carril de entrada. El margen de rango de entrada es de -0.3 V a +3.8 V cuando se alimenta a partir de una 5V de alimentación. Cuando se configura como una unidad de amplificador de ganancia en el rango de salida será limitado por lo que es aceptable en la entrada.

Otros carteles han comentado que la hoja de datos explícitamente comentarios sobre el tema. (Hoja de datos)

Si usted excede el CM rango de entrada de la salida se puede hacer casi de todo, pero moderno opamps por lo general son bien portados. Parece que esto sólo abrazaderas de la tensión de salida.

No se puede utilizar como una unidad de amplificador de ganancia en esta aplicación.

Si usted hizo la ganancia de alrededor de 1,5 o más que funcionaría como la entrada no estará nunca por encima de la 3.8 V límite antes de la salida de golpear el carril de energía. O encontrar una pin-compatible amplificador con una amplia gama de entrada.

Puesto que usted tiene sensatez incluido la opción de componentes adicionales en el PCB se podría corregir el problema sin necesidad de cambiar la PCB.

Usted puede configurar R53 y R54 para proporcionar el 1.5 ganancia (e.g R53=10k, R54=4.7 k)

También se podría añadir resistencias R51 y R52 para atenuar la entrada por el mismo factor para el sistema en su conjunto funciona como fue diseñado.

Todos los de arriba lamentablemente no explica por qué algunos de sus juntas de trabajo todo el camino hasta el suministro de riel.

Answer 2

Está haciendo un mal uso del dispositivo, como un búfer de ganancia unitaria hay restricciones:

Lea la hoja de datos del dispositivo y, en particular, la nota 4.1.3.

Esto le indica que el dispositivo no se puede usar rail-rail Vin.