This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TLV2772:TLV2772

Guru**** 1122710 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV2771, TLV6741
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/668595/tlv2772-tlv2772

器件型号:TLV2772
主题中讨论的其他器件:TLV2771TLV6741

您好!

 

我正在为压电式传感器寻找合适的充电放大器。

传感器是 PVDF 金属箔、镀金尺寸为~5x5mm2。

厚度为28µm μ m (也提供52µm μ m 和110µm μ m、但我想我们将使用28µm μ m、以实现灵活性)。

 

箔片规格如下:

压电系数近似值:

D31 =-5至-6、D32 =-4至-5、D33 =-28至-32、

二电常数(相对介电常数):

10-12

Young Modulus~8GPa。

传感器的容量约为~100pF。

该箔片将集成到人工手指中、主要是真实手指的硅树脂形式、用于感应手指在表面被磨碎时形成的振动。

电极粘在传感器上。 放大器的位置距离传感器最近约5到10cm。

所需频率(主要是生成的频率)介于10至2000Hz 之间。

由箔片中的感应应力引起的振动幅度很小,但我不知道它有多小。

因此、遗憾的是、我还不确定产生的电压、但我想它们可能处于 mV 范围内。

 

首先、我想将放大器(我希望在此收集一些信息)连接到具有输入特性的 USB 示波器(Picoscope 2206)

BNC、1 MΩ±1%∥13pF±1 p

这是一个具有50MHz 带宽的8位系统。

但是、目标是将其连接到精确的 AD 转换器、并将其连接到 PC、而无需使用此示波器。

在 TI 应用报告《信号调节压电传感器》中、 运算放大器 TLV2771用于进行中等程度的放大。

Mandar Kothavade 发表了一篇文章:选择用于感应压电生成电压的运算放大器。

其中、他的压电体的电容接近5nF、并生成大约500kHz 的电压波形、范围为-5mV 至5mV。 他要求一个运算放大器、该运算放大器应能够感应该电压并将其放大到0-3V 的电压范围内。

建议使用 OPA2301

然而、这可能主要是由于高频需求!?

我还想知道如何测量反馈电阻器和电容的尺寸、正如预期压电器的小输入电压和所需的大约10Hz 的低频截止频率一样、我想知道这是否可以通过一个放大器级实现?

遗憾的是、在电子产品方面知识有限、因此我非常感谢有关相应放大器模型的任何建议以及有关所需电路的提示!

 

非常感谢大家的参与!

此致

Thomas Jules

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Thomas:

    感谢您提供详细的帖子和信息、我将汇总一些材料以帮助您解决问题。 我对您的应用有几个问题、对我很有帮助:

    对于输入信号、您认为压电式将提供大约 mV 的信号? 您是否知道将对箔片施加大约多大的力?
    2.对于运算放大器的电源电压(5V 单电源、+/- 5双电源等)、您有没有任何限制?
    3.您所需的输出信号幅值是多少?

    谢谢、
    Paul

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    此外、TI 还发布了两个应用手册、标题相同为"压电式传感器的信号调节"。 如果你还没有看过爱德华多·巴托洛姆的这一个,也值得你阅读,因为我相信它会更深入一点:

    www.ti.com/.../slyt369.pdf

    保罗
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    最后一个问题、也与传感器相关:

    您是否知道您正在使用的传感器的灵敏度(通常在 PC/G 中给出)。

    谢谢!
    Paul
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Paul:

    非常感谢您的快速响应!!

    遗憾的是、我对压电信号的振幅非常不确定、因为我对由于振动导致的压电箔中产生的应力非常不确定。 我使用该公式获得高达几十伏甚至更多的 mV 范围值

    V=-g x 应变 x YM x t

    这取决于应变的估计值。

    数字仿真报告的振动振幅在100µm μ V 范围内。 如果这会使金属箔发生偏转、我想应变可能在10-3范围内、这会产生几伏的电压、而不是毫伏的电压。最后、金属箔将跟随摩擦表面时产生的指尖锥形振动!

    当我获得箔片时、我认为我应该能够使用示波器至少感应高频振动、但这可能需要一段时间。

    关于电源电压、我认为单电源更容易、因为我们有单个实验室电压电源、但我想双电源也是可能的!

    输出信号只需足够大才能清楚地从噪声中辨别出来、即 SNR 必须足够好。 然而、不需要最小值、因为如果这是问题、它不必触发任何其他源? 目标是测量感应振动的频率和表示振动幅度的值、并能够对获得的信号进行适当分析。

    再次感谢!

    最好

    Thomas

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    HY、

    灵敏度为 d31 =-5至-6、D32 =-4至-5、D33 =-28至-32 PC/N

    谢谢

    Thomas
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    HY Paul、
    感谢您向我发送指向 Eduardo Bartolome PDF 的链接。 我已经读过这一点、并且除其他外、它引起了对单个放大器级的关注、因为低反馈电容器会增加增益、但也会增加低截止频率、这对于我要测量的低频率而言是有问题的。
    我还下载了 TINA TI、这是一个非常有用的工具、但是我实现的电路还不能正常工作...
    最好
    Thomas
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Thomas:

    当您详细了解传感器以及所需的输入和输出信号类型后、我们将能够提供更具体的建议和设计指导。 现在、我将介绍有关电路拓扑和组件选择的一些问题、希望这些问题能帮助您开始设计。 在本次讨论中、我假设您具有大约10mV 的输入信号、并且需要3V 的满量程输出信号。

    在选择运算放大器时:

    • 我们可以选择低电压运算放大器(Vs <=5.5V)。
    • 由于低输入偏置电流和低1/f 噪声转角、CMOS 或 JFET 放大器是最佳选择。

    设计电路:

    • 选择高射频-这样可以降低噪声。
    • 电路需要300或约50dB 的增益。 两级设计可能最容易实现。
    • 如果噪声是一个因素、请考虑对输出进行低通滤波以获得更好的结果。
    • Cf = 1/(2 * pi*rf*f_low)
    • RI = 1/(2 * pi*c_sensor*f_high)
    • 根据所需的增益设计第二个增益级-同相拓扑是一个很好的起点。 您可能还需要根据传感器谐振和噪声进行滤波。

    下面是一个示例 TINA 原理图、其中显示了适用于您的场景的可能设计。 选择 TLV6741是因为它具有低噪声、偏置电流和 CMOS architecture.e2e.ti.com/.../ChargeAmp_5F00_TLV6741.TSC

    我希望这对您有所帮助、如果您有其他问题、请告诉我。

    保罗

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Paul:

    非常感谢您的帮助!!

    我将考虑您的建议、并尝试 Tina 程序的一些设计、并在等待传感器时查找建议的 OPAMP。

    我希望在接下来的两周内获得 PVDF 箔片、以获得有关信号振幅的一些知识。

    再次感谢您的帮助!

    最好

    Thomas