Ааа не! Само като видях релетата ми се доповръща, за десетките транзистори да не говорим - ако беше руска схема можеше да я разгледам. Отхвърлено!

Иначе: ако всички полеваци бяха с нанофаради в изхода никой нямаше да ги ползва.

Относно капацитета на транзисторите - той силно зависи от напрежението дрейн-сорс, като в нашия случай заради ниското напрежение капацитета е голям.
Да не говорим за капацитета на диода в права посока при 100мВ напрежение ...

Относно хилядите транзистори - ако имаш идея как да ги разкараме - казвай.
Идеята им е да постигнем мощен двутактен изход с максимално бърза реакция (честотна лента), локално токоограничение около 6А и минимален дроп върху горния мощния изходен транзистор с цел намаляване на разсейваната мощност. Добре ще е и драйвера преди мощния транзистор да не разсейва голяма мощност (може би нещо като схемата на FIG.2).
Имаме и начален ток на покой през мощните транзистори за задаване на работната им точка.
Не съм сигурен дали крайния транзистор трябва да е един или няколко в паралел с отделни нискоомни резистори в емитерите им.

Относно релетата - имах вариант и с транзисторни ключове, но паразитните им капацитети и утечките им силно влияят на микроамперовите обхвати (направо ги шунтират).

Така с релетата се избягват повечето от тези проблеми. остава си обаче проблема със съпротивлението на контактната система на релето. При комутиране на шунт 2к, това съпротивление може да се пренебрегне, но при шунт 2 ома - влиянието ще му е осезателно при двупроворно мерене на дропа върху шунта. Ако ще е 4 проводно - проблема изчезва, но се появява друг - с комитацията на усилвателя към различните шунтове...

Някакви идеи как елегантно да избегнем релетата и да имаме няколко обхвата/шунта за маллкиите тоци?

Относно шунтовия регулатор за 100мВ (бързия ценер) - капацитета дрейн-сорс на транзистора направо шунтира по променлив сигнал високоомните шунтове за микроамперовите обхвати.
Някакви идеи за схемно решение каак да избегнем това или поне да отстраним влиянието му върху меренето на тока?
Не се сетих за нищо друго освен за токов траф в дрейна на транзистора

галетен превключвател


Оффтопик: нещо последната схема съвсем ме хвърля в оркестъра...

Що са двутактни?
Кое устройство ще тръгне без поне 10нФ в захранването?
Вместо релета - сумиране през диоди, да не почваме пак с утечките...
Пък ценера може и с биполярен...
Не ги знам съвременните полеваци, но няма начин да няма по-аналогови и с по-малък капацитет.

емо,
опитваш се да направиш нещо такова (като кола):
- да вдига 100 за 3 сек. 200 за 5, 300 за 10 сек
- да е 4х4, за да можеш да се качиш със ските до лифта
- да е 300 кила, но да можеш да качиш 10 тона багаж
- да е с удобно кожено канапе за шофьорска седалка, на което да можеш да се излегнеш докато гледаш плазмата. кожата да е резедав еднорог.
- да е с поне 3 реда седалки, че да се събират детските столчета на всички деца, като тръгнете към морето
- да е поне с JBL или в краен случай bose озвучаване
- да е по-удобна от кемпер, като тръгнеш на къмпинг - печка, климатик, две тоалетни, баня, сателит, удобна спална за мама и тати и миниголф.
- да има теглич, че да караш бидона с джибрите до селския казан
- не си го споменавал изрично, но според мен искаш и да харчи 3л/100 метан и да струва не повече от 2500лв с всички екстри.

на всичкото отгоре искаш всичко напуп - да вдигаш 300 с ремаркето и някой в банята. и да се кара с любителска книжка.

изискванията са ти толкова противоречиви, че не виждам как могат да се изпълнят. няколко пъти ти обяснявах, че микроампери и мегахерци не се харесват. сега даже налиташ на нано-ампери, пък говориш за шунтове и релета. очевидно не си даваш ясна сметка какво е динамика над 100dB и коооолко трудно се постига.

според мен е време да набиеш спирачки и да съкратиш задачата поне на 1/3. почни с вариант 0.1 - 3А/30В без (точно) измерване - 10mV и 10mA. пусни първи прототип реално, ще видиш колко много неща ще изкочат от нищото. ограничи се само в захранването, без екстрата "програмисти". пусни проста каручка с 4 колела и двигател. ще се учудиш колко много време ще ти отнеме дори това.

чак после почвай да мислиш за версии 0.2, 0.3 и т.н.
към версия 1.0 сигурно съвсем ще си се отказал да мериш микроампери в амперов режим.

за сега само размхаваш ръце на сухо до басейна и си представяш как правиш тройно салто с чупка от кулата. докато напълниш басейна ще мине време, пък и вода ще трябва. но истинския ступор е като се качиш на кулата и погледнеш басейна от 10м височина. руснаците имат лаф "бумага все терпит". единия от възможните преводи е "на хартия всичко е възможно".

това е от мен, за сега.
весела коледа с поялник в ръце!

Според мен противоречивите изисквания са нещо обичайно за всеки проект, без тях няма тръпка в работата ни

Въпросът е в имплементацията да няма големи противоречия. Примерно защо се слага долен шунт. Всички прецизни мерения се правят с горен шунт по ред причини. Освен ако няма някаква основателна причина, обаче аз не виждам такава... Ако идеята е да се намали диапазона на усилвателите според мен няма да се получи. Казах вече, че при късо на изхода долния шунт ще види високо напрежение и ако е извън диапазона му има проблем.
Друго противоречие са броя на измервателните диапазони. Доколкото разбирам идеята на Емо е да си направи уредче точно за неговите нужди и затова ги слага тия диапазони. Но принципно при един универсален уред това е кофти решение. Както при логическите анализатори дето имат 100 диапазона и който и да избереш, все си прецакан и никога не знаеш дали си изпуснал нещо. Добрият уред не трябва да има диапазони. Ако не може да е толкова добър, може да се помисли за компромис от два диапазона, три максимум. Но да се почне с 6 диапазона е прекалено според мен.

Позна. Почти винаги има и ГПС. И за мен консумацията е важна, но не меря тока, защото е очевадно, че това е трудно да се направи не само поради импулсния му характер, но и защото времетраенето на активната работа на устройството и консумираната енергия през това време варира доста. Това е заради ГСМ, но също и заради ГПС. Няма как да знам в какви условия се намира устройството при поредната активиране - колко време ГПС ще работи и дали в зададения таймаут въобще ще определи координатите, дали ГСМ ще успее да се регистрира в мрежата, с каква мощност ще предава и т.н...
Затова се ориентирах към мерене на тока в слийп с микроамперметър и оценка на консумацията в активен режим по спада на захранващото напрежение при захранване от суперкондензатор.
Няколко измервания при различни условия (с и без ГПС покритие, с и без ГСМ антена) дават информация за възможните вариации на консумацията и от там оценка на очакваното време на работа с един комплект батерии или при едно зареждане на акумулатора, при съответния режим на работа. Оценка, не заиграване с точно мерене, защото има твърде голяма вариация на консумацията.

Що се касае до захранването, което ми трябва... Тия дни пак мъкнах инстека, който е по-голям от четворна тухла (а вътре е почти празен) и тежи 4 кила (главно заради голямата кутия). В това отношение мисля, че лесно ще сляза на половината.
Имам вече подходящата кутия с добър дизайн
http://www.altinkaya.eu/sloped/199-dt-330.html
Изнамерих 2х12V/4А тороидален траф и радиатор от процесор. Изходно напрежение 0-8V и тоци до 4А. Регулиране на напрежения и тоци с енкодер и 4х20 LCD. Някои екстри - възможност за захранване от автомобил, вграден регулируем товар за автоматично разреждане на батерии и аумулатори с цел определяне на разполагаемия капацитет между горната и долната граница на захранващото напрежение и съответно автоматично зарядно устройство за акумулатори, няколко допълнителни фиксирани напрежения - 5 и 9V.
Греенето не ме притеснява, а и то няма да е значително. Тоци от 4А ще са необходими само при зареждането на суперкапа. Средната консумация на ГСМ при комуникация е под ампер.

Leo, то и с нормалните си батерии може да направиш оценка, даже съвсем точна оценка

Очевидно всеки има различни нужди. Емо му трябва "показване на осцилоскоп". Аз искам точно мерене в реално време. Лео по-скоро му трябва най-обикновено захранване, имам предвид най-масовите лабораторни, само че в олекотен и преносим вариант...

Лео, а микроамперите как ги мериш с микроамперметър? Специална версия на програмата ли правиш за целта?

Дедо, в първи вариант на захранването отделям захранването от микроамперовото мерене.
На схемата идеята е товара да се включва в различна минусова клема.

Схемата е на "обикновено" захранване + модул за измерване на малките тоци.

Относно захранването - решавам да не се занимавам със специализираните High-Side шунтови усилватели, защото всеки един от тях има своите ограничения. Основното е, че всички имат изискване за минимално (1-3В) напрежение в изхода на регулатира от към шунта и не работят при изходно напрежение 0.5В примерно. Другия проблем е, че честотната им лента е малка (масово под 1MHz и тякои до 2-3). Допълнително като им се наслагат веригите за регулиране на усилването и офсетите ... схемата заприличва на руски телевизор.
Гледах и за инструментални усилватели с диференциален вход. Проблема е, че такива с честотна лента при усилване над 40 пъти струват майка си и баща си. Допълнително трябва и да са високоволтови по вход и с буферирани входове, за да нямат входни тоци.

Та решавам да направя шунтовия усилвател с два стандартни относително евтини усилвателя OP37.

Относно измерването на напрежението в изхода на регулатора - в предшната ми схема идеята беше да се използва диференциален усилвател. Проблема е, че не намирам достатъчно високоволтов усилвател с буферирани входове (за да няма входни тоци) и усилване 1 (или под 1) с честотна лента над 5 МХз. Загледах INA217, но цената му не ми хареса. Отделно, че около него ще трябва да наслагам още усилватели ...

Та за да направя обратната връзка по напрежение в изхода се спирам на старата си идея от първите схеми с един усилвател (без ДУ позволяващ компенсацията по кабелите при 4 проводно свързване на товара в изхода).

За да не се лишаваме от 4 проводното свързване, някой може ли да предложи усилвател с диференциален и буфериран вход, високоволтов (поне 36В), с усилване 1 (или под 1-ца), с честотна лента поне няколко мегахерца и на сносна цена?

Относно меренето на малките тоци - проблема с компенсирането на паразитните капацитети на шунтовия транзистор на "бързия ценер" и диодите все още стои нерешен. Някакви идеи как да го решим?

Добре се изчисти концепцията според мен.
За обратната връзка по напрежение има друг принцип който за случая може да се окаже по удачен. Ако товара е свързан чрез два еднакви кабела за плюс и минус,компенсацията на пада в кабела може да се направи като се усили два пъти пада в плюсовия кабел. Тоест ще има трипроводно свързване.
Така долния край където са Low Range измерванията няма да се превключва.
Това е малко екзотично решение но и самото захранване си стана доста екзотично

Ще хвърлиш ли малко светлина върху това токово трафче? Явно че ще наслагваш променливотоковата съставка на тока в изхода но нещо ми се губи точния принцип.

Трипроводното свързване го мислих като вариант, но има много условности при него. На времето го използвах за мерене на температура с резистивен сензор, но там неизвестните са по-малко, освен проводниците, тук имаме и контактните съпротивления по клемите и т.н.

Ако наперим подходящ усилвател с диференциален буфериран вход, високоволтов, с усилване "1" и честотна лента над мегахерц, най-добре ще е да се върнем на вариант с 4 проводно свързване на товара.

Относно измерването на малките тоци -идеята с превклщчването е по-скоро да имаме "чисто" захранване, без мерене на малки тоци, или захранване с мерене на малки тоци с различни обхвати, като обхватите да се избират с това къде ще вклщчим минуса на товара - към маса, или към измервател 1, 2 и т.н.

Относно токовия траф - идеята е някак си въпреки шунтиращото дехствие на паразитните капацитети на транзистора и диода, да можем да "възстановим" формата на товарния ток в изхода на усилвателя за малките тоци.

как си представям действието на схемата за мерене на малките тоци:
Когато консумацията на товара е постоянна и е в границите на обхвата, операционния усилвател чрез шунта успява да поддържа виртуална "0" на "-" клемата на захранването (горния край на високоомния шунт). Така паразитните капацитети на диода и мос транзистора на "бързия ценер" са заредени. Транзистора е напълно запушен, диода също. През тях текат само някакви много малки утечни тоци (защото напрежението върху тях е 0 волта). Така дропа върху шунта е пропорционален на тока през товара .

Когато имаме промяна на консумацията на товара в границата на обхвата (например при обхват 400uA консумацията е станала от 3uA (спящ проц) вече 350uA (буден проц с нисък клок)), идеята е по времето на преходния процес да отчетем и тока през паразитните капацитети на транзистора и диода (те ще са няколко единици nF вероятно). Паразитния капацитет "шунтира" по променлив сигнал измервателния шунт и по време на преходния процес дропа на шунта не отчита консумацията на товара.

Т.е. зарядния ток на паразитните капацитети да се преобразува в напрежение с трансформатора, като това напрежение да се сумира с дропа върху шунтовия резистор, така че да се "възстанови" формата на товарния ток. Трафа ще "работи" само в преходните моменти, а в установен режим няма да оказва влияние...

Идеята ми не е изчистена и има много трески за дялане. Не знам дали ще е удачна и дали ще свърши работа.

Влиянието на паразитния капацитет ще е осезаемо само в микроамперовите измервания. при другите можем да го прнебрегнем (предполагам)

Ако имате друга идея - казвайте..

Не мисля, че високочестотна компенсация е добра идея... За съжаление в момента не се сещам къде бях гледал един документ с картинки какво се случва при load response при различни параметри на кабелите и различни скорости на регулатора. Ако се сетя ще ги дам, щото по картинки най-лесно се вижда какъв е проблемът. Но има проблем, макар че в твоята схема има доста стъпала и вероятно няма да е чак толкова бърза, че да създава проблеми. Но пък ако е бавен регулатора ти няма смисъл от супер бързи обратни връзки...

Относно схемата, в предишната версия ме загуби, сега просто ме довършваш Меренето тотално отива в мащаб едно към гьотере. Идеята за ценера също, не знам защо продължаваш да го наричаш ценер. Комбинацията от горен и долен шунт едновременно също ми е супер странна... Като че ли се връщаш в самото начало към стандартен регулатор. Ако е така може да прегледаш това творение... Имаш 4-проводна линия (нискочестотна компенсация). Имаш бърз регулатор (OPA54x) с който ако искаш може да си изкарваш променливо напрежение. Имаш точно изходно напрежение 15-бита задание, самия регулатор офсетите му са под 1mV. Имаш пак два шунта или колкото искаш, утечките са нищожни, т.е. меренето става да е с точност 1uA. Освент това имаш много опции за усилване както ти искаш...

Тва не го разбрах...



Е, чак пък специална версия... Просто проца изключва всичко излишно (в зависимост от режима на работа), заспива и тогава меря. Имам такиве тестови цикли в програмата, които в релийза са закоментарчени.

Разликата между суперкапа и батерията в твоето приложение са само загубите... Използвайки суперкап ти знаеш по-точно колко енергия си вкарал, от там може да съдиш колко би издържала една или друга батерия. Но в крайна сметка като сложиш батерия може да измериш директно времето без да се налага да го оценяваш

Това е приложимо само в малко случаи, когато устройството се захранва от акумулатор, консумира доста и времето му на работа е кратко. Ако става въпрос за няколко измервания и предаване на данни на ден и очаквана работа около година, кво правим?