Amplificatore di corrente + arduino = ?

Ciao ragazzi!

sto per laurearmi in elettronica e sto facendo la tesi su un amplificatore di corrente. Non sono molto soddisfatto di questo argomento e vorrei riuscire a creare qualcosa di più "sfizioso" aggiungengo arduino come pilota oppure carico per l'amplificatore. Sapete suggerirmi cosa si potrebbe realizzare di carino?

Grazie!! :D

Cia, Arduino ha 6 uscite pwm, con un range da 0 a 5V diviso in 255 passi, puoi tranquillamente usarlo per pilotare un qualsiasi circuito analogico; in pratica lo useresti al posto del primo transistor, quello di base, poi metti il darlington o quello che è... Usare Arduino come carico non penso abbia molto significato, visto che consuma pochissimo. Semmai usi un bel carico (resistivo o induttivo a seconda di quanto vuoi complicre il circuito) a dimostrazione che il solo Arduino non sarebbe mai in grado di pilotarlo e che tu col tuo progetto hai risolto egregiamente il problema, no? In bocca al lupo, promesso ingegnere!

ciao linkaiyu Non ho capito cosa vuoi fare. Vuoi costruire un amplificatore che con una grandezza di entrata puó regolare la corrente di uscita, praticamente una sorgente di corrente costante pilotabile? @menniti Il segnale PMW é un segnale digitale non analogico. Ciao Uwe

l'amplificatore lo sto facendo come argomento della tesi ed è "semplicemente" un circuitino analogico che amplifica un segnalino di corrente con range in input 1pA-100nA e un uscita con guadagno x1000. l'idea è quella di attaccare arduino a questo amplificatore in qlke modo. @menniti: se quello he hai detto può funzionare mi piacerebbe realizzarlo!

uwefed: @menniti Il segnale PMW é un segnale digitale non analogico. Ciao Uwe

Ciao Uwe, io non ho detto che il pwm è un segnale analogico, ma solo che può pilotare un circuito analogico, gli basta regolare da software i 256 passi di cui l'uscita pwm dispone ed in tal modo genera dei gradini che un transistor può tranquillamente interpretare come una variazione di tensione analogica; se poi sto dicendo c.zz.te mi scuso e ti prego di spiegarmi bene questa cosa. Io mi sono basato sul "famoso" esempio del fade che una sera ho "ampliato" pilotando un darlington fatto con due BC..., quindi un giochino, niente di più, ma a me ha funzionato.

linkaiyu: l'amplificatore lo sto facendo come argomento della tesi ed è "semplicemente" un circuitino analogico che amplifica un segnalino di corrente con range in input 1pA-100nA e un uscita con guadagno x1000. l'idea è quella di attaccare arduino a questo amplificatore in qlke modo. @menniti: se quello he hai detto può funzionare mi piacerebbe realizzarlo!

Aspettando la risposta di Uwe, che ne sa molto più di me, ed al quale ho diverse volte chiesto (e ottenuto) aiuto, ti confermo che io ho fatto proprio quello che vuoi fare tu (anche se senza tanti calcoli... ;)). Però prima di darti ulteriori chiarimenti (ma è una cosa semplicissima), preferisco aspettare i chiarimenti chiesti, se ti ho detto una sciocchezza meglio non proseguire oltre, non ti pare? In ogni caso la soluzione esiste, ora che hai chiarito bene cosa vuoi fare lo stesso Uwe può tranquillamente sggerirti come fare. Bye

menniti: Ciao Uwe, io non ho detto che il pwm è un segnale analogico, ma solo che può pilotare un circuito analogico, gli basta regolare da software i 256 passi di cui l'uscita pwm dispone ed in tal modo genera dei gradini che un transistor può tranquillamente interpretare come una variazione di tensione analogica; se poi sto dicendo c.zz.te mi scuso e ti prego di spiegarmi bene questa cosa.

Mi sa che fai confusine con analogico, digitale e PWM. L' analogico vuol dire che la tensione puó assumere qualsiasi valore tra una tensione minima e una massima. Digitale vuol dire che ci sono 2 stati che vengono rapresentati da 2 range di tensione. I range dipendono dalla famiglie di integrati. I TTL hanno diverse dalle Cmos serie 4000. Anche al interno delle famiglie TTL le tensioni sono differenti in modo che ci sono delle incontabilitá. Il 0 o LOW viene rappresentato da una tensione 0V fino a tensione bassa e 1 oppure High da una tensione media fino alla tensione di aliemntazione. Il buco tra tensione massima LOW e tensione minima HIGH serve per essere immune da dei disturbi.

Il segnale PWM (modulazione di larghezza di impulso) é un segnale con una frequenza fissa ( Arduino ha di default una frequenza di 490Hz) e il rapporto tempo di HIGH e tempo LOW del segnale cambia e in questo modo la media della tensione. http://it.wikipedia.org/wiki/Modulazione_di_larghezza_di_impulso

Alla fine il segnale PWM resta sempre un segnale con una tensione present o non presente (0V). Non e un segnale a scalini. Ciao Uwe

Ciao Uwe, così mi butti troppo a terra! Allora non ho assolutamente alcuna difficoltà con segnali analogici e digitali, sia CMOS che TTL (con le dovute differenze), sul pwm invece è chiaro che sono andato, diciamo, oltre la teoria :~ Intendo dire che io ho usato un pin pwm con un semplice circuito RC per prelevare una "specie" di sinusoide ai capi del C, e questo mi pare piuttosto semplice (è la prova di cui parlavo prima, fatta in estensione all'esempio del fade), questo se a lui serve "modulare" il pilotaggio del circuito, tanto gli servirebbe una corrente minima; diversamente in realtà gli basterebbe anche un pin digitale con una semplice R per pilotare il transistor di base dell'amplificatore. Certo, se ha preparato il circuito e può postare lo schema elettrico si potrebbe ragionare meglio e proporgli più di una soluzione. Tutto qui, ma comunque era assolutamente giusto chiarire il funzionamento del pwm, e d'altra parte io stesso ti avevo invitato a farlo, non mi sento certo un esaltatato! Ciao Uwe e grazie, sempre puntuale nei chiarimenti, naturalmente aspetto il tuo commento anche su questa idea. :)

Ciao menniti Il problema di consigliargli qualcosa é la grandezza della corrente. Parliamo di 1PicoA a 100nano A che sono 10^-12 fino a 100'10^9 A ; 100nA sono 0,1µA So solo 2 applicazioni di correnti di queste grandezze che mi vengono in mente: Emogasanalizzatore: misura della corrente di elettrodi della pO2, glucosio e lattato Corrente di un fotomoltiplicatore rafreddato a -30 gradi che legge la luce di termolumenescenza emessa dai cristalli che vengono usate nei dosimetri personali in ospedale. Non é semplice avere correnti cosí piccole da misurare e avere un applicazione dove questi correnti sono correnti reali non rumore di fondo o disturbi elettromagnetici.

Per avere 0,1µA su attraverso una resistenza alimentata a 5V ci vuole una resistenza da 50MOhm. Per avere 1pA serve una resistenza da 5 milioni di megaohm. Praticamente un bel isolatore.

Ciao Uwe

Ciao Uwe, non credo che il nostro futuro Ingegnere debba cimentarsi con progetti elettromedicali, questa è fisica pura! Se ho ben capito, ma dovrebbe farsi sentire lui, postando lo schema di ciò che ha realizzato, forse quelle correnti le ottiene con qualche strumento di laboratorio, oppure dispone di un qualche sensore (magari proprio per le misure a cui ti riferisci), ma in effetti dovrà fare i conti con il rumore, boh? Vediamo se ci dice altro. Ciao e grazie dei molti chiarimenti.

Visto che lavoro nel Elettromedicale conosco le aplicazioni medicali o da laboratorio medico. Concordo che si deve fare vivo linkaiyu. Ciao Uwe

Scusate la mia assenza! un circuitino disegnato per bene ancora non ce l'ho, ho appena installato pspice ma mi mancano le librerie per realizzare qualcosa. Il mio professore-relatore è Marco Sampietro, non so se lo conoscete. E' nel campo dell'elettronica nano-bio, e mi ha proposto di realizzare questo amplificatore che eventualmente verrà usato nei suoi laboratori per misurazioni di correnti infinitesime. Comunque ho fatto un abbozzo del circuito con paint :) è stato completamente ideato da me e proprio per questo non so nemmeno se andrà bene, ogni vostra correzione sarà bene accetta. Vi elenco le specifiche che mi ha chiesto il professore:

Bassa impedenza d’ingresso Alta impedenza d’uscita Tensione d’ingresso fissa a 0 V Banda di 1 MHz Minima corrente di ingresso: 1 pA Massima corrente di ingresso: 100 nA Minima distorsione possibile

Quindi se ho capito bene, arduino non riuscirebbe a emettere un segnale elettrico nel range di 1pA - 100nA giusto? Cosa si potrebbe fare altrimenti? Vi ringrazio per la collaborazione e scusate di nuovo il ritardo.

http://img821.imageshack.us/f/immaginejjg.jpg/

PS. mi sono scordato di disegnare l'uscita, è sul drain del mosfet a destra :)

Ciao, ma stai usando proprio una doppia alimentazione rispetto a massa (±5V, e dov’è la massa?) oppure per -5V intendi il GND?
Sul circuito saprà dirti meglio Uwe; riguardo la corrente di pilotaggio, come avrai letto, per ottenere 0,1µA, con la legge di Ohm ti calcoli la R in cui far scorrere i 5V delle uscite di Arduino; ma il problema che ti si pone è quello che i pur piccoli disturbi presenti sulle linee stesse potrebbero essere più grandi di quanto ti serve per pilotare il tuo circuito; potresti ricorrere ad un sensore qualsiasi, in grado di generare correnti così piccole quando è attivo, o meglio fare le prove con gli strumenti del tuo Prof; al limite fai un circuito di test sull’ordine dei milliampere, provi il guadagno e poi lo adegui schematicamente alle correnti che ti servono, così non fai un miliardo di prove!
A questo punto Arduino potrebbe svolgere la funzione opposta: gli colleghi un display e gli fai “leggere” la corrente in uscita dal circuito, per dimostrare di aver ottenuto il guadagno che ti è stato chiesto.

No, servono -5V Non posso aiutarVi col controllo dello schema perché (dico un eresia) non ho ancora capito del tutto il funzionamento degli transistor. Mi dispiace Ciao Uwe