Genauigkeitsberechnung
Im Unterforum Grundlagen - Beschreibung: Grundlagen und Fragen für Einsteiger in der Elektronik
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BID = 99128
RomanZ
Gelegenheitsposter
Beiträge: 72
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Hallo Leute!
Ich habe schon einmal ein derartiges topic aufgemacht, doch das ist schon so weit nach hinten gerutscht, dass es niemand mehr liest.
Nun zu meinem Problem:
Ich habe eine Schaltung gebaut, nur weiß ich nicht genau, wie ich mir die Genauigkeit ausrechne. Ich probiers hier mal und bitte euch mich zu korrigieren, falls ich mich irre.
Ein LM675 power amp wird von einem DAC kanal gespiesen.
Der LM675 ist im nicht-invertierenden Betrieb betrieben.
Er ist mit 2k und 1k (1% tol) widerstände rückgekoppelt (=>v=3).
Zw Ausgang vom DAC und Eingang vom Verstärker habe ich noch einen Spannungsteiler mit 10k und 68k (=> Vopvin=0,87*Vdac).
Der DAC hat eine max Ausgangspg von 16V (diese und die folgenden werte sind aus dem Datenblatt vom DAC)
DAC: 16V +/-(0.05% + 3mV) = 16V +/- 11mV
D.h. der DAC hat schon mal 11mV ungenauigkeit.
Diese 11mV teile ich nun runter mit Faktor 0,87 (durch den Spannungsteiler) => +/-9,57mV
Laut Datenblatt hat der LM675 eine typische Input Offset Spannung von 1mV. Den Wert müsste ich ja jetzt abziehen von meinen 9,57mV. Richtig? Nagut dann tun wir das mal..
+8,57mV / -10,57mV. Richtig bis hierher?
Jetzt habe ich eine Verstärkung von 3 (abgesehen von der Toleranz der Widerstände).
D.h. meine entgültige Genauigkeit (unter vernachlässigung der Widerstandstoleranzen) ist
+25,71mV / -31,71mV.
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Mit Widerstandstoleranzen:
Wieso geht die Widerstandstoleranz 1:1 in die Fehlerberechnung ein?
Zwei Widerstände bilden bei mir einen Spannungsteiler. Dort wirkt sich die Toleranz der beiden Widerstände im Worstcase nicht 1:1 mit den einzelwerten aus. hm?
Bsp: 10k in serie mit 68k1. an dem 68k1 greife ich ab
beide haben 1% tol. im nominalen fall ergeben sie einen Teilerfaktor von 0,87195.
nun habe ich 2 worst case:
1) spannung am 68k1 am größten:
2) spannung am 68k1 am kleinsten:
zu 1) wenn 10k am kleinsten und 68k1 am größten
teilerfaktor= 0,8742
spg am widerstand bei 16V am eingang= 13,9872V
im nominellen fall: 13,9512V
ergibt eine Abweichung von 0,26%
D.h. die 1% widerstände reduzieren sich in der Beschaltung auf einen Fehler 0,26%.
wenn ich nun weiterrechne mit den OPV daten und den Widerständen zur bestimmung der Verstärkung dann komme ich nur auf ~+/-60mV..
Wo liegt mein Fehler?
Könnt ihr mir da zustimmen? Oder habe ich etwas vergessen, oder falsch gemacht?!
Vielen Dank für die Hilfe!
Mfg
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BID = 99134
perl
Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach
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Ic riet dir schon einmal Verstärkungsfehler und Offsetfehler nicht in einen Topf zu werfen.
Der relative Anteil des Offsetfehlers steigt mit abnehmender Ausgangsspannung, der relative Verstärkungsfehler bleibt konstant.
Um den durch die einzelnen Widerstände hervorgerufenen Verstärkungsfehler dV zu ermitteln, schreibst du am besten die Verstärkungsgleichung für den gesamten Verstärker auf und bildest die partiellen Ableitungen dV/dR1, dV/dR2,... nach den einzelnen Widerständen.
Der Quotient dV/V stellt dann den relativen Verstärkungsfehler dar.
Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber der numerischen Lösung ist, daß man an den Gleichungen sehen kann wo es
Optimierungsmöglichkeiten gibt.
Daß die Fehler der einzelnen Widerstände 1:1 eingehen, ist nur eine erste Worst-Case-Abschätzung. Der Fehler kann so hoch sein, aber der endgültige Wert ist i.d.R. kleiner und hängt von den tatsächlichen Teilerverhältnissen ab.
_________________
Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.
Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.
Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten ! |
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BID = 99674
RomanZ
Gelegenheitsposter
Beiträge: 72
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Hallo perl!
Um die endgültige Genauigkeit zu berechnen muss ich aber alle Fehler miteinander in verbindung bringen...denn schließlich wirken ja alle auf die Genauigkeit ein..
ich werd mal probiern dass so hinzuschreiben, wie du es vorgeschlagen hast...
werd dann wieda hereinschreiben
thx
mfg
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