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OpAmp - Will nicht so wie ich ... oder anders herum ;) |
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BID = 564428
Dennis[B]
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Hallo,
Ich habe einen OpAmp der mir die Differenz von zwei Spannungen verstärken soll. Nur als Info, ich bin kein Elektroniker und verfüge nur über Basiswissen. Leider reicht das wohl in meinem Fall nicht aus.
Anbei eine kleine Skizze.
Von Links her kommen habe ich 10 Volt aus nem Festspannungsregler.
Links-Oben: Über den ca. 50.000 Widerstand (Ist ein Poti) und den Sensor (Ist ein Temperaturfühler) ergibt sich eine gemessene Spannung von 280 bis 300 mV. Je nachdem, ob der Temperaturfühler 20 oder 30 °C hat.
Links-Unten: Über die beiden Widerstände 60.000 und 300 Ohm (sind auch Potis) erhalte ich eine gemessen Spannung von 280 mV.
Beide Spannungene gegeneinander haben jetzt 0 mV bei kaltem Temperaturfühler bis 20 mV bei warmen Temperaturfühler. Dieses Signal möchte ich auf 0-10 V Verstärken.
Die beidenen Spannungen werden nach rechts zum OpAmp geführt. Über zwei Eingangswiderstände von 100 Ohm gehts in den OpAmp. Der Positive Eingang ist über nen 100.000 Ohm-Wiederstand an der Masse. Und der Negative Eingang über nen 10.000 Ohm Widerstand als Rückkopplungssignal am Out des OpAmps.
Gemessen am Out des OpAmp habe ich so 9,8 Volt. Also knapp die 10 Volt Versorgungsspannung des OpAmp. Warum? Müßte ich nicht, wenn beide Spannungen 280 mV ergeben (Also Differenz von 0 mV) eine Spannung von rund 0,2 Volt messen und wenn der Sensor 300 mV ausgibt, eine Spannung von rund 2,2 Volt?
Alle angegebenen Widerstände sind Potis (100kOhm, 10kOhm und 0,1kOhm) und die Zahlen nur ca. Werte entsprechend der Stellung des Potis geschätzt.
Auch wenn ich am - Eingang des OpAmps mehr Spannung als am Positiven habe, gibt mir der OpAmp 9,8 Volt aus. Warum ist das so? Müßte er dann nicht 0V ausgeben?
Oder ist der OPAmp defekt? Wenn ich nur die Versorgungsspannung anschließe, habe ich 10V am Out. Diese 10 Volt bleiben auch, wenn ne ne Spannung auf - Gebe. Müßte es dann nicht auf 0V springen?
Grüße
Dennis |
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BID = 564439
Onra
Schreibmaschine
Beiträge: 2501
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Welcher Typ OPV wird verwendet?
Wird der Verstärker nur mit 10V gegen GND betrieben oder mit symmetrischer Versorgung?
Es ist keine Offsetkompensation zu sehen.
Onra |
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BID = 564440
Dennis[B]
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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>> Welcher Typ OPV wird verwendet?
Den hier: klick
>> Wird der Verstärker nur mit 10V gegen GND betrieben
Ja, ich habe eine ungeregelte Spannungsquelle und da hinter einen 10 Volt Festspannungsregler.
>> Es ist keine Offsetkompensation zu sehen.
Was bedeutet das? Angeschlossen habe ich ihn nach folgender Schaltung: klick (Nur, daß in meiner Zeichnung +/- im Op-Amp und der Rest dazu gespiegelt gezeichnet sind).
Grüße
Dennis
[ Diese Nachricht wurde geändert von: Dennis[B] am 15 Nov 2008 18:51 ]
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BID = 564445
Onra
Schreibmaschine
Beiträge: 2501
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Der OPV ist nicht optimal, du benötigst einen mit zulässiger Eingangsspannung nahe der negativen Versorgungsspannung. Der 4558 ist erst ab 1-2 Volt über der negativen Versorgung (hier Masse) arbeitsfähig.
Entweder also eine negative Versorgungsspannung von ca. 3 Volt aufwärts bereitstellen oder einen Typen raussuchen, der für "Single Supply" und "Rail to Rail" bzw. "negative Rail" an Ein- und Ausgang geeignet ist. Ausgang deswegen, weil bei kleinster Messtemperatur die Ausgangsspannung ebenfalls nahe 0 Volt sein sollte.
Offset bedeutet, dass sich bei kurzgeschlossenen Eingängen am Ausgang eine Spannung einstellt. Diese kann man durch eine Gegenspannung am Eingang zu Null einstellen. Diese erforderliche Eingangsspannung ist die Offsetspannung und beträgt bei deinem OPV bis zu 6mV.
Onra
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BID = 564454
Dennis[B]
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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Hm. Schade, ich dachte, das würde so funktionieren.
Hast Du einen OpAmp-Typen zur Hand, der bei meiner Schaltung funktionieren würde?
Grüße
Dennis
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BID = 564493
Onra
Schreibmaschine
Beiträge: 2501
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Ausgangsstrom?
Temperaturbereich des OPV?
Industrieumgebung oder Skihütte?
Ausserdem solltest du die Verstärkung auf 2 OPV aufteilen.
Onra
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BID = 564502
Dennis[B]
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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>> Ausgangsstrom?
Sehr klein, nur für Messzwecke. < 20mA werden es vermutlich sein.
>> Temperaturbereich des OPV?
>> Industrieumgebung oder Skihütte?
Industrieumgebung.
>> Ausserdem solltest du die Verstärkung auf 2 OPV aufteilen.
Was ist der Vorteil davon?
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BID = 564546
Dennis[B]
Gerade angekommen
Beiträge: 5
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[Update]:
Ich habe soeben einen Spannungsteiler eingebaut und somit meine Eingangsspannung aufgeteilt. Da ich keinen Negativ-Spannungsregler hier habe, hängt der Op-Amp jetzt zwischen +10V-Geregelt und -10V ungeregelt.
Ich benötige am Plus-Eingang rund -8 mV gegenüber dem Minuseingang, damit der OpAmp von seiner 10V Ausgangsleistung runter kommt.
Es funktioniert also so halbwegs. 
Grüße
Dennis
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BID = 564609
berufsbastler
Schriftsteller
Beiträge: 615
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du kannst solche sachen sonst auch simulieren.
nen kostenloses Tool wäre da Switcher Cad. Das wird von linear technology angeboten hier dann auf LTSpiceIv klicken
Da siehst du was passiert auch ohne löten
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