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Hallo liebes Forum,

ich habe folgendes Problem:

Zur Messung der Stärke eines Magnetfeldes habe ich eine Hallsonde zur Verfügung.
Die Hallsonde liefert kleine Spannungen welche proportional zu der Magnetfeldstärke sind.
Je nachdem mit welchem Magnetfeld ich die Hallsonde durchsetze, liefert diese mir kleine Spannungen
(minus oder plus) im mV Bereich.

Da dieses Signal in einem PC weiterverarbeitet werden soll, soll es vorher verstärkt werden.
Dafür wird ein nicht linearer Operationsverstärker verwendet.
Hier sei angemerkt: Der Operationsverstärker ist in ein Kunststoffgehäuse eingebaut.
Man versorgte ihn einfach mit +15V, GND und -15V, lieferte das Eingangssignal von der Hallsonde über
ein BNC-Kabel und konnte das verstärkte Signal wieder mit einem BNC abgreifen.
Das ganze funktionierte auch einwandfrei. Die Signale wurden je nachdem welche Verstärkund
eingestellt wurden verstärkt. Änderte man die Eingangsspannung,
so änderte sich auf die Ausgangsspannung.

Nun sollte im Rahmen einer HiWi-Stelle an der Universität die Spannungsversorgung verschiedener Geräte
(unter anderem auch dieses Operationsverstärkers) vereint werden, um Platz zu sparen.
Ich entschied mich den Operationsverstärker neu auf eine Platine zu löten um platzsparend zu arbeiten.
Ist auch nicht weiter wichtig.

Das blöde an der Sache ist: Nach meinem Nachbau geht weder der alte noch der neu
nachgebaute Operationsverstärker mehr. Ich habe ein Schaltbild angehängt.
Es handelt sich um den Verstärker: "OP07".

Zum Schaltplan: Oben liegen die +15V und -15V zum Potential GND unten. Die Widerstände und Kapazitäten
sind eingezeichnet. Der Schalter S dient dazu, die Verstärkung zu verstellen: 10x, 50x, 100x, 500x.
An "IN" wurde mit einem Lötstift einfach das Eingangssignal (Hallsonde)
angelegt und an "OUT" abgegriffen. Eigentlich klar soweit.
Nur da wo Punkte sind, besteht wirklich eine leitende Verbindung.

Folgendes habe ich probiert: Die erforderlichen Spannungen angeschlossen und ein Spannung im
mV Bereich angelegt (um die 0.01V).
Die niedrigste Verstärkung liefert dann etwa 4V. Alle höheren einen Wert von 14.5 V. Interessant ist,
dass das Eingangssignal keinerlei Auswirkungen mehr auf das Ausgangssignal hat!!!
Die Ausgangsspannungen bleiben anscheinend konstant.

Es gab zwischenzeitlich Probleme mit der Schaltung (aus anderen Gründen) wodurch es einmal
zum Kurzschluss zwischen -15V und GND kam. Vielleicht ist dadurch etwas kaputt gegangen?
Den OP hatte ich natürlich schon im Visier (dass er evtl kaputt ist), aber daran lags auch nicht.

Bin jetzt zu Hause und habe Ferien. Habe versucht (da mir keine +-15V zur Verfügung stellen)
das mit +15V zu simulieren. Den "-15V" Kanal hab ich dann auf GND gelegt.
Sollte ja keinen Unterschied machen oder? Kam genau dasselbe raus.
Konstante Spannungen - auch bei Änderung des Eingangssignales.

Hat noch jemand einen Tipp was ich noch zur Fehlersuche probieren könnte? Ich bin als
Physiker Frustationen gewöhnt, aber dieser Signalverstärker treibt mich in den Wahnsinn :D
Darum bitte ich die Elektrotechniker auf die Bühne

» Habe versucht (da mir keine +-15V zur
» Verfügung stellen)
» das mit +15V zu simulieren. Den "-15V" Kanal hab ich dann auf GND gelegt.
» Sollte ja keinen Unterschied machen oder?

Doch, der OP07 ist kein R2R-Opamp. Die Eingangsspannungen müssen mindestens 2V von den Versorgungsspannungen wegbleiben.


» Kam genau dasselbe raus.
» Konstante Spannungen - auch bei Änderung des Eingangssignales.

Poste doch mal ein Foto deines Aufbaus.

» Poste doch mal ein Foto deines Aufbaus.
Kein Problem. Ich stell mal das bild des alten Aufbaus rein - weil der ja
komischerweise auch nicht mehr funktioniert. Der neue (von mir nachgebaut)
verhält sich exakt genauso.

Habe vergessen - hier ist noch das Datenblatt vom OP07. Aber das scheint ja
ein Standard-IC zu sein, den jeder kennt.

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/c/0gzhglfo9kzczeqd5oft6g445lpy.pdf

Du hast den IC vergessen

Sorry aber DAS musste jetzt sein.

» Du hast den IC vergessen
»
» Sorry das musste jetzt sein.

Hehe. Ich wusste dass das jemand schreibt. Aber der war natürlich
eingebaut bei meinen Messungen

» » Poste doch mal ein Foto deines Aufbaus.
» Kein Problem. Ich stell mal das bild des alten Aufbaus rein - weil der ja
» komischerweise auch nicht mehr funktioniert. Der neue (von mir
» nachgebaut)
» verhält sich exakt genauso.

Schon mal mit dem Oszi dran gewesen?

Hallo Patrick,
angenommen der Aufbau und die Spannungen sind grundsätzlich korrekt, bekommst Du bei 10mV Eingangssignal 4V Ausgang?? Da entspräche also einer 400-fachen Vertärkung! Das der Verstärker dann bei höheren Verstärkungen in der Sättigung hängt, ist dann fast logisch. Gerade bei den Farbkodierungen der Metallschichtwiderstände bich ich auch schon oft reingefallen, seither messe ich die im Zweifelsfall durch. Ich könnte mir also solchen Fehler vorstellen.
Welche Aufgabe hat eigentlich der 10k-Widerstand am +-Eingang? HF-Dämpfung? Bei Io von 1nA passiert da ja nicht viel.
Die zu messenden Magnetfelder sind statisch? Ich frage nur wegen des .1µ-Kondensators - Ich kenne mich mit Hall-s
Sensoren nicht aus und weiß daher nicht, welche Ausgangsimpedanz die haben.
Eigentlich sollte die Schaltung doch gehen - aber ich kenn das auch.....
Viele Grüße
Hartwig

» » Du hast den IC vergessen
» »
» » Sorry das musste jetzt sein.
»
» Hehe. Ich wusste dass das jemand schreibt. Aber der war natürlich
» eingebaut bei meinen Messungen

--
Hallo Patrick,

verrätst uns bitte noch welche Hallsonde du verwendest,
mit Datenblatt.
Dann könnte ich etwas besser mitdenken.
Vielen Dank

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» verrätst uns bitte noch welche Hallsonde du verwendest,
» mit Datenblatt.

Die hat er doch gar nicht dran. Ich hab bei dem Aufbau ehr Bedenken bezüglich der Stabilität. Etwas kapazitive Last, und schon hat man einen wunderbaren Oszillator.

» » verrätst uns bitte noch welche Hallsonde du verwendest,
» » mit Datenblatt.
»
» Die hat er doch gar nicht dran. Ich hab bei dem Aufbau ehr Bedenken
» bezüglich der Stabilität. Etwas kapazitive Last, und schon hat man einen
» wunderbaren Oszillator.

---
Ja, ok, das mit dem Sensor war für mich der Hintergedanke
um die Schaltung fertigstellend hinzupassen.

Das, was ich in der Schaltung als /erstes/ sehe,
ist, dass am pos. Eingang kein R-Abschluss ist.
Es ist nur kap. abgeschlossen.
Da wird ihm der OPA eben wegtriften.

Nur eine Spanung anlegen, ohne "Amplituden"-Steller,
ist unsicher.

Die 10k,ok; die 100n, ist ein Zeitglied - auch egal, ok;
Nur gegen GND fehlt mir der Abschluss-R.

Den Spannungsteiler am neg. Eingang ists als nächstes anzuschauen.
ist mir momentan, ohne Rechnerei, ok erscheinend.
Auch wenn jetzt mal "falsche" Werte am Ausgang kommen,
wie vorher vom Kollegen angesprochen, die Ringe zu überprüfen seien....
ok,ok,...



Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» » Poste doch mal ein Foto deines Aufbaus.
» Kein Problem. Ich stell mal das bild des alten Aufbaus rein - weil der ja
» komischerweise auch nicht mehr funktioniert. Der neue (von mir
» nachgebaut)
» verhält sich exakt genauso.
»
»

---
He Patrick,

saubere Verarbeitung. toll.

Was hältst von dem Vorschlag, wennst die leeren Ringe,
am Ausgang rundherum wegkratzt?
Mit dem Stanleymesser habe ich gute Erfahrung,
drunter kerben und hochheben, weg sind sie.

Das erhöht den Abstand, kapazitive Kopplung wird besser.
(damit meine ich -> weniger Kopplung zu den benachbarten Leitungen).
Zudem ists besser mit der benachbarten -15V.

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» » » Poste doch mal ein Foto deines Aufbaus.
» » Kein Problem. Ich stell mal das bild des alten Aufbaus rein - weil der
» ja
» » komischerweise auch nicht mehr funktioniert. Der neue (von mir
» » nachgebaut)
» » verhält sich exakt genauso.
»
» Schon mal mit dem Oszi dran gewesen?

Ja, sogar mit nem Frequenzgenerator. Habe eine Rechteckspannung draufgegeben
und bekam was exponentiell abfallendes zurück. Amplitudenhöhe war so, wie beschrieben.

» » » Poste doch mal ein Foto deines Aufbaus.
» » Kein Problem. Ich stell mal das bild des alten Aufbaus rein - weil der
» ja
» » komischerweise auch nicht mehr funktioniert. Der neue (von mir
» » nachgebaut)
» » verhält sich exakt genauso.
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» He Patrick,
»
» saubere Verarbeitung. toll.
»
» Was hältst von dem Vorschlag, wennst die leeren Ringe,
» am Ausgang rundherum wegkratzt?
» Mit dem Stanleymesser habe ich gute Erfahrung,
» drunter kerben und hochheben, weg sind sie.
»
» Das erhöht den Abstand, kapazitive Kopplung wird besser.
» (damit meine ich -> weniger Kopplung zu den benachbarten Leitungen).
» Zudem ists besser mit der benachbarten -15V.
»
» Grüße
» Gerald

Danke für das Lob. Das Lob gebührt aber der Elektronikwerkstatt der
Technischen Uni Kaiserslautern *g*
Das mit dem Wegkratzen hätt ich eh gemacht - aber kann nun erstmal
als Fehlerquelle ausgeschlossen werden oder?

Ich hab die Schaltung selber auch nicht entworfen.
Sie lief vorher, ich habs genau gesehen - und ich hab NIX verändert.

» » » Du hast den IC vergessen
» » »
» » » Sorry das musste jetzt sein.
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» » Hehe. Ich wusste dass das jemand schreibt. Aber der war natürlich
» » eingebaut bei meinen Messungen
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» Hallo Patrick,
»
» verrätst uns bitte noch welche Hallsonde du verwendest,
» mit Datenblatt.
» Dann könnte ich etwas besser mitdenken.
» Vielen Dank
»
» Grüße
» Gerald

Aus Gründen der Vollständigkeit, hab ich das auch mal schnell gemacht:

Das Prinzip der Hallsonde ist ja eh jedem hier klar?
Ich hab mal nur das Datenblatt fotografiert.

Der umkringelte ist es.

» Das mit dem Wegkratzen hätt ich eh gemacht - aber kann nun erstmal
» als Fehlerquelle ausgeschlossen werden oder?

Ja.


» Ich hab die Schaltung selber auch nicht entworfen.

Und hoffentlich wars kein Elektroniker.


» Sie lief vorher, ich habs genau gesehen - und ich hab NIX verändert.

Und genau dieses NIX musst du finden. Hattest du denn die Versorgungsspannungen geprüft?