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Hallo zusammen,
bin grad ein bisschen am Verzweifeln....
Und zwar habe ich einen Subtrahierer aufgebaut, um den Offset einer anderen Schaltung zu eliminieren (125mV -> 0mV).



Wenn ich die Eingänge messe, liegen am LM324 Pin7 125mV und links am R6 ebenfalls 125mV. Demnach sollten ja am Ausgang (Pin8) 0mV anliegen. Ich messe aber 22mV !?

Das Signal kommt von einem Impedanzwandler und nach dieser Schaltung folgt ein Verstärker (beides über OPVs vom selben LM324 realisiert).

Wo ist mein Denkfehler?
Ich hoffe, ihr könnt mir helfen.

Danke,
Stefan

Hallo Stefan324,
Dein Spannungsteiler 39k- zu 1kOhm die virtuelle Masse bildet, müssten am Ausgang des zweiten OPV ebenfalls 125mV anstehen, (nicht 0V). Da so ein OPV aber ein Offset hat, sind es eben nicht 125mV.
gruß olit

» Hallo Stefan324,
» Dein Spannungsteiler 39k- zu 1kOhm die virtuelle Masse bildet, müssten am
» Ausgang des zweiten OPV ebenfalls 125mV anstehen, (nicht 0V). Da so ein
» OPV aber ein Offset hat, sind es eben nicht 125mV.
» gruß olit

Also laut den Gleichungen auf
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
sollte am Ausgang NULL raus kommen.
Wie soll ich das denn sonst berechnen? Wie soll ich das dimensionieren, dass von meinem Signal 125mV subtrahiert werden?

» » Hallo Stefan324,
» » Dein Spannungsteiler 39k- zu 1kOhm die virtuelle Masse bildet, müssten
» am
» » Ausgang des zweiten OPV ebenfalls 125mV anstehen, (nicht 0V). Da so ein
» » OPV aber ein Offset hat, sind es eben nicht 125mV.
» » gruß olit
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» Also laut den Gleichungen auf
» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
» sollte am Ausgang NULL raus kommen.
» Wie soll ich das denn sonst berechnen? Wie soll ich das dimensionieren,
» dass von meinem Signal 125mV subtrahiert werden?

Wenn du deinen Eingang (also, links von R6) auf Masse legst, kommen am Ausgang beim idealem OPV minus 125mV heraus. Das wolltest du ja offensichtlich.

» Wenn du deinen Eingang (also, links von R6) auf Masse legst, kommen am
» Ausgang beim idealem OPV minus 125mV heraus. Das wolltest du ja
» offensichtlich.

Das wollte ich zwar nicht, aber so sollte es quasi sein. ABER: wenn ich den R6 auf Masse lege (am Pin10 liegen wirklich 0V)und am Pin7 liegen 125mV, liegen trotzdem 22mV am Pin8.
Ist der Chip defekt?

Was ich will: Links am R6 kommt mein Messsignal, welches im Leerlauf 125mV beträgt, es sollen aber 0mV sein (weil ja Leerlauf). Also will ich 125mV von meinem Messsignal subtrahieren.

»
» Wenn du deinen Eingang (also, links von R6) auf Masse legst, kommen am
» Ausgang beim idealem OPV minus 125mV heraus. Das wolltest du ja
» offensichtlich.

Was ich sagte ist Unfug! Wenn du den Eingang auf Grund legst, Aber Grund ist bei dir UB Minus und eine Negative Spannung hast du nicht! Außerdem kann der Ausgang nicht bis auf + - UB aussteuern

»
» Das wollte ich zwar nicht, aber so sollte es quasi sein. ABER: wenn ich
» den R6 auf Masse lege (am Pin10 liegen wirklich 0V)und am Pin7 liegen
» 125mV, liegen trotzdem 22mV am Pin8.
» Ist der Chip defekt?
»
Nein, der ist nicht defekt. Der Ausgang kann aber nicht bis UB minus Aussteuern. Was auch zu meiner nächsten Erklärung zutrifft. Da würden auch, anstatt 0V 22mV zu messen sein.
Eine symmetrische Spannungsversorgung währe eine Lösung.

» Was ich will: Links am R6 kommt mein Messsignal, welches im Leerlauf 125mV
» beträgt, es sollen aber 0mV sein (weil ja Leerlauf). Also will ich 125mV
» von meinem Messsignal subtrahieren.

Dann musst du deinen Spannungsteiler so dimensionieren, dass das an Pin 6 250mV anliegen.
Wie gesagt, bei einfacher Spannungsversorgung funktioniert das nicht.

» Hallo zusammen,
» bin grad ein bisschen am Verzweifeln....
» Und zwar habe ich einen Subtrahierer aufgebaut, um den Offset einer
» anderen Schaltung zu eliminieren (125mV -> 0mV).
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» Wenn ich die Eingänge messe, liegen am LM324 Pin7 125mV und links am R6
» ebenfalls 125mV. Demnach sollten ja am Ausgang (Pin8) 0mV anliegen. Ich
» messe aber 22mV !?
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» Das Signal kommt von einem Impedanzwandler und nach dieser Schaltung folgt
» ein Verstärker (beides über OPVs vom selben LM324 realisiert).
»
» Wo ist mein Denkfehler?
» Ich hoffe, ihr könnt mir helfen.
»
» Danke,
» Stefan

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Hallo Stefan,

Betreibst du den LM324 mit einer Dual-Versorgung? - nehme ich mal an,ok.

Geht auch das Eingangssignal in beide Polaritäten?

Ist der Offset von 22mV - das Verhältnis mit 22mV auch dann,
wenn der höchste Pegel oder der kleinste Pegel am Eingang ist?

--> Mein Gedanke dabei, von mehreren in die Richtung - der Offset eines 324er OPV wäre über die Temperatur
+- 9mV (ist je nach Hersteller verschieden) bei 25°C.
Du hast 22mV, ok minus die 9mV können sein 13mV aus dem Ungleichgewicht durch die Widerstandstoleranzen.
Hier ist noch die Temperaturtrifft + 7µV per Grad Temp.-Erhöhung mit zurechnen.

Ein Offset wegbringen geht auf mehreren Möglichkeiten.
Da ist zu sehen mal die Schieflage 1.) der Verstärkung, kann bei kleinen
Signalen im Verhältnis noch in der Toleranz sein, aber bei höherer
(bzw. auch im negativem Bereich, niedriger) Spannung im Verhältnis größer oder kleiner sein.
Dann ist auch die so gut wie immer zueinander unterschiedliche Toleranz der Widerstände.
Wennst also direkt an den Eingängen des zweiten OPV die gleiche Spannung mißt, am Ausgang den Offset,
dann ists der OPV mit seiner Verstärkung bei der Umgebungs-Temperatur mit der du arbeitest plus die des Chips.

-> Die Vergleichsspannung vom Spannungsfolger (der erste ist ein Spannungsfolger) ändert sich normal nicht,
ok, hoffentlich auch über den bestimmten Temperaturbereich nicht (zB. 0 - +70°C für einen Standard IC) - sagen wir mal es passt.

Dann hast diese Möglichkeiten:
Da der LM324 keine eigenen Eingänge für den Offsetausgleich hat, muss die Ausgleichsspannung von Außen (Bias, in englisch) beaufschlagt werden.
Das kannst machen mit einem Poti (ist oft sehr hochohmig, so 1M) zwischen plus minus und am positiven Eingang den Schleifer.
Oder es geht mit einem 3.OPV der Rückgekoppelt den Ausgang abgreift, und dessen Ausgang auf den 2.OPV reinsteuert.
Der 2.Eingang des 3. OPV hat dann auch den Spannungsteiler mit der Gegenspannung.
Das wäre die bessere Lösung, weil damit auch die Schieflage der Verstärkung mitwirkt und ausgeglichen wird.

1.) Schieflage: (mein Wort mal fürs erste)
Die Verstärkung hängt von der Versorgungsspannung und der Belastung des Ausgangs ab.
Sie ist nicht geradlinig, auch nicht über die Temperatur hin.

Dann reden wir noch immer von DC. Bei Frequenzen wird's wieder anders.

Hinweis:
Die obigen Schaltungen sind Schaltungsprinzipien.
Genaueres findest in der Literatur.

Dazu noch, wir sprachen vorerst mit Dual-Versorgung.
Bei einfacher Versorgung ist der Offsetausgleich bei UB/2 zu trimmen.
- Da dreht sich alles auf und um die Mitte der Versorgung.

Grüße
Gerald

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

Danke für deine auführliche Erläuterungen!

Problem ist halt, dass ich nur +5V zur Verfügung habe. Über Simulation via Target3001 bekomme ich die gar nicht weg...

Taugt das Programm überhaupt was? Kommt mir immer ein bisschen spanisch vor, diese Simulationen...

» Problem ist halt, dass ich nur +5V zur Verfügung habe.

Dann mach dir daraus eine negative Spannung, z.B. mit ICL7660.

» Danke für deine auführliche Erläuterungen!
»
» Problem ist halt, dass ich nur +5V zur Verfügung habe. Über Simulation via
» Target3001 bekomme ich die gar nicht weg...
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» Taugt das Programm überhaupt was? Kommt mir immer ein bisschen spanisch
» vor, diese Simulationen...

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Mit Target kenne ich mich leider nicht aus, weil es nicht verwende.
Jedoch kann ich mir das eher nicht vorstellen, dass du hier nur 5V hättest.
Es kann sein, ich weiß nicht, hast du da eine Demo-Software?
Sonst kann ichs mir nicht erklären.
Suche mal danach. - Eventuell kannst mit den Attributen was machen,
bzw. bei den Eigenschaften der Elemente.

Sonst, - ein Vorschlag wäre das Simu-PGM von Orcad,
bzw. von diversen Bauteilhersteller,
die mittlerweile schon so eine Software für ihre Bauteile anbieten.
Sonst musst auf "Profi-Software" hingreifen.

www.linear.com
http://www.analog.com/en/tools-software-simulation-models/resources/index.html

Die bieten ihre Simu's an.
Aber dann hast keinen LM234 mit dabei.
Für das Verständnis soll es aber kein Abruch bedeuten.

Anderseits:
Probiere es mal "zu Fuß"!


Grüße
Gerald

--
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» » Problem ist halt, dass ich nur +5V zur Verfügung habe.
»
» Dann mach dir daraus eine negative Spannung, z.B. mit ICL7660.

Das ist eigentlich wieder mehr Aufwand, als ich betreiben wollte... Einfachere Lösungen gibt es nicht? Einen anderen Weg zur Messsignal-Offset-Kompensation?

Noch mal zum Projekt: Ich ermittle eine Temperatur (0...100°C) via PT100. Durch den fließt ein konstanter Strom. Die resultierende Änderung der Spannung soll auf ein 0...5V Pegel verstärkt werden. Dazu muss natürlich vor der Verstärkung der Offset des Messsignals kompensiert werden (meine ursprüngliche Idee findet ihr im Anhang im Eagle Format).

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20091020180355.sch

» » » Problem ist halt, dass ich nur +5V zur Verfügung habe.
» »
» » Dann mach dir daraus eine negative Spannung, z.B. mit ICL7660.
»
» Das ist eigentlich wieder mehr Aufwand, als ich betreiben wollte...
» Einfachere Lösungen gibt es nicht? Einen anderen Weg zur
» Messsignal-Offset-Kompensation?
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» Noch mal zum Projekt: Ich ermittle eine Temperatur (0...100°C) via PT100.
» Durch den fließt ein konstanter Strom. Die resultierende Änderung der
» Spannung soll auf ein 0...5V Pegel verstärkt werden. Dazu muss natürlich
» vor der Verstärkung der Offset des Messsignals kompensiert werden (meine
» ursprüngliche Idee findet ihr im Anhang im Eagle Format).
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» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20091020180355.sch

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wieso machst es so aufwändig, mit 4 OPVs?
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» » » Problem ist halt, dass ich nur +5V zur Verfügung habe.
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» » Dann mach dir daraus eine negative Spannung, z.B. mit ICL7660.
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» Das ist eigentlich wieder mehr Aufwand, als ich betreiben wollte...
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» Messsignal-Offset-Kompensation?
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» Noch mal zum Projekt: Ich ermittle eine Temperatur (0...100°C) via PT100.
» Durch den fließt ein konstanter Strom. Die resultierende Änderung der
» Spannung soll auf ein 0...5V Pegel verstärkt werden. Dazu muss natürlich
» vor der Verstärkung der Offset des Messsignals kompensiert werden (meine
» ursprüngliche Idee findet ihr im Anhang im Eagle Format).
»
» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20091020180355.sch

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Hallo Stefan,

Hier ein kleiner Nachtrag:

Eine Demoplatte von Microchip:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51607b.pdf

Im Prinzip hast den Konstantstrom, und am Abzweiger einen Spannungsfolger zum Controller.

Da gibts noch was zum Durchgraben:
http://search.microchip.com/searchapp/searchhome.aspx?id=2&q=pt100

Da findest auch gleich Applikationen mit Sources etc..

Viel Spass beim Temperieren
Grüße
Gerald

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