Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

ElektronikFelix

E-Mail

05.08.2008,
16:00
 

ungleiche Widerstände zu Masse an OP (Schaltungstechnik)

Hallo zusammen,
über einen Shunt-Widerstand (330mOhm) möchte ich Ströme bis zu 1A messen. Der Shunt hängt auf der einen Seite auf Masse, auf der anderen greife ich die Spannung ab, die ein OP dann auf max. 5V verstärken soll. Das ergibt eine Verstärkung von ca. A=13. Jetzt schaffe ich es natürlich nicht einen ähnlich kleinen Widerstand in richtung Masse am invertierenden Eingang zu realisieren. Wird die Schaltung trotzdem funktionieren, oder soll ich gleich einen Instrumentenverstärker benutzen? Oder macht es Sinn den Shuntwiderstand zu verringern?
Gruß
Felix

EL-Haber

05.08.2008,
16:12

@ ElektronikFelix

ungleiche Widerstände zu Masse an OP

HI,
was DU meinst ist die Referenz.
Wenn über den Shuntwiderstand von 0-330mV abfallen, dann soll eine Spannung von 0-5V am Ausgang auftreten.
Das bedeutet, bei 0V am Eingang sollen auch 0V am Ausgang sein.
Demnach ist der (+)-Eingang auf Masse zu legen und der
Ausgang auf den (-)-Eingang rückzukoppeln. Ein 'Ground-Kompatibler OPAmp mit einfacher Stromversorgung' ist dafür erforderlich.

Bei 330mOhm und einer geforderten Verstärkung von 15 folgt:

Rs = 0,33Ohm Rr=14*Rs => 4,7Ohm
Allerdings Fließt in der gesamten Schaltung dann ein Strom von 1A zusätzlich.

Besser ist also den Shunt am (+)-Eingang anzuschließen und einen eigenen Rückkopplungszweig am (-)-Eingang aufzubauen.

z.B. 330Ohm von (-) nach Masse und als Rückkopplung 4,7kOhm => Strom ist damit 1mA im Rückkopplungszweig und der Gap des OpAMP ist gleizeitig der Regel-Fehler.

CU
Stef

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
05.08.2008,
19:38

@ EL-Haber

äähhm ...

» Bei 330mOhm und einer geforderten Verstärkung von 15 folgt:
»
» Rs = 0,33Ohm Rr=14*Rs => 4,7Ohm

An dem 0,33 Ohm fällt die Meßspannung ab, aber das sollte sicher nicht der Widerstand in den -Eingang des OP's sein ;-) Der kommt zusätzlich und ist wesentlich höher.

» Allerdings Fließt in der gesamten Schaltung dann ein Strom von 1A
» zusätzlich.

und DAS macht ein üblicher OP als Ausgangsstrom mit?

hws

ElektronikFelix

E-Mail

05.08.2008,
20:13

@ hws

anbei Schaltplan

Hallo zusammen,

anbei die Schaltung, so wie ich sie mir vorstelle. Was mich beunruhigt ist das Verhältnis von R1 zu (R2, R3), da liegen zwei Potenzen dazwischen. Wird das in der Praxis ein Problem, oder nicht?

Vielleicht gibt es ja auch bessere Schaltungsvarianten.

Gruß

Felix

ElektronikFelix

E-Mail

05.08.2008,
20:32

@ ElektronikFelix

Input bias current?

Hi,

bin, glaube ich, einen Schritt weiter. Der Grund warum man ähnlich Widerstände zur Referenz (hier Masse) verbaunen sollte, ist die <Input bias current>, oder nicht?
Diese ist im Datasheet vom TLC272 mit 0,6pA angegeben. Das macht bei 330mOhm 0,2pV, bei 100Ohm 60pV. Das scheint mir sehr wenig gegen 0,3V? Wie seht ihr das?

Danke und Gruß

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
05.08.2008,
20:41

@ ElektronikFelix

Input bias current?

» 330mOhm 0,2pV, bei 100Ohm 60pV. Das scheint mir sehr wenig gegen 0,3V? Wie
» seht ihr das?

Wenn du einen 16Bit AD Wandler dahinter setzen willst, sähe ich schon ein Problem (aber dann müsste der gesamte Schaltungsaufbau anders aussehen)

Als Bastlerschaltung keine Einwände.

Prinzipiell ist es korrekt. Den Widerstand den der +OP Eingang "sieht" sollte gleichgross demjenigen am -OP Eingang sein. Eben wegen dem Bias Strom. Je mieser der OP desto stärker der Einfluss.

Du könntest ja auch zwischen Shunt und +OP Eingang einen 100 Ohm Widerstand legen, dann stimmts (und bei der Verstärkugsberechnung machts nix aus).

hws

ElektronikFelix

E-Mail

05.08.2008,
21:37

@ hws

Input bias current?

» » 330mOhm 0,2pV, bei 100Ohm 60pV. Das scheint mir sehr wenig gegen 0,3V?
» Wie
» » seht ihr das?
»
» Wenn du einen 16Bit AD Wandler dahinter setzen willst, sähe ich schon ein
» Problem (aber dann müsste der gesamte Schaltungsaufbau anders aussehen)
»
» Als Bastlerschaltung keine Einwände.
»
» Prinzipiell ist es korrekt. Den Widerstand den der +OP Eingang "sieht"
» sollte gleichgross demjenigen am -OP Eingang sein. Eben wegen dem Bias
» Strom. Je mieser der OP desto stärker der Einfluss.
»
» Du könntest ja auch zwischen Shunt und +OP Eingang einen 100 Ohm

ja natürlich, manchmal ist man einfach blind... Danke!

» Widerstand legen, dann stimmts (und bei der Verstärkugsberechnung machts
» nix aus).
»
» hws