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Nevo

29.10.2019,
11:01
 

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers (Schaltungstechnik)

Hallo alle zusammen :-)

ich verzweifel gerade an einer vermeintlich einfachen Schaltung. Es geht um einen Operationsverstärker als nicht invertierenden Schmitt Trigger.
Aufgabe: Motorabschaltung aufgrund einer Überlastung. Hierzu habe ich einen 0,22 Ohm Sense-Widerstand in den Motorstrang mit eingebaut (Low Side Variante).

Die Idee ist jetzt, ein Reset-Signal von etwa 4,5V zu erzeugen, wenn die Spannung über dem Sense Widerstand 0,22 Volt übersteigt. Hierzu dachte ich eignet sich der Operationserstärker als einstellbarer Schmitt trigger perfekt. Das Reset Signal wird dann auf ein CMOS Gatter geleitet und resetet die Ansteuerung.

Die Auslegung wurde gemäß dem angehängten Bild vorgenommen. Damit ergibt sich eine obere Schaltschwelle von 0,22 V und eine untere Schaltschwelle von 0,1V.
Die Simulation sieht super aus.

In der Praxis habe ich einen LF353 Operationsverstärker verwendet. Bei diesem ist der Ausgang ständig auf 4,3 V und lässt sich nicht verändern. Die Anschlusspins habe ich schon mehrmals kontrolliert. Ebenso andere ICs des gleichen Typs probiert. Kann es sein, dass dieser Typ für meinen Anwendungsfall gar nicht funktionieren kann? Ich sehe den Fehler allerdings nicht.

Vielen Dank für eure Hilfe.
Viele Grüße Nevo




xy(R)

E-Mail

29.10.2019,
11:16

@ Nevo

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers

» In der Praxis habe ich einen LF353 Operationsverstärker verwendet. Bei
» diesem ist der Ausgang ständig auf 4,3 V und lässt sich nicht verändern.
» Die Anschlusspins habe ich schon mehrmals kontrolliert. Ebenso andere ICs
» des gleichen Typs probiert. Kann es sein, dass dieser Typ für meinen
» Anwendungsfall gar nicht funktionieren kann?

Ja.


» Ich sehe den Fehler allerdings nicht.

Der erlaubte Eingangsspannungsbereich geht nicht runter bis V_EE.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
29.10.2019,
11:25
(editiert von Strippenzieher
am 29.10.2019 um 11:27)


@ Nevo

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers

Du brauchst -5V als negative Spannung für den OPV, mit GND geht es hier nicht.
Die Eingänge des OPV müssen mindestens 4V von -U und +U Differenz haben,
siehe Datenblatt Input Common Mode Voltage Range
( wie xy schon schrieb, aber anders ausgedrückt)

Nevo

29.10.2019,
12:05

@ Strippenzieher

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers

Es gibt immer einen Haken... :-D
Würde das ganze Theoretisch mit einem anderen Operationsverstärker funktionieren wenn man keine negative Spannung zur Verfügung hat?
Ich möchte mir sparen diese auch noch auf der Platine unterzubringen.

Ich habe mir mal schnell diesen rausgesucht: TLC 272 DIP
Common-mode input voltage range bei VDD 5V: Typ -0,3 bis 4,2V
Dieser OP müsste ja dann funktionieren oder?

Oder habt ihr noch eine andere Idee um die Shunt Auswertung vorzunehmen?

xy(R)

E-Mail

29.10.2019,
12:36

@ Nevo

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers

» Würde das ganze Theoretisch mit einem anderen Operationsverstärker
» funktionieren wenn man keine negative Spannung zur Verfügung hat?

Ja.


» Ich habe mir mal schnell diesen rausgesucht: TLC 272 DIP
» Common-mode input voltage range bei VDD 5V: Typ -0,3 bis 4,2V
» Dieser OP müsste ja dann funktionieren oder?

LM358 würde wohl auch reichen.

Wie flott muss die Abschaltung denn sein?

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Zürich (Schweiz),
29.10.2019,
16:50

@ xy

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers

» » Würde das ganze Theoretisch mit einem anderen Operationsverstärker
» » funktionieren wenn man keine negative Spannung zur Verfügung hat?
»
» Ja.
»
»
» » Ich habe mir mal schnell diesen rausgesucht: TLC 272 DIP
» » Common-mode input voltage range bei VDD 5V: Typ -0,3 bis 4,2V
» » Dieser OP müsste ja dann funktionieren oder?
»
» LM358 würde wohl auch reichen.

Oder mit dem deutlich moderneren LinCMOS-Opamp TLC271:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc271.pdf

Da liest man gleich zu Beginn:
Common-Mode Input Voltage Range Extends Below the Negative Rail (C-Suffix and I-Suffix Types)

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
http://tinyurl.com/timerbuch
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
http://tinyurl.com/opamp-instrumamp-buch

Nevo

30.10.2019,
11:38

@ schaerer

Shunt Auswertung mithilfe eines Operationsverstärkers

Cool, danke für eure schnellen Antworten.

Die Abschaltgeschwindigkeit muss nicht sehr schnell sein. Ich werde das ganze mal testen wenn die Schaltung funktioniert.

Den TLC271 werde ich mir auch nochmal genauer ansehen :-)