Hallo Ich möchte den Betriebsstrom einer Mikrocontrollerschaltung im Betrieb messen. Da diese im Standby wenige uA betragen können stellt sich die Frage nach einer passenden Verstärkerschaltung. Ich habe mir das so vorgestellt, das ich eine kleine Platine mache, auf der ein Verstärker und ein Netzteil drauf sind das ich dann mit wenigen Drähten an die zu untersuchende Schaltung anschließen kann. Die Versorgungsspannung des Messwandlers würde ich von der Schaltung "holen". Ich habe mir schon ein paar Gedanken dazu gemacht. Vielleicht könnt Ihr diese kurz kommentieren. Strom über Shunt 100 Ohm -> Instrumentenverstärker INA 114 (sehr kleiner Input bias current) mit Verstärkung 1000. Nur hat der INA 114 kein single supply. Das heißt ich müsste diese noch mit einem DC/DC wandler erzeugen. Ich dachte da an SIM5-0512D von Reichelt (3 Watt DC/DC Wandler 5V -> +12/-12V, geregelt). Was meint Ihr dazu? Ich sehe noch ein Problem bei sehr geringen Strömen, da die Spannung an 100 Ohm doch sehr gering ist. Desweiteren könnten die 100 Ohm auch Probleme in der Schaltung bei größeren Strömen mit sich bringen (verringerung der Betriebspannung).
Man koennte den 100 Ohm mit einem Relais umschalten zu einem 10k zB Mit etwas Vorsicht schafft man das ohne einen Unterbruch.
ich würde parallel zum 100R eine Shottky Diode schalten. sobald der Strom größer wird, und der Spannungsabfall über 0.2V fliesst der Strom über die Diode und Du hast maximal 0.2V Spannungsverlust.
Wenn Dir der Spannungsabfall zu groß ist, dann nimm einen Transimpedanzverstärker (Verstärker mit Stromgegenkopplung). Da ist der Spannungsabfall nur von der Leerlaufverstärkung abhängig und dadurch i.d.R. sehr klein. Kommt aber auch drauf an, wie groß der Strom maximal sein soll. Irgendwo ist da natürlich auch eine Grenze.
Ja das mit Relais ist zu langsam, ich kann ja die Messbereiche auch per Hand durch wechseln des Shunts bestimmen. Transimpedanzverstärker hört sich nicht schlecht an. Gibts da schon Schaltungsvorschläge oder kann man auch was fertiges ala OPA860 (weiss aber nicht, wie man den bekommen kann) nehmen? So spotan fällt mir zu Transimpedanz folgendes ein R -----|====|------ | ______ | | | | | ----------| - | | | |------------ ----| + | | |________| | --- Das könnte so schon funktionieren oder? Man müsste nen OP mit hoher Slew-Rate und und großen GBW nehmen dann dürfte die Spannung am - Eingang nicht sehr groß werden.
Wenn dir der Spannungsabfall über dem Shunt zu groß ist musst du deine Versorgungsspannung unabhängig davon machen. Das geht zum Beispiel dadurch, dass du die Netzteilregelung auf die Spannung hinter dem Shunt durchführst. Der Spannungsabfall ist dann qusi egal. Wenn du deine Schaltung zum Beispiel mit einem Stepdownkonverter betreibst, heißt das konkret, dass dein Shunt vor den Spannungsteiler gesetzt werden muss. Der Wandler regelt dann den Spannungsabfall sofort aus. Die Shuntgröße wird dann nur noch durch die maximal verfügbare Eingangsspannung des Konverters beschränkt. Ich hoffe das war einigermaßen verständlich. Ansonsten einfach nochmal nachfragen, ich will mir dann nochmal mehr Mühe geben ;-) Gruß Mandrake
Hi Naja so einfach ist es nicht. Erstens hab ich keinen Regler sondern die Spannungsversorgung erfolgt direkt aus der Batterie. Zweitens hat jeder Regler ja auch einen Betriebsstrom (supply current), der wohl um einiges größer wäre als die wenigen uA des Prozessors im Standby.
Also ich nehme immer den Strommessbereich eines Multimeters, 100nA Auflösung reichen mir da...
Daniel Schneeweis wrote: > Zweitens hat jeder Regler ja auch einen Betriebsstrom (supply current), der > wohl um einiges größer wäre als die wenigen uA des Prozessors im Standby. Nunja, der Betriebsstrom des Reglers wird ja nicht mitgemessen, wenn der Shunt im Pfad des Ausgangs liegt. Einzig die Feedbackwiderstände verursachen einen Stromfluss. Aber mit einem OPV kann man hier locker den Fehlerstrom in den Bereich 0,05µA treiben. @Vizequistore: Nur leider ist der Shunt in diesem Messbereich recht groß oft >300 ohm
>Die Spannungsversorgung erfolgt direkt aus einer Batterie... Wenn du eine größere Batterie nimmst kannst du einen Regler (Linear zum Beispiel) dahinter schalten. >Einzig die Feedbackwiderstände verursachen einen Stromfluss. >Aber mit einem OPV kann man hier locker den Fehlerstrom in den Bereich >0,05µA treiben. Den Strom über den Spannungsteiler ist nahezu immer gleich und kann ganz einfach herausgerechnet werden. (Summe aller vorzeichenbehafteten Ströme in einem Knoten ist Null) Gruß Mandrake
Du meinst also den Shunt in die + Leitung und die Rückkopplung des Reglers erst nach dem Shunt? Das wäre eine Lösung. Irgentwie gefällt mir das mit dem Transimpedanzverstärker besser, da ich den Shunt in den GND machen könnte. Oder spricht etwas dagegen, das ich nicht beachtet habe? Mit dem Multimeter geht nicht, da ich auch den zeitlichen Verlauf des Strom wissen muss. Der Controller ist die meiste Zeit im Standby und schaltet sich nur zyklich kurz ein.
mandrake wrote: > Den Strom über den Spannungsteiler ist nahezu immer gleich und kann ganz > einfach herausgerechnet werden. Meistens ja, allerdings hängt das auch von der Innenbeschaltung des Spg.-Reglers ab. Da der Fehlerstrom hier aber um den Faktor 100 bis 1000 größer ist als der gesuchte Strom, lässt sich dieser in der Praxis doch nicht mehr so leicht herausrechnen.
@Alexander Schmidt Stimmt du hast recht die Ströme sind schon recht klein die gemessen werden sollen. Der Feedbackstrom sollte also klein gegen den zu messenden Strom sein und der Strom durch den Spannungsteiler recht groß gegen den zu messenden Strom. Die Widerstände des Spannungsteilers sollten also auch nicht zu groß sein, da sonst die Toleranz derselben das Ergebnis zu sehr verfälscht. Wenn man die aber zu klein macht wird zu viel Leistung verbraten. Bei einem Batteriegerät sehr schlecht. Es gilt also einen guten Kompromiss zu finden. @Daniel Schneeweis >Irgentwie gefällt mir das mit dem Transimpedanzverstärker besser, da ich >den Shunt in den GND machen könnte. Oder spricht etwas dagegen, das ich >nicht beachtet habe? Das kannst du bei einem Regler auch machen. Gruß Mandrake
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.