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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verständnissfrage OP + MOSFET


Autor: Andreas (Gast)
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Ich habe diese OP-Schaltung von Olivers NT_Power_Modul 
(http://www.dg7xo.de/selbstbau/nt-power-modul.html) zum messen von 
Strömen bis 5A nachgebaut - funktioniert auch bestens. Besonders 
praktisch finde ich, das der TL081 mit unsymetrischer Spannung dazu aus 
der dem LOAD-Kreis auskommt und man sich die -5V zur Not auch sparen 
kann.

Wie auch immer...

Um jetzt auch mal den Meßfehler insgesamt betrachten (und evtl. 
berechnen) zu können möchte ich die Schaltung gerne richtig verstehen.

Einfache nichtinvertierende Verstärker kenne ich. Was mir hier nicht 
ganz klar ist wie der MOSFET mit dem OP zusammenarbeitet? Es kommt 
ungefähr ein Verstärkungsverhältnis von 10 zustande, aber wie genau 
versteh ich nicht...?

Ich hab auch mal in den guten, alten Elektrotechnik-Büchern gesucht und 
grade ne Menge Beispiel-Schaltungen gefunden, aber so eine OP-Schaltung 
gibts nirgends. Was ist der Vorteil wenn ich den OP-Ausgang über den 
BS250 (ein standard? P-Channel-MOSFET) an den invertierenden Eingang 
zurückführe? zusätzliche Verstärkung?


Gruß
Andreas

Autor: Marcel (Gast)
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Hi

kurze Frage ... wofür ist SCRW-2? Zwischen 1 und 3 kommt die Last aber 
2????

Gruß Marcel

Autor: antwort (Gast)
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> Was ist der Vorteil wenn ich den OP-Ausgang über den
BS250 (ein standard? P-Channel-MOSFET) an den invertierenden Eingang
zurückführe? zusätzliche Verstärkung?


Gegenkopplung, sonst würden der OP ja nur + - Versorgungsspannung am 
Ausgang vom Op anliegen

Autor: Andreas (Gast)
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k, das ist vllt. etwas verwirrend und nicht sauber gekennzeichnet. Ich 
habe den Schalplan so gstaltet, das ich mir das Layout für eine 
Lochrasterplatine in Eagle dann schön zurechtschubsen kann.

An SCRW_2 ist die Versorgungsspannung (+12V) angelegt.
SCRW_3 ist mit der Masse verbunden.
Klemme ich eine Last zwischen die Schraubklemmen SCRW_1 und SCRW_3 so 
fließt der Strom von SCRW_1 über den Shunt RS1/10mOhm und über den 
Verbraucher zur Masse...


Gruß
Andreas

Autor: Andreas (Gast)
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> Gegenkopplung, sonst würden der OP ja nur + - Versorgungsspannung am
> Ausgang vom Op anliegen

das die Gegenkopplung notwendig ist versteh ich ja, aber was macht der 
FET dazwischen? Den Ausgang des OP einfach nochmal verstärken?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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An RS1 fallen bei 5A dann 50mV ab.
Der OP-Amp regelt das so ein, dass über dem Widerstand R7 dann auch 
dieselbe Spannung abfällt. Dazu ist ein bestimmter Strom nötig, hier 
0,5mA. Das ist übrigens auch das Verhältnis R7/RS1 = Irs1/Ir7 = 10000, 
der Strom wird quasi durch 10000 geteilt. Und genau derselbe Strom 
fliesst auch durch R8 und erzeugt dort 10k*0,5mA = 5V.

Kurz: die Spannung am Shunt wird auf R7 abgebildet, und taucht an R8 um 
R8/R7 vergrößert auf.

> das die Gegenkopplung notwendig ist versteh ich ja, aber was macht der
> FET dazwischen? Den Ausgang des OP einfach nochmal verstärken?
Der FET sorgt dafür, dass der Strom durch R7 und R8 gleich ist.
Sonst funktioniert das Ganze nicht mehr so genau ;-)

Autor: Andreas (Gast)
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Das hab jetzt sogar ich verstanden... :)
Vielen Dank für die super Erklärung!

Nettes WE euch noch
Andreas

Autor: Marcel (Gast)
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Hi

also das ist auf jedenfall mal ne sehr interesaant Schaltung um nen 
Strom Highside zu messen! Ich persönlich hätte es mit nem INA 
gemacht.... bzw. es lowside gemessen. Aber Hut ab an den Entwickler 
super arbeit!


Gruß Marcel

Autor: M. G. (expoman)
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Der Operationsverstärker dient hier als Konstantstromquelle.
Die Grundschaltung hierfür wäre der invertierende Verstärker. Der MOSFET 
ist dazu da den Ausganswiderstand der Schaltung klein zuhalten. Beim 
invertierenden Verstärker wäre ja grade die Last der Ausgangswiderstand.
Somit wird der Operationsverstärker nicht zu arg belastet.

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