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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Howland Stromquelle liefert nichtlinearen Strom?


Autor: Johnny Knot (johnny_knoxville)
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Hallo

Kann das sein, dass eine Howland Stromquelle einen nichtlinearen Strom 
liefert?

Hab das Ganze mal simuliert, und das sieht mir irgendwie nicht sehr 
linear aus, obwohl ich eine lineare Stromänderung gebrauchen würde!!!

LG

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Schaltplan?

Autor: Johnny Knot (johnny_knoxville)
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Simon K. schrieb:
> Schaltplan?

Kannst du gerne haben, Schaltung siehe Anhang!

Autor: Jens G. (jensig)
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nichtlinear kann eigentlich gar nicht sein, solange Du den OPV nicht an 
die Grenzen fährst. Sind schließlich alles nur lineare Teile drin.
Was Deine Fehler sind:
- erstens ist das ein Komparator, der üblicherweise ohnehin nicht so 
toll für solche Dinge geeignet ist
- und zweitens ist das ein Teil mit OC-Ausgang - der braucht also einen 
Arbeitswiderstand, wenn er in beide Richtungen funktionieren soll.

Autor: Johnny Knot (johnny_knoxville)
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Jens G. schrieb:
> nichtlinear kann eigentlich gar nicht sein, solange Du den OPV nicht an
> die Grenzen fährst. Sind schließlich alles nur lineare Teile drin.
> Was Deine Fehler sind:
> - erstens ist das ein Komparator, der üblicherweise ohnehin nicht so
> toll für solche Dinge geeignet ist
> - und zweitens ist das ein Teil mit OC-Ausgang - der braucht also einen
> Arbeitswiderstand, wenn er in beide Richtungen funktionieren soll.

OPV wurde getauscht, bringt keine Änderungen!

Das mit dem Arbeitswiderstand bringt ebenfalls keine Änderung.

Hättest du eine Ahnung, wie ich noch eine lineare Stromänderung 
hinbekomme?

Mit der Howland funktioniert es sicher nicht-linear...

Autor: Simon A. (bullwai)
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Hi Johnny,

hab deine Schaltung mal schnell in MSim simmuliert und nun weiß ich was 
du benötigst! Im Anhang ist die Auswertung der Schaltung und die 
Stromänderung ist eindeutig nicht linear!
Deshalb würde ich dir einen Spannungs-Strom-Wandler empfählen! Ganz 
genau weiß ich nicht, ob du dein Problem mit einem 
Spannungs-Strom-Wandler lösen kannst, aber es ist auf jeden Fall besser 
als deine Lösung mit der Howland Current Source!

Schau mal bei NS vorbei, die solten normalerweise solche Wandler haben!

Habt ihr sonst noch eine Ahnung, wie er sein Problem lösen könnte? Ich 
bin ehrlich gesagt auch überfragt! (Amateur)

mfg

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Bevor ihr hier nur simuliert und rätselt: Hier scheint es noch etwas 
Info zu geben:

Beitrag "Konstantstromquelle"

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Autor: yalu (Gast)
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Hi Johnny,

ich habe deine Schaltung mal mit LTSpice simuliert, und das im Amhang
gezeigte Ergebnis erhalten. Als OpAmp habe ich den lausigen LM324 ein-
gesetzt, für die beiden Rbreaks jeweils 820Ω. Mit bloßem Auge kann ich
keine Nichtlinearität erkennen, und die Kurve entspricht ziemlich genau
dem berechneten Ergebnis.

Jens G. schrieb:
> nichtlinear kann eigentlich gar nicht sein, solange Du den OPV nicht an
> die Grenzen fährst.

Hast du diesen Tipp von Jens schon geprüft?

R7 und R8 kannst du übrigens zu einem Widerstand zusammenfassen, da sie
in Reihe liegen. Für den realen Aufbau brauchst du für die Eingangsspan-
nung eine potentialgetrennte Quelle.

Autor: Simon A. (bullwai)
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yalu schrieb:

> ich habe deine Schaltung mal mit LTSpice simuliert, und das im Amhang
> gezeigte Ergebnis erhalten. Als OpAmp habe ich den lausigen LM324 ein-
> gesetzt, für die beiden Rbreaks jeweils 820Ω. Mit bloßem Auge kann ich
> keine Nichtlinearität erkennen, und die Kurve entspricht ziemlich genau
> dem berechneten Ergebnis.

Hallo yalu,

ich bin der Meinung, dass Johnny in seiner Schaltung den Widerstandswert 
variabel verändern möchte um damit eine Stromänderung am Ausgang 
hervorzurufen (wegen Rbreak). Wenn man diese Kennlinie betrachtet, ist 
die Stromänderung nicht linear (Bild im Anhang).

mfg Gabriel

ps. sry sind zwei identische Bilder!

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Johnny,

>Kann das sein, dass eine Howland Stromquelle einen nichtlinearen Strom
>liefert?

Von was soll denn der Strom linear abhängen? Ich hoffe, du meinst Uq3?

Kai Klaas

Autor: yalu (Gast)
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Gabriel G. schrieb:
> ich bin der Meinung, dass Johnny in seiner Schaltung den Widerstandswert
> variabel verändern möchte um damit eine Stromänderung am Ausgang
> hervorzurufen (wegen Rbreak).

Ach so, das könnte natürlich sein. Die Sache wird aber dann wieder
linear, wenn man statt des Widerstands den Leitwert betrachtet ;-)

Autor: Johnny Knot (johnny_knoxville) (Gast)
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Nein, eben meine ich NICHT Uq3, darin liegt glaube ich auch mein 
Problem...
Der Strom soll linear mit der Widerstandsänderung von Rbreak abhängen 
(wie oben in der MSIM Schaltung ersichtlich)

Werde ich so wohl nicht mein Ziel erreichen oder wie?
Keine Chance?

Autor: Johnny Knot (johnny_knoxville) (Gast)
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yalu schrieb:
> Ach so, das könnte natürlich sein. Die Sache wird aber dann wieder
> linear, wenn man statt des Widerstands den Leitwert betrachtet ;-)

Tja, das kann ich mir selber auch auf nem A4 Blatt ausmalen...
Jedoch wird es meinen Bauteilen eher egal sein, wenn sich der 
Lei(d)twert linear ändern...huch...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Nein, eben meine ich NICHT Uq3, darin liegt glaube ich auch mein
>Problem...
>Der Strom soll linear mit der Widerstandsänderung von Rbreak abhängen
>(wie oben in der MSIM Schaltung ersichtlich)

Was hat das Ganze dann mit einer Howland-Stromquelle zu tun?? Wenn deine 
beiden zwei "Rbreak"s in der Schaltung gleich sind, ist die 
Howland-Abstimmung verletzt:

http://www.national.com/an/AN/AN-1515.pdf

Dann hast du überhaupt keine reguläre, sondern bestenfalls vollkommen 
falsch abgestimmte Howland-Stromquelle. Was die für einen Sinn machen 
soll, ist mir schleierhaft.

Erzähl doch mal, was du überhaupt vorhast...

Kai Klaas

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Johnny Knot (johnny_knoxville) schrieb:
> Der Strom soll linear mit der Widerstandsänderung von Rbreak abhängen

Und wie kommst Du auf diese komische Idee?

Solange nicht explizit was anderes angegeben ist, sind 
Stromquellenschaltungen spannungsgesteurt, d.h. linear zur 
Eingangsspannung.

In der Praxis hat sich die Howland-Schaltung nicht durchgesetzt, da sie 
viele Nachteile hat.


Peter

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Das dreht sich hier noch Wochen im Kreis.
Du suchst noch immer eine Stromquelle zur Ansteuerung des 
Funktionsgenerators?
Laß den Howland Chris sein und suche "Stromquelle" mit der Suchmaschine. 
Dann findest Du von der einfachen 1-Transistor-Quelle bis zur 
Op-Amp-Schaltung alles was Du brauchst. Und gesteuert wird das Ganze 
dann mit einer Spannungsquelle, die baust Du mit einem Poti. Fertig ist 
die Laube.
Von Stromspiegeln fange ich gar nicht erst an...

Micha

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