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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV Temperaturabhängigkeit


Autor: Markus (Gast)
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Hi!
Ich habe hier einen OPV http://www.farnell.com/datasheets/7848.pdf

Das blöde ist die Temperaturabhängigkeit. Kennt jemand eine 
Kompensationsschaltung? Wie geht ihr denn damit um, wenn ihr keine 
Temperaturabhängigkeit wollt? Z.b. wenn er von -40 bis +70° das selbe 
Verhalten zeigen soll?

: Verschoben durch Moderator
Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Markus schrieb:
> Wie geht ihr denn damit um, wenn ihr keine Temperaturabhängigkeit
> wollt?

Keine Temperaturabhängigkeit geht nicht. Wenn sie kleiner werden soll:
Besseren Opamp nehmen. Wie bist du ausgerechnet auf diesen Typ gekommen?
10µV/K sind ja wirklich nicht das gelbe vom Ei. Speziell in diesem Punkt
schneidet ja sogar der LM358 besser ab.

Autor: Überstrom (Gast)
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Was stört dich denn? Der Input offset Drift?

Was sind deine Anforderungen überhaupt?

Autor: Markus (Gast)
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Aaalso, ich wollte einen OPV als Subtrahierverstärker aufbauen.
Ich dachte, das kann wohl jeder OPV, also nahm ich den erstbesten den 
ich fand.


Ich erhalte von einem Bauelement ein Ausgangswechselsignal, dass auf 
einer Common-Mode-Spannung von 2,5V aufsitzt. Diese soll abgezogen 
werden, gleichzeitig soll das Wechselsignal um den Faktor 0,6 
"verstärkt" werden.


Die Widerstände habe ich wie folgt dimensioniert:
R1 = R3 = 1 MOhm
R2 = R4 = 600 kOhm.

Ein Kumpel meinte, ich soll doch einfach einen Hochpass nehmen, um die 
Common-Mode-Spannung zu filtern. Aber wenn ich nur eine 
5V-Gleichspannungsversorgung habe, kann ich doch kein bipolares Signal 
haben, nur wegen so nem einfachen Hochpass??!!
Deshalb nehm ich den OPV, der hat ja eine negative Versorgungsspannung 
und kann somit auch ein bipolares Signal am Ausgangerzeigen. Ist das 
korrekt so wie ich es erklärt habe?

Ach und zur Temperatur:
Am besten wäre natürlich ein üblicher Bereich von -40°C bis +70°C, indem 
alles korrekt funktioniert.

Gibt es da nicht sowas wie eine Gegenkopplung, wie beim 
Bipolartransistor?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Im einfachsten Fall brauchst du dafür einen Kondensator und zwei 
Widerstände.

Was ist denn das für ein Signal und was willst du mit ihm nach der 
Abschwächung machen?

Kai Klaas

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Hm ok!
Wenn mein oben gewählter OPV so schlecht ist, hast du vielleicht einen 
Tip für einen besseren? Den besten, den man für wenig Geld bekommen 
kann? Kann auch etwas teurer sein.

Okay, dann werde ich mich mal auf die Suche nach so einer Schaltung 
machen.
Es handelt sich um Eingangssignale im Bereich 1,5V-3,5V (Sinus) mit 
einer Frequenz von 4-40 Hz. Diese werden dann zu einem Mikrocontroller 
geleitet.

Autor: Jens G. (jensig)
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So - Du hast also nur eine Verstärkungen von 0,6. Wieso soll da der 
Temp.-abhängigkeit von 10µV/K stören? Bei 100K Differenz wären das 
gerade mal 1-2 mV - soll das wirklich stören?

Auserdem - wenn ich deine Beschreibung und deinen Kumpel richtig 
verstanden habe, dann hat dein Kumpel recht. Nach einem Hochpaß (also 
ein schlichter Kondie, dem ein R noch nachgeschalten ist gegen Masse) 
hast wirklich ein bipolares Signal, also welches um 0V Gleichspannung 
hin- und herpendelt (und nicht mehr um die 2,5V). Einen OPV brauchste 
für diese "Normalisierung" nicht.

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Okay. Na dann werde ich es einfach mal mit einem Hochpass, also einen 
eifnachen Kondensator probieren. Und einem nachgeschalteten 
Spannungsteiler.. mal sehen ob das was wird :-)

Ich dachte, wenn ich nut eine 5Vdc Versorgung habe, dass dann keine 
negativen Potenziale möglich sind...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Es handelt sich um Eingangssignale im Bereich 1,5V-3,5V (Sinus) mit
>einer Frequenz von 4-40 Hz. Diese werden dann zu einem Mikrocontroller
>geleitet.

Wenn der Mikrocontroller einen Eingangsspannungsbereich von 0...5V hat, 
brauchst du überhaupt nichts zu machen. Dann braucht er ja die 
Common-Mode-Spannung von 2,5V, um überhaupt zu funktionieren.

Kai Klaas

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Kai Klaas schrieb:
>>Es handelt sich um Eingangssignale im Bereich 1,5V-3,5V (Sinus) mit
>>einer Frequenz von 4-40 Hz. Diese werden dann zu einem Mikrocontroller
>>geleitet.
>
> Wenn der Mikrocontroller einen Eingangsspannungsbereich von 0...5V hat,
> brauchst du überhaupt nichts zu machen. Dann braucht er ja die
> Common-Mode-Spannung von 2,5V, um überhaupt zu funktionieren.
>
> Kai Klaas

Entchuldigung, es geht nicht zu einem Mikrocontroller, sondern zu einem 
IC. Die Ausgänge vom IC gehen erst auf den Mikrocontroller. Der IC 
benötigt ein bipolares Signal.

Ich versuche es mit einem einfachen Kondensator und Spannungsteiler, 
wenn es dagegen keinen Einwand gibt :.--)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Ich versuche es mit einem einfachen Kondensator und Spannungsteiler,
>wenn es dagegen keinen Einwand gibt :.--)

Wenn dieses IC am Eingang ein bipolares Signal braucht und seine 
"Common-Mode-Spannung" 0V ist, dann wird das funktionieren.

Falls das IC eine Common-Mode-Spannung braucht, die davon abweicht, also 
beispielsweise 1,5V, weil sie mit 0V und 3V versorgt wird, dann kannst 
du diese Common-Mode-Spannung einfach mit einem Spannungsteiler aus 
dieser Versorgungsspannung erzeugen, mit dem IC-Eingang verbinden und 
den Koppelkondensator an diesen Punkt festmachen.

Wenn du 4Hz übertragen willst, muß der Kondensator übrigens genügend 
groß sein. Kennst du die Hochpaß-Formel?

Kai Klaas

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Ja, ich kenne die Hochpass-Formel:

Allerdings: Wenn ich R groß wähle, wird C klein.  Egal, welche 
Frequenzen.

D.h. ein Bauteil muss schon vorher festgelegt werden, dann kann man das 
andere ausrechnen. Wenn ich eh nur DC heruasfiltere, kann R = unendlich 
sein.

Welchen Kondensator man dann nimmt, weiß ich nicht. Wohl sowas wie 47µF, 
oder kann man da auch was ausrechnen?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Wenn ich eh nur DC heruasfiltere, kann R = unendlich sein.

Na na. Der nachfolgende IC hat ja eventuell einen endlichen 
Eingangswiderstand...

>Welchen Kondensator man dann nimmt, weiß ich nicht. Wohl sowas wie 47µF,
>oder kann man da auch was ausrechnen?

Ja, garnicht mal verkehrt. Im Anhang habe ich das mal für eine Last von 
rund 10k simuliert. Als Eingangswiderstand der nachfolgenden Schaltung 
habe ich völlig willkürlich 47k angenommen. Mit einem 47µF Cap ergibt 
sich bei 4Hz dann ein Abfall von 0,5%, entsprechend 0,04dB.

Kai Klaas

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Ich hatte vorher einen 48nF als HPF verwendet, aber mein Betreuer 
meinte, die würden nicht durchkommen...

Nun wollte ich eben einen größeren Kondensator nehmen, der die 4 Hz 
durchlässt. Laut Formel ist ein Kondensator ein Kondensator und man kann 
die Grnezfrequenz ganz einfach berechnen.

Wieso kommen bei 48nF keine 4 Hz durch?

Der Eingangswiderstand des ICs beträgt 370 kOhm.
Deshalb habe ich einen kleinen Kondensator genommen, damit die 
Widerstände auch klein gewählt werden können. Bei 3.3 uF bewegen sich 
die Widerstände schon in dem Bereich des Eingangswiderstandes.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Ich hatte vorher einen 48nF als HPF verwendet, aber mein Betreuer
>meinte, die würden nicht durchkommen...

47nF in Verbindung mit 370k bildet ein Hochpaß mit rund 9Hz 
Grenzfrequenz. 4Hz wird dann schon um 8dB also um den Faktor 2,5 
abgeschwächt.

>Der Eingangswiderstand des ICs beträgt 370 kOhm.
>Deshalb habe ich einen kleinen Kondensator genommen, damit die
>Widerstände auch klein gewählt werden können. Bei 3.3 uF bewegen sich
>die Widerstände schon in dem Bereich des Eingangswiderstandes.

Nicht den blassen eines Schimmers, was du damit sagen willst...

Kai Klaas

Autor: Jens G. (jensig)
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@  Jürgen Hems (misteret)

>Ich dachte, wenn ich nut eine 5Vdc Versorgung habe, dass dann keine
>negativen Potenziale möglich sind...

genau daruf basieren z.B. auch Ladungspumpen, nämlich daß vor und hinter 
dem C unterschiedliche Gleichspannungen sein können.

Autor: Jürgen Hems (misteret)
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Kai Klaas schrieb:
>>Ich hatte vorher einen 48nF als HPF verwendet, aber mein Betreuer
>>meinte, die würden nicht durchkommen...
>
> 47nF in Verbindung mit 370k bildet ein Hochpaß mit rund 9Hz
> Grenzfrequenz. 4Hz wird dann schon um 8dB also um den Faktor 2,5
> abgeschwächt.
>
>>Der Eingangswiderstand des ICs beträgt 370 kOhm.
>>Deshalb habe ich einen kleinen Kondensator genommen, damit die
>>Widerstände auch klein gewählt werden können. Bei 3.3 uF bewegen sich
>>die Widerstände schon in dem Bereich des Eingangswiderstandes.
>
> Nicht den blassen eines Schimmers, was du damit sagen willst...
>
> Kai Klaas

Also ich wollte sagen, dass ich den Hochpass lieber mit Widerständen 
dimensonieren würde, die deutlich kleiner als der Eingangswiderstand 
sind (beim IC handelt es sich übrigens um den ade7758).

Im datasheet steht auch nur 380kOhm (min). Wenn die Widerstände des HPFs 
klein genug sind, brauche ich den Eingangswiderstand ja nicht mehr in 
die Berechnung mit einbeziehen??!!

Ich würde jetzt 47µF nehmen und 33kOhm für den Hochpass.
Das Problem ist, dass es sich um ein Wechselsignal handelt. Die 
Kapazitäten gibt es aber nur noch als Elko.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Also ich wollte sagen, dass ich den Hochpass lieber mit Widerständen
>dimensonieren würde, die deutlich kleiner als der Eingangswiderstand
>sind (beim IC handelt es sich übrigens um den ade7758).

Genau. So habe ich das ja in meinem Beispiel auch getan.

>Im datasheet steht auch nur 380kOhm (min). Wenn die Widerstände des HPFs
>klein genug sind, brauche ich den Eingangswiderstand ja nicht mehr in
>die Berechnung mit einbeziehen??!!

Genau. Er macht sich dann immer weniger stark bemerkbar.

>Ich würde jetzt 47µF nehmen und 33kOhm für den Hochpass.
>Das Problem ist, dass es sich um ein Wechselsignal handelt. Die
>Kapazitäten gibt es aber nur noch als Elko.

Das habe ich jetzt wieder nicht verstanden. Was genau ist das Problem? 
Und warum ist es schlimm einen Elko zu verwenden?

Kai Klaas

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