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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PT100 Verstärker schwingt


Autor: johannes (Gast)
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Guten Abend mit einander,

ich habe ein Problem mit einem Pt100-Messverstärker, aufgebaut wie im 
Anhang. Das Problem ist nun folgendes, daß das Signal nach dem letzten 
OPV mit der Differenzbildung und der Verstärkung um 50mV schwingt. Ich 
wäre für jeden Tipp dankbar, der mir das Problem beseitigen hilft.

Besten Dank,

Johannes

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Verbinde 8 mit 9 und 10 mit 14 damit der unbenutzte Opamp nicht in der 
Luft hängt und eventuell schwingt.

Autor: ulrich (Gast)
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Wenn ein OP schwingt, dann meist mit großer Amplitude, selten nur mit 
wenig Amplitude.  Das könnte ein Einkopplung (50 Hz ?) sein, oder halt 
der 3 te OP.

Autor: johannes (Gast)
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Hallo Helmut,

besten Dank, daß werde ich probieren.

Autor: Klaus Ra. (klara)
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Hallo,
ich würde den OP mal etwas kompensieren. Die volle Bandbreite ist sicher 
nicht nötig.
Gruss Klaus.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Es ist nicht gut, die Gegenkopplung eines OPamp auf einen größeren 
Bereich auszudehen. Falls du also den PT100 weiter weg von U9A plaziert 
hast, sind die Störungen keine Überraschung.

Abschirmen ist hier recht schwierig, weil das die Streukapazität vom "-" 
Eingang des U9A zur Masse vergrößert, was in wildem HF-Schwingen enden 
kann. Wenn die Leitung dort sehr kurz ist, schirme sie möglichst 
niederkapazitiv ab und schalte über die Gegenkopplung, also von Pin 1 
nach Pin 2 des U9A einen Kondensator von ein paar 100pF.

Kai Klaas

Autor: Anja (Gast)
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Kai Klaas schrieb:
> schalte über die Gegenkopplung, also von Pin 1
> nach Pin 2 des U9A einen Kondensator von ein paar 100pF.

ich würde Pin 6 und 7 genauso behandeln wie Pin 1 und 2.
Die Verstärkung ist kleiner als 1 -> die Kompensation des OP reicht 
wahrscheinlich nicht aus.

Je nach Kabellänge sind sogar ein paar nF notwendig. Zwischen Pin 2 und 
11 würde ich noch einen größeren (100nF) Kondensator setzen damit keine 
HF-Störungen des Kabels am Eingangspin gleichgerichtet werden.

Gruß Anja

Autor: johannes (Gast)
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Guten Morgen miteinander,

vielen Dank für die vielen hilfreichen Antworten. Ich werde versuchen 
die Ratschläge am WE umzusetzten. Der PT100 hängt an 5[m] Kabel. Ich 
habe auch schon beobachtet, daß der Effekt mit zunehmender Kabellänge 
größer wird.
Was bedeutet "den OP kompensieren"?

Vielen Dank,

Johannes

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Zwischen Pin 2 und 11 würde ich noch einen größeren (100nF) Kondensator
>setzen damit keine HF-Störungen des Kabels am Eingangspin
>gleichgerichtet werden.

Genau davon würde ich dringend abraten, weil diese Kapazität eine Phase 
Lag in die Gegenkopplung einfügt, die den OPamp zum Schwingen bringen 
kann. Deswegen ist ja gerade das lange Kabel dort zum PT100 
problematisch.

Genau deshalb, weil eben dort nicht passiv gefiltert werden kann, sollte 
man solche Schaltungen, bei denen ein Sensor in der Gegenkopplung und 
weit vom OPamp angeordnet ist, tunlichst vermeiden. Das ist ganz ganz 
"bad design practise"! Diese Schaltung wird ganz verheerend bei den 
CE-Messungen reagieren...

Kai Klaas

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Was bedeutet "den OP kompensieren"?

Ganz vergessen. Das bedeutet, die durch Streukapazitäten verursachte 
Phase Lag in der Gegenkopplungschleife durch eine geeignete Phase Lead 
Kapazität in der Gegenkopplung zu kompensieren.

Kai Klaas

Autor: johannes (Gast)
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Kai,

vielen Dank für die Erklärung!

Autor: Jens G. (jensig)
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>die Ratschläge am WE umzusetzten. Der PT100 hängt an 5[m] Kabel. Ich
>habe auch schon beobachtet, daß der Effekt mit zunehmender Kabellänge
>größer wird.

dann sinds wohl doch nur 50Hz Einstreuungen - wären das 
Eigenoszillationen, dann würde diese Abhängigkkeit nicht so "linear" 
sein

Autor: ulrich (Gast)
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Wenn der OP schwingt, hat man in der Regel eine relativ große Amplitude, 
halt was der OP bei der Frequenz noch an Amplitude schafft. 50 mV 
Störungen sind also eher so etwas wie 50 Hz, oder auch Radioempfang.

Der Kondensator parallel zum PT100 ist schon sinnvoll. Wegen des relativ 
niedrigen Widerstandes auch etwas mehr, unter 1 nF bringt kaum etwas. 
Der Kondensator gegen Masse geht nur dann, wenn man einen zusätzliche 
Trennung vom Eingang des OPs hat, und die Rückkopplung für hohe 
Frequenzen weiter funktioniert. Bei Stärkerem Radioempfang oder 
Empfindlichkeit aufs Handy
wäre das eine Möglichkeit.

EMV mäßig ist das noch kein so großes Problem, solange man eine saubere 
Versorgungsspannung hat. Die OP Schaltung selber ist ja quasi 
Gleichspannung.
Eine Schaltung mit dem Sensor einseitig an Masse wäre natürlich 
einfacher, weil man da keine Probleme mit einer Schirmung hat.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>EMV mäßig ist das noch kein so großes Problem, solange man eine saubere
>Versorgungsspannung hat. Die OP Schaltung selber ist ja quasi
>Gleichspannung.

Beim CE-Test wird gepulste HF auf die Schaltung geschossen. Eine nicht 
EM-verträgliche Schaltung demoduliert diese Dämpfe und produziert gerne 
Offsetspannungen und andere Demodulationsprodukte, die nicht mehr ohne 
weiteres vom Nutzsignal unterschieden werden können. Da bei einer 
PT100-Schaltung die Meßspannung außerdem noch üblicherweise relativ hoch 
verstärkt wird, wirkt sich das besonders krass aus.

Kai Klaas

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