Guten Abend. Ich kämpfe gerade mit einem AD822. Ich möchte diesen als Single Supply Instrumentation Amplifier betreiben. Meine Schaltung habe ich wie im Anhang (aus dem Datenblatt) aufgebaut. Für Vref werden vorerst +2.5 Volt mit einem 2k5 Poti erzeugt. +Vs wird mit +5 Volt versorgt. Die Spannungsangaben beziehen sich auf GND, sprich ich habe keine negative Spannungsversorgung. Mein WiderstandsArray sieht folgendermaßen aus: 56k + 22k + 22k + 56k Damit will ich einen Gain von ca 3.5 erreichen. Wenn ich Vin1 und Vin2 verbinde, so dass es hier keine Spannungsdifferenz gibt, sollte doch am Vout die Vref Spannung (+2.5Volt) rauskommen? Hier kommt gar nichts raus (0.01Volt). Wenn ich Vin1 und Vin2 über einen Shunt lege, an dem 3.3mVolt abfallen stehen am Vout 220mVolt an. Der Gain stimmt also auch vorne und hinten nicht. Kann der AD822 in diesem Modus nur mit festem Gain von 10 oder 100 arbeiten oder habe ich das Datenblatt falsch verstanden? PS: Ich habe ganz normale 5% Kohleschichtwiderstände verwendet. Grüße Andreas
Angehängte Dateien:
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AD822.jpg
200 KB
Hallo Andreas, ich versteh Deine Schaltung nicht so ganz. Du verwendest ein Arraymit vier Widerständen. Im angehängten Bild sinds aber sechs. Wär auch nett, wenn Du die Spannungen an allen Pinbs vs. Masse angibst inkl. der eingestellten Verstärkungsstufe. VG Fred
Gönne mal Vin1 und Vin2 je einen hochohmigen Widerstand nach GND. zB. 1M Ohm. Die OpAmps wollen ja ihre 2pA Eingangsstrom irgendwoher bekommen, solange noch keine Signalquelle angeschlossen ist. Nicht ohne Grund werden für DiffAmps sehr eng tolerierte Widerstände (0,01% oder besser) genommen. Mit den 5% Kohleschichtwiderständen wirst du keine gute Gleichtaktunterdrückung hinbekommen. Nimm wenigstens 1% Metallschicht und ggf. noch zusätzlich Abgleichtrimmer.
@Fred Quinny: Die 6 Widerstände sind dafür da, um zwischen 10 und 100 Verstärkungsfaktor umzuschalten. Wenn man zb Gain 100 wählt, sind ja die Widerstände R1 und R2 nur in Reihe geschaltet und können durch einen einzelnen ersetzt werden. So 4 statt 6 Widerstände. Mit dem jetzigen Array sollte ich einen Verstärkungsfaktor von 3.5 haben. Pin | Spannung in Volt gegen GND 1 0.005 2 0.7 3 0.0 4 0.0 5 0.0 6 0.005 7 0.004 8 5.24 @RoJoe Die 1MOhm ändern leider nichts. Ich habe gerade keine anderen Widerstände zur Hand, aber die Werte sollten ja trotz der schlechten Widerstände in die richtige Richtung gehen. Grüße Andreas
Durch die schlechten Widerstände ist die Gleichtaktunterdrückung recht schlecht. Je nach Gleichtaktspannung kann sich das wie ein Offset auswirken. Einfach nur eine Messung sage da nicht viel aus. Man müsste schon die 2 Fälle mit Eingangsspannung von 3 mV und 0 mV vergleichen.
Hallo Andreas, bitte entschuldige. Ich nahm irrtümlich an, dass das Chip die Schalter schon mit drin hätte. Das ist aber ein normaler Doppel-OPV. Andreas True schrieb: > Pin | Spannung in Volt gegen GND > 1 0.005 > 2 0.7 > 3 0.0 > 4 0.0 > 5 0.0 > 6 0.005 > 7 0.004 > 8 5.24 Was treibst Du da eigentlich? Wenn Du an Pin3 0V anlegst und an den Referenzeingang eine positive Spannung, so kann das wohl nicht hinhauen, wenn Du den OPV nicht mit einer negativen Versorgungsspannung versorgst. Weißt Du nicht, wie ein OPV funktioniert? Leg mal an Pin3 +2.7V und an Pin5 +2.3V an und miss dann bitte noch einmal. VG Fred
Pin3 +2.7Volt Pin5 +2.3Volt => Vout aus der Schaltung oben liefert 1.1Volt Soweit richtig :) Pin3 +0.4Volt Pin5 0Volt => Vout 0.005Volt Hier hätte ich auch gerne 1.1Volt Ich dachte mit dem "Single Supply" Modus könnte ich ohne negativer Versorgungsspannung auskommen. Ich hätte gleich im ersten Post schreiben sollen, dass ich damit eine Strommessung über einen Shunt in der Low Side betreiben möchte. Grüße Andreas
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Ein shunt ist üblicherweise eine recht niederohmige Quelle und auf der Low side ist auch das Gleichtaktsignal eher kein Problem. Da kann man oft auch den einfachen Differenzverstärker nutzen. Der AD822 ist vermutlich auch nicht unbedingt der beste OP für die Anwendung. Für einen FET Op, also eine hochohmige Quelle ist der schon gut, aber das wird hier eher nicht das Problem sein. Es kommt aber auf die Anforderungen (Frequenz, Genauigkeit, Shunt, Stromverbrauch) an.
Sorry Andreas, hatte übersehen, dass der OP ja keine neg. Ub bekommt. Der Ausgänge der OPs können ja nicht < 0V werden. Setze doch mal die +Vref auf 0V.
Hallo Andreas, ein OPV versucht, an seinen beiden Eingängen die gleiche Spannung zu erreichen. Wie soll er das schaffen, wenn Du an Pin3 +0.4Volt und an Pin5 0Volt und am Referenzspannungseingang +2.5V einspeist? Du musst mit Deinen Eingangsspannmungen immer um das "Referenzpotential" herum bleiben. Das beträgt +2.5V. Wenn Du 0V einspeist, so speist Du also in Wirklichkeit -2.5V ein! Und wenn Du das noch dreimal verstärken willst, so müssten Deine OPVs mit wesentlich höherer Spannung versorgt werden. Einfach mal Grundlagen über die OPVs anlesen. Gibt haufenweise Texte zu diesem Thema. VG Fred
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Ich muss wohl nochmal die Grundlagen eines OPVs lesen. Dass ich mich die Ref-Spannung bewegen muss, klingt jetzt einleuchtend. Verstehe ich es richtig, dass ich mit dem AD822 keinen Strom über einen Shunt in der Lowside einer Halbbrücke bidirektional mit einem uC messen kann, ohne eine negative Spannung bereitzustellen? Vref auf 0Volt oder Pin5 positiver als Pin3 würde nicht lange helfen, da ich den Strom in beide Richtungen messen möchte. Das hätte ich auch gleich am Anfang schreiben müssen, sorry RoJoe. Vielen Dank für die vielen Tipps bis jetzt. Grüße Andreas
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Für bidirektionale Messung mit single supply könntest du von den +5V Ub oder von einer +Ref je einen Spannungsteiler an jeden Anschluss des Shunt legen und mit den OP-Eingängen die Spannungsteiler abgreifen. Die Spannungsteiler-Widerstände müssen dann ebenfalls eng toleriert sein oder Null-Abgleich per Trimmpoti.
Hallo Andreas, mit Spannungsteilern an den Messeingängen würde ich nicht rumfummeln, weil durch die Spannungsteiler ein Strom fließt, der den Shunt-Strom verfälscht. Nenene... es müssen schon die beiden nicht-invertierenden Eingänge der beiden OPVs mit dem Shunt verbunden bleiben. Die gezeigte Schaltung ist ja völlig korrekt. http://www.mikrocontroller.net/attachment/232848/AD822.jpg Die wirklich einzige Änderung ist die, dass der AD822 eben mit -5V an Pin4 (und zwar ausschließlich an Pin4!) beschaltet werden muss. Der ganze Rest bleibt unverändert. Die -5V kann man mit einer kleinen Ladungspumpe erzeugen. Dafür gibts fertige Chips von Maxim. Oder man nimmt sich einen freien Portpin des Controllers und legt auf den eine Rechteckspannung. Dazu noch zwei kleine Cs und zwei Dioden und fertig. VG Fred
Hallo Andreas, eine sehr einfache Schaltung mit nur 1 OP geht so: (Low-side current sense bidirektional mit Single Supply, Ruhe-Ausgangspotential auf Uref/2) http://www.edaboard.com/thread223507.html#post955497 Die Schaltung ist diese hier: http://images.elektroda.net/34_1315604828.gif
Hallo RoJoe und Fred Quinny, vielen Dank für die tollen Tipps! Ich habe jetzt die vorgeschlagene Schaltung nachgebaut http://images.elektroda.net/34_1315604828.gif nur dass ich statt 30k 27k verwendet habe. Nach mehreren Messungen kann ich den Gain aber nicht nachvollzielen. Sollte dieser nicht bei (27k / 15k) = 1.8 liegen? Bei mir wird die Spannung um den Faktor ~ 2.7 verstärkt. Woher kommt dieser Unterschied? Grüße Andreas
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Hallo Andreas, die gezeigte Schaltung hat ein Ausgangsruhepotential von +1.5V und eine Verstärkung von 15. VG Fred
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