High Side Current Sense: Opamp komisches Phenomen

[Michael H. (overthere)]

Hallo,

ich bin gerade am Simulieren von ner High Side Current Sense.

Ich habe da ein komisches "offset" Problem am eingang, eventuell hat von 
euch jemand ne Idee, woran das liegen könnte, und eveńtuell auf wie man 
das beseitigen könnte.

Schaltplan und Simulationsergebnisse siehe Anhang.

-Michael

[Joe F. (easylife)]

1. Verbinde mal GND Spannungsversorgung von deinem Op-Amp auch mit 
GND...
2. Die Spannungsquelle für deine Last soll ja vermutlich nicht mit dem 
Op-Amp Supply verbunden sein...
3. Der ganze Zauber mit dem Transistor erschließt sich mir nicht? Warum 
nicht einfach 2 Widerstände?

[Marian (phiarc)]

Ich sehe (so) kein Problem mit der Schaltung, es könnte ein Quirk vom 
OPV-Modell sein, bei der Differenzspannung am Eingang sollte der Ausgang 
voll in die Begrenzung fahren. Wie sieht denn Vamp und der Ausgang vom 
OPV aus?

Joe F. schrieb:
> 1. Verbinde mal GND Spannungsversorgung von deinem Op-Amp auch mit
> GND...

Nein.

Joe F. schrieb:
> 2. Die Spannungsquelle für deine Last soll ja vermutlich nicht mit dem
> Op-Amp Supply verbunden sein...

Warum nicht? Die Spannungsquelle kann man praktisch z.B. mit einer TL431 
als Shuntregler basteln ; der Mindeststrom der (regulären) TL431 ist 
schon mehrere Größenordnungen größer als ein CMOS-OPV samt PNP-Basistrom 
benötigt.

Joe F. schrieb:
> 3. Der ganze Zauber mit dem Transistor erschließt sich mir nicht? Warum
> nicht einfach 2 Widerstände?

Die Schaltung ist etwas unglücklich gezeichnet. Ordner sie mal wie einen 
invertierenden Verstärker an, und du wirst sehen, dass die Regelschleife 
den Emitterstrom des PNP proportional zur Einangsspannung über den Shunt 
hält.

[Joe F. (easylife)]

Marian  . schrieb:
(...)

Achso, ich beginne zu verstehen.
Allerdings frage ich mich, was passiert, wenn die "High-Side-Spannung" 
am Shunt geringer als 5V ist...

Offtopic: und die Messung an R4 "unterschlägt" ja den Basisstrom von 
T1...

[Blechtroll (Gast)]

>Allerdings frage ich mich, was passiert, wenn die "High-Side-Spannung"
am Shunt geringer als 5V ist...

Ja, dann ist eben Schluss. Das machen auch fertige CurrentSense Amps. 
Ohne Mindest Spannung laeuft nichts mehr. Der LT1787 begnuegt sich zB 
mit 2.5V

[Joe F. (easylife)]

Blechtroll schrieb:
> Ja, dann ist eben Schluss.

Jo, und so wie ich das hier sehe, fließen durch den Shunt max. 5A 
(ergibt dann die 50mV), bei 1.01 Ohm hat die Spannungsquelle für die 
Last also auch max. 5V.
Und drunter spinnt die Schaltung eben.

[Michael H. (overthere)]

Naja, irgendwie hat jeder OPV den ich probiert habe nicht so richtig 
funktioniert. Der eine hat geschwungen, (low offset: OPA376), der andere 
hat jetzt diese komischen "Offset" in zwei Richtungen, schwingt dafür 
nicht mehr.

Eigentlich wäre es mal das beste, dass einfach real aufzubauen, aber das 
geht leider gerade nicht.

Jemand noch Ideen, woran dieser pseudo-Offset liegen könnte?

-Michael

[DocMartin (Gast)]

Das Bild erinnert mich an Folgefehler bei Motorreglern während 
Positionssollwertänderung - ist vielleicht irgendwas (zu) langsam? Wie 
verhält sich die Schaltung bei konstantem Strom?

Ahoi, Martin

[Michael H. (overthere)]

Bei konrantem Strom passt es. Es ist also definitiv was zu langsam...

Der OpAmp hat aber selbst nen GBWP (gain bandwith product) von 20MHz, 
sollte also selbst doch relativ schnell sein.

Ideen, was zu langsam sein könnte? Transistor? Ich probiere gleich mal 
einen P-Fet.

[Michael H. (overthere)]

Update: P-Mos macht keien Veränderung, gleiches Phenomen.