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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Heißer OPA


Autor: Dirk (Gast)
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Moin Leute,

ich habe ein OPA364 Operationsverstärker wie im Anhang gezeigt
verschaltet. Er füttert den ADC eines Mega8. Nun ist mir aufgefallen
das der OPA richtig warm/heiß wird. Man verbrennt sich nicht die Finger
aber es ist schon ordentlich. Die Verstärkung bringt er ganz problemlos,
aber ist das normal?

Gehäuse ist ein SOT23-5.


Bis dann

Dirk

Autor: Sonic (Gast)
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Hab' das Datenblatt nicht im Kopf, aber ist der OPA ein 'single
Supply'-Typ? (Keine Symmetrische Versorgung)
Der (-) - Eingang mit 1k gegen GND ist wohl die Ursache warum er warm
wird, siehe Innenschaltung des OP.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Ist der OPA364 rail-to-rail fähig? Der inv. Eingang liegt praktisch auf
GND und die neg. Betriebsspannung ist ebenfalls GND.
Das ist schon fast eine Integratorschaltung mit 100n in der
Gegenkopplung, da läuft die Ausgangsspannung schnell mal gegen die
Aussteuergrenze, 101-fache Spannungsverstärkung.
Heiß werden könnte auch von wilden Schwingungen kommen.

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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In welchem Bereich liegt denn Dein Eingangssignal und wie groß ist Vcc
?

Cheers
Detlef

Autor: Dirk (Gast)
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Hi Leute,

Zitat Datenblatt: "Single-Supply, Rail-to-Rail I/O..."

Single-Supply ist klar und benötige ich auch, aber was bedeutet denn
Rail-to-Rail?

Vcc ist 5V, die Eingangsspannung liegt bei max. 50mV. Der OPA verstärk
das Signal von einem in die Minusleitung geschleiften 1 mOhm Shunt zur
Strommessung. Die Messung klapp auch einwandfrei, konnte dabei kein
Schwingen feststellen. In welchem Frequenzbereich wäre das denn zu
erwarten? Werde mal mit dem Oszi den Ausgang checken...

Wohin sollte ich mit IN-, wenn nicht auf GND, die Spannung muss ich
doch gegen GND messen? Oder sollte R2 größer?


Bis dann

Dirk

Autor: Dirk (Gast)
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Ok, Rail-to-Rail habe ich mal ergoogelt, aber was sollte das mit der
Erwärmung zu tun haben?

Autor: Sonic (Gast)
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Ich würde R2 auch auf 10k setzen.

Autor: Dirk (Gast)
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Dann müsste ich mit dem R3 auf 990 kOhm hoch, damit ich die Verstärkung
bekomme. Fließt da noch genug Strom für die Rückkopplung?

C1 sollte eigentlich zur Glättung des Signals beitragen, sollte der
gegen GND gehen statt zwischen R2 und R3?


Danke für Eure Beteiligung!

Autor: Dirk (Gast)
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1 MOhm natürlich, aber 100fach wäre mir lieber. Leider gibt es in SMD
nicht so einfach die passenden Widerstände...

Autor: Sonic (Gast)
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Ich würde den C auch gegen GND setzen, und als R3 könntest Du auch ein
SMD-Poti benutzen, wenn Platz ist.

Autor: Dirk (Gast)
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So, ich habe das mal etwas umdesigned. So sollte der OPA dann etwas
kühler bleiben und das Risiko mit dem Schwingen auch weg sein.

Bleibt die Frage mit dem 1 MegaOhm Widerstand. Ich habe da keine große
Erfahrung mit, aber das ist ja schon recht viel. Funktioniert das Ganze
dann noch, oder handele ich mir damit anderen Ärger ein?


Bis dann

Dirk

Autor: Sonic (Gast)
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Nee, das müsste so eigentlich funktionieren! Der 100-Ohm-R im Ausgang
ist gut gegen Aufschwingen, nur ob der C dort wirklich dämpft ist
fraglich, der wäre wohl am Eingang besser platziert, falls es die
Eingangsbeschaltung zulässt. 1 Meg-Ohm im Rückkoppelzweig ist nicht
unüblich nur kriegst du bei so hohen Verstärkungen auch schnell große
Fehler wegen Erwärmung und Bauteiltoleranzen. deshalb habe ich das Poti
vorgeschlagen.

Autor: Dirk (Gast)
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Sehr schön, danke erstmal!

Mal schauen wie viel ich von den Änderungen noch auf der jetzigen
Platine umsetzen kann. Da ätzt man sich schick eine Platine und schon
nach dem ersten Testlauf hat man Drahtbrücken und fliegende Bauteile
drauf :-/ Naja, war ja auch eine 0.9 Version.

Das Poti werde ich wohl aus Platzmangel nicht unterkriegen...


Bis dann

Dirk

Autor: Dirk (Gast)
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Nur der Vollständigkeit halber: Mit der 10k/1M Kombination wird der OPA
nicht mehr heiß.

Danke

Autor: Norbert (Gast)
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R2(1k) und R3(100k) sollten an der Erwärmung Schuld sein? Unsinn!

Das der OPA jetzt nicht mehr warm wird, liegt evtl. am 100 Ohm im
Ausgang. Kontrollier mal den Eingangspin der MCU. Vielleicht knüppelt
der das Signal zusammen. Für die Umsetzgenauigkeit des ADC ist der 100
Ohm eher schädlich.

Der C1 mit 100n war im Gegenkopplungszweig auch richtig.

Autor: Norbert (Gast)
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Nochwas: 50mV Eingangsspannung liegt evtl. ausserhalb des
Rail-to-Rail-Bereiches. Datenblatt genau lesen!

Autor: Dirk (Gast)
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Ich fürchte Blödsinn ist etwas voreilig, weil ich nur die Widerstände
geändert habe. Die anderen Änderungen werden erst mit der neuen Platine
verwirklicht. Und da nun ist die Erwärmung weg ist, liegt der Schluß
nahe das es daran gelegen hat.

Das die 50mV zuviel sind ist mir bei 5V Vcc und einer 101fachen
Verstärkung auch klar. Das wäre auch nur das absolute Maximum und
entspräche 50A im Primärstromkreis. Üblich sind dort aber nur 10 bis
35A...

Die 100n sollten in der Gegenkopplung bleiben? Das würde ich dann in
das neue Layout übernehmen...


Bis dann

Dirk

Autor: Sonic (Gast)
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@Norbert:
100 Ohm beeinträchtigen die Genauigkeit des ADC? Das wäre ja traurig!
Solltest mal das Datenblatt lesen! Die 100 Ohm sind ein seit
Jahrzehnten bekanntes Mittel um ein Aufschwingen des OP zu verhindern.
Was die 100N im Gegenkopplungszweig angeht hängt das stark von der zu
erwartenden Frequenz ab, da Du hier ein aktives Filter hast.

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