Hallo,
Ich habe einen Differenzverstärker mit einem Rail-to-Rail OPV, der über
einen 2mOhm Shunt den Strom misst.
Dieser Strom ist dreieckförmig mit einem Rippel von ca. 8 Ampere und
einer Frequenz von 200 kHz. Den Differenzverstärker habe ich so
ausgelegt, dass er eine Verstärkung von 24,9 haben soll.
Nun mein Problem: Wie ihr seht, weichen die gemessenen Werte signifikant
ab! Die Verstärkung liegt irgendwo zwischen 35 und 45. (Die Spitzenwerte
im Diagramm habe ich mit einem 250 MHz Oszilloskop per Cursor
abgelesen.)
Ich habe auch schon einen anderen OPV (TSH22, kein Rail-to-Rail)
ausprobiert - immer noch das gleiche.
Habt ihr eine Idee, woran das liegen könnte?
Bandbreite, Slew Rate müssten eigentlich passen.
Dankeschön schon mal!
Warum ist die berechnete Kurve nichtlinear? Auch die gemessene Kurve
sollte linear(er) sein.
Außerdem: die Steigung scheint annähernd gleich zu sein. Du hast also
ein Offsetproblem --> sind die Widerstände hinreichend gematcht?
John D. schrieb:> Warum ist die berechnete Kurve nichtlinear?
Sorry, hatte falsche Werte für die x-Achse genommen. Hier nochmal
korrigiert.
John D. schrieb:> Du hast also> ein Offsetproblem
Aber wo soll das her kommen? Wenn kein Strom fließt, ist der OP fast bei
null, so wie es sein soll, also kein offset.
John D. schrieb:> sind die Widerstände hinreichend gematcht?
Ja, Fehlertoleranz ist 1%.
THOR schrieb:> mach ne LUT und gut ist
eine was?
william schrieb:> John D. schrieb:> sind die Widerstände hinreichend gematcht?>> Ja, Fehlertoleranz ist 1%.
In der Badewanne liegend will ich das jetzt nicht nachrechnen. Aus der
Erinnerung heraus würde ich sagen, das reicht nicht. Du hast am Shunt
eine Gleichtaktspannung von vermutlich ein paar Volt und wegen der 1%
eine Gleichtaktverstärkung größer Null. Ändere einmal diese Spannung
und miss die Kurve nocheinmal. Verschiebt sich diese dann?
> THOR schrieb:> mach ne LUT und gut ist>> eine was?
Look-up table.
william schrieb:> Aber wo soll das her kommen? Wenn kein Strom fließt, ist der OP fast bei> null, so wie es sein soll, also kein offset.
Dann zeichne diesen Messpunkt doch bitte auch in deiner Kurve ein. Alles
was du bisher gezeigt hast entspricht einem Offsetfehler.
Sitzt dein Shunt auf der Highside oder auf der low side? Oder anders
gefragt: wie groß ist die Gleichtaktspannung, die dein Diffamp
unterdrücken solle? Die Gleichtaktunterdrückung hängt von der
Genauigkeit deiner Widerstände ab, und wie schon geschrieben wurde kann
1% zu schlecht sein. Vielleicht siehst du den Fehler ohne Strom deshalb
nicht, weil dann auch die Gleichtaktspannung gleich 0 wird.
william schrieb:> Ich messe auf der High Side bei ca. 4 V.
Lagen die auch bei der Nullpunktsmessung an, bei der kein Offset
auftrat? Falls nicht hast du damit wahrscheinlich die Antwort darauf, wo
der Offset herkommt (Gleichtaktverstärkung der 4V).
Roland E. schrieb:> Impedanz der Quellen beachtet?
Differentiell beträgt sie 2mOhm :-)
Um Dir die Gleichtaktunterdrückung anzusehen, kannst Du auch den Eingang
kurzschließen (wobei Dein kleiner Shunt das ja schon ganz gut macht ohne
Strom) und dann den DC Pegel des kurzgeschlossenen Eingangs einmal
durchfahren. Dann wirst Du sehen wo das Problem herkommt.
Eine Lookup-Tabelle sollte man frühestens dann machen, wenn man
verstanden hat was da passiert, anderenfalls fällt einem so etwas gerne
mal mächtig auf die Füße.
Der Offset kann vom Offset des OPV kommen (kann schon über 100mV
ausmachen beim TSX9292 bei v=25), plus Unsymmetrien im R-Netzwerk
(Toleranzen der R-Werte), was die Gleichtaktunterdrückung zusätzlich
verschlechtert.
Dann haben die genannten OPV eine ziemlich geringe GBW, und bei 200kHz
nicht mehr unbedingt viel inner Verstärkung (um/knapp 40dB, also 100,
was gerade mal viermal so viel wie Deine gewünschte Verstärkung ist).
Bei Dreieck hat man auch noch Oberwellen, die dann schon evtl. das
Dreieck hintern OPV abrunden werden. Das könnte evtl. dann die krumme
Linie verursachen.
Also messe doch erstmal reinen Gleichstrom, oder nur niedrige
Frequenzen, auf Lowside, um solche Dreckeffekte zu erkennen.
Differenzverstaerker.png
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Messdaten.png
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