PGA mit invertierendem Verstärker

OP #7869619
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Moin,

ich möchte einen PGA mit einem analogen switch und einem invertierenden Verstärker aufbauen. Die Beispiele die man dazu findet sind allerdings alle mit nicht-invertierenden Verstärkern. Zudem gibt es paar Dinge auf die man achten sollte (siehe Anhang). Was ich daraus entnehme sind zum einen, dass der switch direkt am OPV Eingang liegen sollte statt der Widerstände. Und zum anderen, dass der Switch den Widerstand in der Rückkopplung schalten sollte statt dem anderen Widerstand. Ist das so übertragbar für einen invertierenden Verstärker? Hat jemand Beispiele dazu? Ich habe mal beispielhaft 4 Varianten mit LTSpice gezeichnet.

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#7869629
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Nimm mal die Formel zur Berechnung der Verstärkung in Abhängigkeit von R1 und R2 für deinen invertierenden Verstärker. Jetzt setzt du für deinen Switch einen zusätzlichen Widerstand von min. 100 Ohm und max. 500 Ohm ein. Heraus kommt die tatsächliche Verstärkung je nach Widerstand deines Anaogschalters. Jetzt kannst du den Unterschied und den Fehler deiner Schaltungsvarianten klar selbst bestimmen.

#7869635
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Wieviel Bit willst Du denn damit erreichen? Die Schaltung wählt man immer so, daß die Verstärkung linear zum Bitcode verläuft, d.h. nicht reziprok. Die Schalter legt man möglichst an das niederohmige Ende, also nicht direkt an die Eingänge des OPV.

Vom Prinzip her baut man einen multiplizierenden DAC auf.

Gast #7869640
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Jannik schrieb im Beitrag #7869636: Ich möchte damit nur die Amplitude eines Wechselsignals ändern können. Die Genauigkeiten für einen DAC brauche ich gar nicht

Na dann ist es ja egal, wo du die Schalter reinhängt... Du hast die interessanteren Varianten 5 und 6 vergessen, die für Anwendungen wo die Temperaturabhängigkeit der Schalter problematisch ist, die richtigen sind (Schalter in beiden Widerstandszweigen und Schalter vom "-" Eingang zum Mittelpunkt des Spannungsteilers). Wenn du dir das nicht überlegen magst, nimm doch einfach einen fertigen PGA oder eben die Schaltung aus deiner Lehrbuchseite.

#7869681
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Variante 1 oder Variante 4

Dann liegen die Schalter direkt am invertierenden Eingang, welche einen Innenwiderstand von nahezu 0 Ohm haben, bedingt durch die Tatsache, das der positive Eingang auf Masse liegt. Es steht somit kaum Signalspannunghub an den Schaltern, somit bleiben eventuelle durch den Schalter bedingte Verzerrungen sehr klein.

Die Varianten 2 und 3 sind weniger günstig, weil dort der volle Signalhub an den Schaltern anliegt.

Ralph Berres

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