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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DAC regelt nicht auf 0mV herunter


Autor: Steffen Hausinger (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe mir eine analoge Ausgangsstufe bestehend aus DAC plus OpAmp 
gebaut (siehe Anhang). Als DAC verwende ich einen AD5644, als OpAmp 
einen TL082.

Mein Problem: Der DAC regelt nicht auf GND herunter, sondern schafft nur 
~130mV. Die Ansteuerung habe ich mit einem Logikanalysator getestet, die 
Sendedaten stimmen.

Der DAC ist lt. Datenblatt mit einem Fehler von 0,5mV angegeben, der 
Eingangsstrom in den OpAmp liegt irgendwo im Nano- bis Picobereich.

Hat jemand von Euch eine Idee, wo der Fehler in dieser Schaltung liegt?

Grüße
Steffen

Autor: pfft. (Gast)
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Ja, der Opamp wird nicht Rail-Rail am Ausgang haben. Dann sind 130mV 
schon gut. Was zu machen ist ? Einen Rail-Rail OpAmp verwenden oder eine 
negative speisung haben.

Autor: Steffen Hausinger (Gast)
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Da hab ich mich wohl nicht eindeutig ausgedrückt: Der DAC regelt bereits 
nicht auf GND herunter. D.h. der Null-Fehler liegt bereits am Eingang 
des OpAmp an.

Weißt Du oder jemand anderes von Euch Rat?

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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GND ist sauber angeschlossen? Oder ist der GND-Pegel am DAC 130mV höher 
als am Messgeräte-Eingang?

Autor: Justus Skorps (jussa)
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Steffen Hausinger schrieb:
> Da hab ich mich wohl nicht eindeutig ausgedrückt: Der DAC regelt bereits
> nicht auf GND herunter. D.h. der Null-Fehler liegt bereits am Eingang
> des OpAmp an.

Vielleicht solltest du auch die Beschaltung des DAC zeigen und wie du 
ihn ansteuerst..ich seh in deinem Bildchen nur drei OpAmps...

Autor: Steffen Hausinger (Gast)
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@ernst:
Das GND-Potential am DAC werde ich nachher nachmessen, gute Idee!

@jussa:
Ich kann Dir nicht ganz folgen. Inwiefern ist die digitale Ansteuerung 
von Bedeutung? Im Endeffekt siehst Du auf dieser Seite drei Leitungen, 
die vom µC an den DAC gehen. Also vollkommen unspektakulär.

Autor: Justus Skorps (jussa)
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Steffen Hausinger schrieb:

> @jussa:
> Ich kann Dir nicht ganz folgen. Inwiefern ist die digitale Ansteuerung
> von Bedeutung?

aber wenn schon am Ausgang des DAC etwas Falsches herauskommt, muss der 
Fehler ja in der Beschaltung und/oder den Ansteuerbefehlen liegen. Und 
auch wenn du die Ansteuerung per LA getestet hast und die Befehle, die 
gesendet werden, so aussehen, wie du es erwartest, muss das ja nicht 
heißen, dass das stimmt. Du kannst ja auch was im Datenblatt falsch 
verstanden oder oder oder...

Autor: Branko Golubovic (branko)
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Eingangwiderstand(3K48) ist einfach zu klein dimensioniert und 
DAC-Ausgang  kann nicht 0V ausgeben,
sieche auch in Datenblatt , Seite 15,Figure 34 und 35 „Source and Sink 
Capability“.
Was passiert wend du DAC-Ausgang direkt an
TL082 anschließt, ohne Eingangwiderstand?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Eingangwiderstand(3K48) ist einfach zu klein dimensioniert und
> DAC-Ausgang  kann nicht 0V ausgeben,
Diese Aussage ist nicht schlüssig, da für 0V sogar ein offener Ausgang 
reichen würde. Zudem sind die Daten im DB auf einen Last-Widerstand von 
2kOhm bezogen...

@  Steffen Hausinger
Welchen ADC5644R verwendest du mit welcher Versorgungsspannung?
(Suffix -5 für 5V Typ, -3 für 3V Typ)

Autor: Steffen Hausinger (Gast)
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Ich verwende den 5V-Typen, also Suffix -5. Allerdings habe ich mich 
heute Abend von Möglichkeit zu Möglichkeit durchgehangelt und den Fehler 
schließlich gefunden:

Die -5V-Versorgungsspannung, über die ich die OpAmps an VEE betreibe, 
macht schlapp (Ladungspumpe startet nicht). Wo genau nun dieser Offset 
herkommt weiß ich nicht. Ich kenne mich mit dem internen Aufbau von 
OpAmps nicht besonders gut aus, vielleicht kann einer von Euch diesen 
Zusammenhang technisch erklären?


Viel interessanter finde ich aber, warum die -5V-Versorgung schlapp 
macht: Die Leistungstreiber L272 ziehen statt der im Datenblatt 
angegebenen maximalen 12mA (bzw. typ. 8mA) nämlich 17mA. Da ich mehrere 
dieser Stufen einsetze, summiert sich das recht schnell zusammen. Der 
Strom wird zu hoch und die -5V-Seite bleibt tot.

Warum ziehen die OpAmps nur so viel? Die Ausgänge sind natürlich offen. 
Ich habe testweise mal einen ausgebaut und ihn von Hand bedrahtet -> 
alles i.O. (zieht ca. 8mA). In der Schaltung sind's aber wieder 17mA...

Hat jemand von Euch eine Idee? Kennt jemand dieses Verhalten, wann 
reagiert ein OpAmp so?

Grüße
Steffen

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