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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik in wieweit beinflusst eine ladungspumpe einen inst. verst.


Autor: christian (Gast)
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Hallo,

ich habe vor einen AD620 aus einem +7V Linearregler und einer dahinter 
folgenden Ladungspumpe für -7V zu versorgen.
Das zu messende Signal liegt im Bereich 10-600mV. Das zu verstärkende 
Signal hat eine sehr niedrige Frequenz. Verstärkungsfaktor liegt bei ca 
5.

Wie groß ist in etwa der Messfehler, der sich durch die Restwelligkeit 
der negativen Versorgung durch die Ladungspumpe ergibt?

Bzw. ergibt sich überhaupt ein Fehler durch Restwelligkeit der OP 
Versorgung, wenn die Ausgangsspannung des OPs weit weg ist von den 
Versorgungsspannungen.

Wenn ich die Versorgung stabelisieren will mach ich das ja mit 
Abblockkondensatoren. Aber der Standard-100nF wird dann ja nicht 
reichen.
Wie geht man da am besten vor?


Grüße
Christian

Autor: anonymous (Gast)
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das entscheidende kriterium ist die supply rejection des OPS, wenn da 
80dB drin stehen, kannst du abschätzen, wie das auf dein signal 
durchschlägt.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  christian (Gast)

>ich habe vor einen AD620 aus einem +7V Linearregler und einer dahinter
>folgenden Ladungspumpe für -7V zu versorgen.

Hmmm.

>Das zu messende Signal liegt im Bereich 10-600mV. Das zu verstärkende
>Signal hat eine sehr niedrige Frequenz. Verstärkungsfaktor liegt bei ca
>5.

Macht also max. +/-3V am Ausgang.

>Wie groß ist in etwa der Messfehler, der sich durch die Restwelligkeit
>der negativen Versorgung durch die Ladungspumpe ergibt?

Kommt drauf an.

1.) PSRR, Power Supply Reject Ratio, ist hoch aber geht bei hohen 
Frequenzen runter. Diagramme auf Seite 4 im Datenblatt.

2.) Einkopplung übers Layout, schwer abzuschätzen

>Bzw. ergibt sich überhaupt ein Fehler durch Restwelligkeit der OP
>Versorgung, wenn die Ausgangsspannung des OPs weit weg ist von den
>Versorgungsspannungen.

Doch doch, ist ja schliesslich ein AC-Störsignal.

>Wenn ich die Versorgung stabelisieren will mach ich das ja mit
>Abblockkondensatoren. Aber der Standard-100nF wird dann ja nicht
>reichen.

Nö.

>Wie geht man da am besten vor?

Man packt an den Ausgang der -7V von der Ladungspumpe einen RC-Filter. 
Dein OPV braucht max. 1.3mA, sagen wir mit Last am Ausgang 2mA. Wenn wir 
nun 1V Spannungsverlust am Filter erlauben, können wir bis zu 500 Ohm 
als Reihenwiderstand einfügen. Entweder als einpoliger RC-Tiefpass mit 
470Ohm/47uF oder als 2x220 Ohm und zwei mal 47uF, das filtert noch 
besser.

MfG
Falk

Autor: christian (Gast)
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vielen dank falk für die tips.

den 2 teiligen rc tiefpass bau ich dann als reihe von 2 rc tiefpässen 
hintereinander auf.

gruß
christian

Autor: Klugschwätzer (Gast)
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Wieso eigentlich immer RC. Was wäre falsch am LC?

Solche DC/-DC wandler haben eigentlich meiner Erfahrung nach keine 
allzuhohen riples (bzw sind diese vom Strom abhängig - klar). Es reicht 
bei niedrigen Belastungen völlig den 100nF einen großen 100uF parallel 
zu setzen. je nach Schaltfrequenz deines Bauteils kannst du bei 
gegebener Belastung ungefähr ausrechnen, was das ausmacht.
Also ein RC-Tiefpass bricht mit sicherheit brutaler ein, als die 
Versorungsspannung selbst.
Und Ripple.. naja.. Zum einen ist da die PSRR, zum anderen.. ein großer 
Kondensator..

Jetzt kannst du selbst überlegen: wenn dein Bauteil (habs datenblatt 
nicht angesehen) z.B. 100nF zum potentialwechsel nimmt, würde der 
Schaltvorgang an einem 100uF Kondensator wenig ausmachen (nur die Masse 
machts). In der Ruhephase werden dir die 2mA am 100uF Kondensator nix 
groß ausmachen. Dann kommt die nächste Ladephase, bei der der 100uF 
Kondensator aber noch sogut wie voll ist, und dann machen die 
einkommenden 100nF auch nicht mehr viel aus. JA, es wird nen Ripple 
geben.. aaber der lässt sich durch zunehmend größere Kondensatoren 
zunehmend verringern.
Ein RC-Tiefpass schwächt hingegen die Versorgungsspannung und wenns bei 
dir wirklich so Eng mit der genauigkeit ist, sind 100Ohm Impedanz auch 
schon wieder interessant für Störungen :-P

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Klugschwätzer (Gast)

>Wieso eigentlich immer RC. Was wäre falsch am LC?

Weil es bei kleinen Strömen einfacher und besser ist.

>Also ein RC-Tiefpass bricht mit sicherheit brutaler ein, als die
>Versorungsspannung selbst.

Alles ein Frage der Dimensionierung.

>Und Ripple.. naja.. Zum einen ist da die PSRR,

Das ist bei hohen Frequenzen nicht mehr so doll. Wir reden hier von 
100kHz und mehr.


>einkommenden 100nF auch nicht mehr viel aus. JA, es wird nen Ripple
>geben.. aaber der lässt sich durch zunehmend größere Kondensatoren
>zunehmend verringern.

Du hast den Effekt von Filtern noch nicht verstanden. Eben durch einen 
Längswiderstand oder auch Spule hat der gleiche Kondensator DEUTLICH 
mehr Filterwirkung. Das ist der Punkt. Einfach dicke Elkos dranpappen 
macht jeder dumme Hobbybastler.

>Ein RC-Tiefpass schwächt hingegen die Versorgungsspannung und wenns bei
>dir wirklich so Eng mit der genauigkeit ist, sind 100Ohm Impedanz auch
>schon wieder interessant für Störungen :-P

Kaum, erst recht nicht wenn DAHINTER ncih eien Elko + Keramikkondensator 
sitzt.

MFG
Falk

Autor: christian (Gast)
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ihr verwirrt mich :)

das mit dem RC Tiefpass versteh ich. Genausogut kann ich ja nen LC 
nehmen.
Aber da ihr ja jetzt öfter vom PSRR gesprochen habt: mein Signal ändert 
sich sehr langsam. Der Einsatzzweck ist die Messung eines Widerstands 
aus nem Tankgeber. Das heißt im Grunde verstärke ich nur eine 
Gleichspannung. Da mein PSRR bei ca 110db liegt und dieser Fehler sich 
nur auf die bereits verstärkte Ausgangsspannung addiert könnte ich doch 
den daraus entstehnden Fehler vernachlässigen.
Bzw. kann ich mir nicht herleiten, wie groß dieser Fehler sein wird und 
deshalb auch nicht abschätzen.
Also im Grunde ist das eine Verständnissfrage :)

Viele Grüße
Christian

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  christian (Gast)

>Aber da ihr ja jetzt öfter vom PSRR gesprochen habt: mein Signal ändert
>sich sehr langsam. Der Einsatzzweck ist die Messung eines Widerstands
>aus nem Tankgeber.

Oh Gott, und dafür machst du so einen Wirbel? Wozu brauchst du dann eine 
negative Spannung? Der Widerstand wird kaum negativ.

Ohje.

MFG
Falk

Autor: christian (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Oh Gott, und dafür machst du so einen Wirbel? Wozu brauchst du dann eine
> negative Spannung? Der Widerstand wird kaum negativ.

bitte entschuldige :) aber das es um eine kleine Frequenz geht, hab ich 
schon im ersten Post geschrieben.
Außerdem war das eine Frage, die ich mir selber gestellt habe, 
unabhängig, ob es ein Problem ist oder nicht.
Die negative Spannung deswegen, da der AD620 kein Rail2Rail Typ ist und 
sonnst nicht weitgenug nach unten ausschlagen kann.
Deiner Meinung nach nicht so geschickt?

Auf jeden Fall danke für deine qualifizierten Antworten

Grüße
Christian

Autor: Falk Brunner (falk)
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@christian (Gast)

>Die negative Spannung deswegen, da der AD620 kein Rail2Rail Typ ist und
>sonnst nicht weitgenug nach unten ausschlagen kann.
>Deiner Meinung nach nicht so geschickt?

Kannst du mit mal erklären wieso man für einen dämlichen Tankgeber einen 
sauteuren Differenzverstärker braucht?
Ein Spannungsteiler und ein 0815 OPV ala LM358 reichen locker.

Autor: Christian (Gast)
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Hallo Falk,

natürlich is das Overkill.
Aber ich mach das so, da es sich um ein einzelstück handelt und ich die 
Teil mir als Samples bestelle.
Der Hauptgrund ist aber, dass ich als etchnik Student gerade erst am 
Anfang meiner Analogkariere stehe ;) und ein bisschen üben wollte.

Grüße
Christian

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Christian (Gast)

>Anfang meiner Analogkariere stehe ;) und ein bisschen üben wollte.

Löblich. Aber dennoch etwas unsinning. Denn einer der wichtigsten 
Grundsätze lautet. So einfach wie möglich, so genau wie nötig.
Steigere dich vom Einfachen zum Komplexen. Baue einfache Schaltungen 
einfach! Nicht wie diverse andere Leute, die aus jeder Mücke einen 
Elefanten machen!


MFG
Falk

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