OP Versorgungsspannung

[David (Gast)]

Hallo,

Ich möchte gerne mit einem Instrumentenverstärker arbeiten.Mein Sensor 
wird mit 5V versorgt (+5V und GND) und liefert das Signal über eine 
Differenzspannung zwischen 2 Ports des Chips, Also zB P1=100mV, P2=80mV. 
Diese Differenz möchte ich gerne verstärken
Meine Frage nun: Wann weiss ich dass der OP (zB Ina 111) wirklich V+ und 
V- braucht, und nicht nur V+ und GND. oder heisst es mit V+ und GND 
eigentlich nur dass eine Nulldifferenz 2,5V am Ausgang erzeugt. Mir ist 
das nicht ganz klar wann man die echte sym. Versorgunggsspannung braucht 
und wann nicht.

Für einen Tipp bin ich dankbar.

Viele Gruesse,

David

[Martin (Gast)]

Du musst nach input common mode voltage schauen. wenn da vee + 1,5V 
steht, dann brauchst du mindestens -1,5V an V-, um differenzspannungen 
um GND zu messen.

[Knall Heinz (Gast)]

Teil 1:
Wenn dein Eingangssignal bzw. die Differenzspannung 0V ist, dann ist die 
bei korrekter Beschaltung des OPVs auch ungefähr 0V.
Der Teufel steckt hier nun aber im Detail:
Bei einem Rail 2 Rail (+5V/-5V) OPV hast du i.d.R. um 0V herum einen 
sehr kleinen Offset.
Bei einem OPV der mit +5V und GND versorgt wird (Also kein Rail 2 Rail), 
hast du um 0V herum i.d.R. einen etwas höheren Offset.

Teil 2:
Versorgen musst du deinen OPV mit +5V und -5V wenn P1 mal größer P2 ist 
und P1 mal kleiner P2 ist.
Dann ist dein Ausgang mal positiv und mal negativ.

Teil 3:
Jetzt gibt es aber einen Trick um den mit +5V und GND zu versorgen:
du gibst dem einfach über eine Spannungsreferenz einen Offset und schon 
bildet er die Differenz nur um die angelegte Referenzspannung.


Hoffe das ich mich mit Teil 1 nicht zu weit aus dem Fenster gelehnt 
habe... :)


Viele Grüße

[David (Gast)]

Teil 3 gefällt mir am besten, ich verstehe aber nicht wie ich den Offset 
einstelle. Ich stelle mir das so vor:
Ich habe +5V und GND zu meiner Verfügung. Bei einer Differenz von 0 
sollen am Ausgang 2,5V je nachdem welches Vorzeichen meine Differenz nun 
hat gehen die 2,5V nun rauf oder runter.

Welchen OP nehme ich da am besten (INA111,AD620...?) Und wie 
bewerkstellige ich das mit dem Offset?

[David (Gast)]

Achja: Ich möchte den Ausgangswert mit einem AD Wandler sampeln, deshalb 
das mit den 2,5V Offset

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

David schrieb:
> Welchen OP nehme ich da am besten (INA111,AD620...?)

Will man Inamps mit knapp bemessener Versorgungsspannung betreiben,
sollte man sich vor der Entscheidung für einen bestimmten Typ genau
darüber im Klaren sein, welche Kombinationen von Gleichtakt- und
Differenzspannung an den Eingängen auftreten können, da es gleich
mehrere limitierende Größen gibt:

- der Spannungbereich der Eingangsstufen

- der Spannungsbereich der Ausgangsstufe

- die Spannungsbereiche an internen Punkten

Gerade der letzte Punkt wird oft übersehen: Man hält sich an die Daten-
blattvorgaben bzgl. Gleichtakt-, Differenz- und Ausgangsspannung, und
wundert sich, warum der Verstärker trotzdem nicht in allen Situationen
funktioniert.

> Also zB P1=100mV, P2=80mV.

Da ist Vorsicht geboten: Nimmt man als negative Versorgungsspannung GND,
liegen die beiden Eingangsspannungen schon recht dicht am unteren Ende.
Man braucht auf jeden Fall einen Single-Supply- oder Rail-to-Rail-Inamp,
aber selbst dann ist der Verstärkungsfaktor bei den meisten Typen auf 9
begrenzt.

Hast du ein Datenblatt von dem Sensor, in dem detailliertere Informatio-
nen zu den Signalspannungen stehen?

Aber vielleicht brauchst du den Inamp gar nicht unbedingt. Es gibt ADCs
für Differenzmessungen, teilweise sogar mit integriertem Verstärker.
Aber auch dort muss man mit ähnlichen Probleme wie die ogen genannten
rechnen.