Instrumentenverstärker mit einstellbarem Offset und Gain

[Daniel S. (tornut)]

Hallo zusammen,

ich möchte einen Instrumentenverstärker mit einstellbarem Offset und 
Gain bauen.

Ich habe dazu mal eine Schaltung entwickelt. Was meint ihr, würde das so 
funktionieren? Ich meine jetzt nicht die Dimensionierung, sondern 
grundsätzlich. Am Offset-Eingang soll ein DAC angeklemmt werde, der +/- 
5V kann.

Danke für euer Feedback!

Gruß aus Dresden!
Daniel

[Boris (Gast)]

Moin Daniel,

etwas verwirrt mich an deinen Schaltplan ... wieso hat der 
Instrumentenverstärker zwei Ausgänge??

R3 liegt am + Eingang (8) und an Masse, wenn kein Offsetabgleich 
gebraucht wird. Alternative wird über R3 der Offset eingestellt. Dabei 
sollte aber die Spannung über einen Impedanzwandler zugeführt wird. 
Zusätzlicher Widerstand am Offseteingang verschlechtert die 
Gleichtaktunterdrückung.

Für RG könntest du einen Muxer nutzen, DG408 ... die Analogschalter 
haben aber auch Durchgangswiderstände und zusätzliche Kapazitäten. 
Alternative könntest du auch ein digitalPoti nutzen. Analog bietet mit 
den AD5293 mit +/- 15V und 10Bit.

[Wolfgang Horn (Gast)]

Hi, Daniel,

> ich möchte einen Instrumentenverstärker mit einstellbarem Offset und
> Gain bauen.
>
Ja, nach einem ähnlichen Versuch habe ich mir bei ebay ein paar AD620 
gekauft...

Du verstärkst erst die Eingangsspannungen IN+ und IN- gegen Masse, um 
dann mit einer Art Videoverstärker (ich denke an NE592) die Differenz zu 
bilden.

Das ginge schon - aber
1. Einer der beiden Eingangsverstärker gerät leicht in die Sättigung.
2. Streuung der Widerstände am Multiplexer führt bei hohen Verstärkungen 
Fehler.
3. Der Offset des Differenzverstärkers wäre bei allen Einstellungen von 
"gain" konstant - wie willst Du das bei Streuung der Widerstände 
ausgleichen?

Basteln zum Lernen ist ne hübsche Sache wie in der Pubertät das 
Anbaggern von Mädels, um diese zu verstehen.
Aber studiere dazu auch die gängigen Schaltungen von 
Instrumentenverstärkern.

Ciao
Wolfgang Horn

[Daniel S. (tornut)]

@ Boris:

Die letzte Stufe ist ein OPV mit differentiellem Ausgang, daher die 
beiden Rückkopplungen...
Ich denke dass die Digitalpotentiometer bedeutend weniger genau sind als 
ein guter Analog-Mux (z.B. ADG1409) mit zusätzlichen 0,1% 
Widerständen...

@ Wolfgang:

Das Eingangssignal soll bis zu 25MHz und einer Amplitude von bis zu 4V 
gehen.
Es geht hier tatsächlich um einen Video-Verstärker, davor sitzt ein 
Bildsensor und dahinter kommt ein differentieller ADC.
Die Verstärkung soll Stufen von 1 - 10 haben.
Eigentlich ist das kein standardmäßiger Instrumentenverstärker. IN+ wird 
nicht gegen Masse, sondern gegen OFFSET verstärkt (eigentlich eine 
normale nichtinvertierende Verstärkerschaltung, aber da bin ich mir 
nicht so sicher). IN- wird gegen Masse verstärkt.

Ich habe den Schaltplan der Übersichtlichkeit halber mal etwas 
vereinfacht.

Gruß
Daniel

[Wolfgang Horn (Gast)]

Hi, Daniel,

> @ Wolfgang:
>
> Das Eingangssignal soll bis zu 25MHz und einer Amplitude von bis zu 4V
> gehen.
> Es geht hier tatsächlich um einen Video-Verstärker, davor sitzt ein
> Bildsensor und dahinter kommt ein differentieller ADC.
> Die Verstärkung soll Stufen von 1 - 10 haben.

Das "soll" klingt nicht mehr nach Bastelei oder gar Spielerei, sondern 
nach Beruf. Da klinke ich mich aus dem "Funkkreis" aus, weil Deine 
Arbeit verglichen werden wird mit dem "Stand der Technik" Deiner Branche 
- und dazu müsste man den erst mal recherchiert haben.

Ciao
Wolfgang Horn

[Daniel S. (tornut)]

Hallo Wolfgang,

das "Soll" klingt nicht nach Beruf, sondern nach Uni-Projekt...

Gruß
Daniel