Sehr geehrte Damen und Herren,
ich glaube, dass meine Frage hier passen würde, es wäre sehr nett wenn
Sie mir helfen könnten.
Ich habe diese Schaltung im Internet gefunden (Will einen Kompass
nachbauen), nur ich verstehe die Funktion nicht ganz.
Im Datenblatt habe ich so eine Beschaltung nicht gefunden und auf Wiki.
auch nicht. Schaut für mich nach einem mix aus....
Ich habe nur einen Ausschnitt beigefügt, die Beschaltung gibt es zwei
Mal (je KMZ 1x) und danach ist noch ein Verstärker geschalten (ist
glaube ich im Moment nicht wichtig).
VCC ist 5V
VCC/2 = 2,5V
OPV Versorgung = VCC und AGND (LT1013)
KMZ51 Versorgung = VCC und GND
Bei mir wird AGND und GND gleich sein.
Verstärkung soll 47 sein
Mit R26/R22 bekomme ich die 47-fache Verstärkung rechnerisch.
Ein Differenzverstärker schaut recht ähnlich aus wie diese Schaltung nur
haben die einzelnen Eingänge einen Massebezug, und Pin 3 ist über einen
Widerstand mit GND verbunden nicht mit Vcc/2.
Wenn jemand sein Wissen mit mir teilen will, wäre ich sehr dankbar.
Falls es doch eine Application gibt, und ich diese nicht gefunden habe
bitte um Entschuldigung.
mfg
Christoph
Aufgrund der Bitte des Moderators wurde ein neuer Beitrag geöffnet.
> und Pin 3 ist über einen Widerstand mit GND verbunden nicht mit Vcc/2.
Aber nur bei OpAmps, die mit in Bezug auf GND negativer und positiver
Versorgungsspannung versorgt wurden.
Dein LT1013 wird aber nur mit GND versorgt, nichts was negativer ist.
Wenn man dem R21 auf Masse legen würde, könnte der OpAmp negative
Differenzen nicht verstärken. Also legt man es auf VCC/2, virtuelle
Masse. Ein Messwert von VCC/2 sollte für deinen A/D-Wandler dann sagen:
Differenz 0. Dazu misst man am besten diese VCC/2 mit einem weiteren
Kanal.
Zumal den LT1013 zwar schön präzise ist, aber kein Rail-To-Rail
Verstärker ist, also nicht an VCC herankommt mit seinem Ausgangssognal.
Du solltest besser einen Rail-To-Rail OpAmp wie AD820 oder TS507 (ebenso
präzise wie der LT1013 der immerhin 30 Jahre alt ist) nutzen.
Vielen Dank für Ihre Antwort,
dann wird der nachfolgende OPV aus dem gleichen Grund mit VCC/2
beschalten sein.
Aus Wiki Nichtinvertierender Verstärker (Bild: 003.png):
D.h. R1 ist hier wieder mit GND verbunden weil im Normalfall der OPV mit
+5 und -5 versorgt wird.
Aus der Schaltung aus dem Netz (004.PNG):
In diesem Schaltungs- Beispiel ist wieder R1 (bestehend aus R28 und TR1)
mit VCC/2 verbunden um auch negative Signale verstärken zu können.
Ist das korrekt?
Eine Frage wäre dann noch, laut Beschreibung ist die Verstärkung
zwischen 8.5 und 14.7 einstellbar.
Die Formel aus Wiki lautet V= 1 + (R2/R1)
Min.: 1+ (100k/(6.7k+5k)= 9,54
Max.: 1+ (100k/(6.7k+0) = 15,92
Also weicht die Berechnung um diese 1+ ab, ist dies einfach vergessen
worden / sich in der Beschreibung verschrieben oder gib es einen
technischen Grund?
Also was ist technisch korrekt…..
Werde mir die Datenblätter herunterladen. Danke
Christoph schrieb:> Vielen Dank für Ihre Antwort,
Du darfst hier alle im Forum mit 'Du' anreden. Es ist so üblich und
definitv nicht unhöflich.
Christoph schrieb:> Ist das korrekt?
Ja, mit der Einschränkung, dass sich 'negative' Signale auf VCC/2
beziehen.
Christoph schrieb:> Eine Frage wäre dann noch, laut Beschreibung ist die Verstärkung> zwischen 8.5 und 14.7 einstellbar.>> Die Formel aus Wiki lautet V= 1 + (R2/R1)>> Min.: 1+ (100k/(6.7k+5k)= 9,54> Max.: 1+ (100k/(6.7k+0) = 15,92
Deine Rechnung ist korrekt. Allerdings wird nicht deutlich, wie in der
Schaltung VCC/2 erzeugt wird. Wenn diese als Spannungsquelle (Ri → 0)
betrachtet werden kann, dann gilt dies. Entsteht diese aber durch einen
Spannungsteiler (was je nach Anwendung auch möglich ist), dann muss
dessen Ersatzwiderstand zu dem Poti hinzugerechnet werden.
Die Berechnung im Originalbeitrag ist deshalb falsch - kannst du mal den
Link dazu posten?
Christoph schrieb:> Im Datenblatt habe ich so eine Beschaltung nicht gefunden und auf Wiki.> auch nicht. Schaut für mich nach einem mix aus....
Es ist ein Mix: Dein Bild 001 zeigt einen Subtrahierer.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Der_Subtrahierer_.28Differenzverst.C3.A4rker.29
Ok, danke sehr,
habe die Erzeugung von Vref/2 noch hinzugefügt, den link müsste ich
nochmal suchen, in der Beschreibung sind keine Rechnungen vorhanden, nur
die Daten mit der Verstärkung.
Wenn nötig suche ich den link noch.
Ja, die 200Ω (R32) gehen für DC noch in die Verstärkungsberechnung ein
und sind TR1 hinzuzurechnen. Das macht aber nicht die gefundene
Differenz aus. Aber für die Praxis ist das ja eh irrelevant: du kannst
ja TR1, R28 oder R27 deinen Wünschen anpassen. Der Autor hat wohl doch
die Addition der 1 bei seiner Berechnung vergessen - und so was rechnet
ja kaum jemand nach. Außer dir!
R32 muss aber auch keine 200Ω haben, 47Ω sind da auch ausreichend. Er
hat den Zweck, den C17 vom Ausgang des OPA zu isolieren, da diese im
Allgemeinen keine kapazitive Lasten mögen und mit Schwingen antworten.
Der Kondensator C17 ist nicht dimensioniert, er kann aber klein bleiben
(10 ... 100nF). Einen zweiten mit z.B. 1μ würde ich parallel zu R9
spendieren um ev. Störungen auf VCC vom virtuellen GND (so nennt sich
diese Art VCC/2 zu erzeugen und zu verwenden) zu unterdrücken.
Den Link musst du für mich nicht extra raussuchen - ich wollte mir nur
einen Eindruck verschaffen über die Qualifikation des Autors ....
> Ist das korrekt?
Das werden ja immer mehr Bauteile.
Christian Eisenhut und Alain Brenzikofer brauchten doch
auch nicht mehr als 2 Differenzverstärker.
Du hast jetzt eine Verstärkung von 470 - 752,
um denselben Betrag wird auch der Offset verstärkt,
und es gibt nirgends eine Offset-Einstellmöglichkeit.
Ob das so geschickt ist ?
Hat dein KMZ51 ohne Magnetfeld eine Spannung von 5mV,
was durchaus im Bereich des Datenblattmöglichen liegt,
sind deine Verstärker bereits am Anschlag des A/D-Wandlers,
und der hat keine Chance das zu kompensieren.
Philips AN00022 enthält auch nur einen Differenzverstärker,
aber dafür eine automatische Offsetnullung.
Warum baust du die Schaltung krampfhaft schlechter als diese
Vorlagen?
@HildeK
vielen Dank für die Infos (war mehr als ich erhofft habe!)
@MaWin
Es ist leider so, wenn sich die Kenntnisse in grenzen halten, versucht
man eine funktionierende Schaltung zu nehmen.
Ich versuch Sie zu verstehen, gleichzeitig mehr über Schaltungen OPVs
etc zu lernen und so vielleicht eine bessere Schaltung er entwerfen.
Ich bin mir sicher, dass Ihr im Forum (dich eingeschlossen)so eine
Schaltung leicht aufbauen könnt,nur mir fehlen dazu noch die Kenntnisse.
Zu dem "Philips AN00022" Dokument, ich habe drei files von Philips nur
bei keinem finde ich diese Bezeichnung, kannst du mir vielleicht den
link posten, vielleicht hast du ein viertes?
Thanks
> versucht man eine funktionierende Schaltung zu nehmen.
Das wäre schlau, nur war die aus der du Ausschnitte zusaamenstückelst
wohl nicht so gut.
Es ist kien so grosses Problem, die Differenz an den KMZ51 Anschlüssen
auf den vollen Bereich eines A/D-Wandlereingangs zu verstärken, dazu
braucht man nicht 2 aufeinanderfolgende OpAmps.
Aber es gibt mehr zu beachten, als bloss die Hallspannung, wenn man
einen funktionierenden Kompass aufbauen will. Eben die Offsetspannung
und die Bedienung der Spulen.
http://ve6sbs.sbszoo.com/projects/compass/kmz52an00022.pdf
Danke für den Link,
dann sollte ich wohl schauen, ob ich das nicht mit einem Verstärker
schaffe. Es sind im dem anderen Beitrag ja ein paar genannt.
ja, sicher, wie ich den flip puls erzeuge weiß ich zumindest schon.
vielen Dank für den Link,
ich habe jetzt die Datanblätter von den erwähnten OPV´s überflogen.
LT1077, AD820 und TS507
Der TS507 fällt für erste Versuche (den ersten Aufbau am Steckbrett)
weg, da es diesen nur in SMD gibt.
zu den anderen beiden hätte ich ein paar Fragen.
LT1077 Datenblatt:
Seite 3, Electrical Characteristics:
Input Voltage Range: min. 0 typ. -0.3
Würde es nicht korrekt sein wenn min= -0.3 und typ= 0 wäre?
Seite 11, Typical Application:
Dies wäre dies genau die Beschaltung, die für einen KMZ51 passen würde
(?), außer, dass die Widerstände anders dimensioniert werden müssen um
eine größere Verstärkung zu bekommen.
AD820 Datenblatt:
Ich finde in den Application Beispielen leider keine passendes, kann ich
diesen Verstärker auch als Differenzverstärker / Subtrahierverstärker
wie in Wiki beschalten?
Ich müsste beide bestellen, welcher wäre denn gescheiter um das Signal
von 1-3 mV genau zu Verstärken, der LT1077 ist zumindest vom Offset her
genauer.
Wünsche noch einen schönen Abend.
> Würde es nicht korrekt sein wenn min= -0.3 und typ= 0 wäre?
Definitionsfrage. Min ist nicht unbedingt als numerisch negativer zu
verstehen, sondern manchmal als "im schlechtesten Fall".
> Ich finde in den Application Beispielen leider keine passendes
Oje. Jetzt wäre etwas gut, was sich Transferleistung nennt.
> der LT1077 ist zumindest vom Offset her genauer.
Und der AD820 ist rail-to-rail
Es kommt also auf die gewünschte maximale Ausgangsspsannung im
Verhältnis zur Versorgungsspanung an, ob du den AD820 brauchst oder den
LT1077 nehmen kannst.
MaWin schrieb:> Oje. Jetzt wäre etwas gut, was sich Transferleistung nennt.
Also, dass ich mit einem Wort solche Probleme habe, hätte ich nicht
gedacht.
"Transferleistung" ..?.. mir ist das Wort in anderen Zusammenhängen
geläufig, aber im technischen leider nicht.
google gibts leider auch "glaube ich" nichts passendes dazu aus,
vielleicht der falsche Suchbegriff.
Hättest du noch ein paar Tipps, für das googlen, dann lese ich es selber
nach...
Sorry wenn die Frage vielleicht in deinen Augen sehr dumm ist....
ich habe mir für den ersten Aufbau am Steckbrett die beiden OPVs bei RS
bestellt.
545-4834 LT1077CN8#PBF
606-0115 IC AD820ANZ
Ich glaube, dass ich nicht unbedingt einen Rail-Rail benötige.
Der OPV wird mit 5V versorgt und ich habe auch eine 3,3V Spannungsregler
in der Schaltung.
Gedacht ist, dass ich das Signal auf max. 3,3V Verstärke, diese Spannung
ist auch meine Vref für den 10Bit AD Wandler im Pic. Bei 3,3V habe ich
einen genauer Abtastung als wenn ich 5V nehme.
3,3V sollte der LT1077 am Ausgang schon liefern können wenn er mit 5V
versorgt wird ;-)
Ich habe nur für meine endgültige Schaltung ein Problem (wenn der LT1077
funktioniert) ich benötige wenn einen LT1077AI/LT1077I (Datenlatt Seite
2 oben rechts) die Anforderung ist von -°C bis +°C
Jetzt habe ich auf meinen vertrauten Seiten nachgesehen und finde diese
Type nirgendst.
http://at.farnell.comhttp://de.rs-online.com/web/https://www.distrelec.dehttp://such001.reichelt.dehttp://www.conrad.at
Kennt jemand einen distributor (der den Bauteil auch hat), mit dem er
schon gute Erfahrungen gemacht hat und den er auch weiterempfehlen
würde?
Den LT1077I gibt es bei Farnell, allerdings nur im SO-8-Gehäuse. Digikey
bietet ihn auch im DIP-Gehäuse an, allerdings nur in größeren Stückzah-
len und nicht ab Lager. Die Kombination erweiterter Temperaturbereich
und DIP scheint wohl nicht sehr gefragt zu sein.
Wenn dir das DIP-Gehäuse wirklich wichtig ist, musst du halt die auf der
LT-Webseite angegebenen Sales-Offices und Distributoren abtelefonieren.
Yalu X. schrieb:> Den LT1077I gibt es bei Farnell, allerdings nur im SO-8-Gehäuse.
Ich muss mich entschuldigen! Ich habe anscheinend drüber gelesen!
Der LT1077I passt für den endgültigen Aufbau schon. Die DIP gehäußen
sind nur für das testen wichtig (Steckbrett ;-))
Thanks, und sorry nochmal.
MaWin schrieb:> Es ist kien so grosses Problem, die Differenz an den KMZ51 Anschlüssen>> auf den vollen Bereich eines A/D-Wandlereingangs zu verstärken, dazu>> braucht man nicht 2 aufeinanderfolgende OpAmps.
==> dazu braucht man nicht 2 aufeinanderfolgende OpAmps.
Ich bin das Ganze nochmal durchgegangen, der Auto der Schaltung schreibt
zu der ersten Verstärkung mit 47x (LT1013)
Zitat:
"Diese niedrige Verstärkung der ersten Stufe stellt einen Kompromiss
dar. Dieser ist bedingt durch den Eingangswiderstand, der 100Kohm nicht
unterschreiten sollte, da sonst die Belastung der Brücke (ca. 2kohm
Innenwiderstand) nicht mehr vernachlässigbar ist........"
Ist das korrekt?
Mein Beispiel wäre dann Seite 11 vom LT1077 Datenblatt - Typical
Applications
Nur mit einer anderen Widerstandsdimensionierung:
KMZ51 max.(angenommen): 5mV Ausgang max. 3.2V (3200mV) Vref=3.3V
3200mv/5mV = 640x
R1= 100k V=640x R2=6.4M
R3=R1, R4=R2
Falls die obrige Aussage korrekt ist, müsste dass auch passen, da die
Ausgänge des KMZ51 mit je 100K ausgekoppelt werden. ?
Wenn nicht könnte man ja jeden der zwei Ausgänge des KMZ51 mit einem
Impedanzwandler/Spannungsfolger auskoppeln, dafür sind die Dinger ja u.a
da. oder (Seite 10 LT1077 Datenblatt)?
Bitte sagt, dass das nicht ganz falsch ist.... wäre super wenn ich
zumindest ein bisschen etwas richtig habe...
> R1=R3=100k V=640x R2=R4=6.4M> Falls die obrige Aussage korrekt ist
Nö. 640*100k=64M
Also typisch hat der KMZ51 einen Messbereich bis 0.2kA/m,
und reagiert darauf mit 16 mV/V / kA/m, bei 5V also 16mV.
Die will man mit dem LT1077 auf 3.2V verstärken (nur eine
Magnetfeldrichtung ?) also um Faktor 200.
Man kann jetzt die Brücke wenig belasten mit den angegebenen
R1=R3=100k, dann ist der zweite Widerstand R2=R4=20MOhm,
Ja, richtig, 20M bzw.64M Widerstände sind schwer mit 0.1%
zu bekommen.
Oder
> Wenn nicht könnte man ja jeden der zwei Ausgänge des KMZ51 mit einem> Impedanzwandler/Spannungsfolger auskoppeln, dafür sind die Dinger ja u.a> da. oder (Seite 10 LT1077 Datenblatt)?
Sehr richtig.
Oder man lässt die R1/R3 Widerstände weg, und belastet die
Brücke direkt. Da deren Innenwiderstand laut Datenblatt
leider von 1k bis 3k beträgt, müsste man sich extern daran
anpassen, mit je einem 180k Widerstand und einem 470k
Trimmpoti als Ersatz für R2/R4.
Leider ist es bei einem Differenzverstärker schwer, beide
Zweige mit demselben Widerstandsverhältnis einzustellen.
>> R1=R3=100k V=640x R2=R4=6.4M>>> Falls die obrige Aussage korrekt ist>>>> Nö. 640*100k=64M>>>> Also typisch hat der KMZ51 einen Messbereich bis 0.2kA/m,>> und reagiert darauf mit 16 mV/V / kA/m, bei 5V also 16mV.>> Die will man mit dem LT1077 auf 3.2V verstärken (nur eine>> Magnetfeldrichtung ?) also um Faktor 200.>> Man kann jetzt die Brücke wenig belasten mit den angegebenen>> R1=R3=100k, dann ist der zweite Widerstand R2=R4=20MOhm,>>>> Ja, richtig, 20M bzw.64M Widerstände sind schwer mit 0.1%>> zu bekommen.>
Sry, hab mich verrechnet... (sollte nicht passieren) aber der Weg wäre
OK.
Dann wird das der erste Versuch werden.
> Oder>>>>> Wenn nicht könnte man ja jeden der zwei Ausgänge des KMZ51 mit einem>>> Impedanzwandler/Spannungsfolger auskoppeln, dafür sind die Dinger ja u.a>>> da. oder (Seite 10 LT1077 Datenblatt)?>>>> Sehr richtig.
Sehr gut, wenn der erste Versuch geklappt hat werde ich beide Ausgänge
je schön mit einem Impedanzwandler auskoppeln und dem
Differenzverstärker zu verfügung stellen.
Dann können auch die Eingangswiderstände R1/R3 anders dimensioniert
werden damit dann R2/R4 und ich komm in die 0,1% Tolleranzen.....
Deine dritte Lösung lasse ich für den Anfang weg (nicht böse sein) die
würde ich mir anschauen, wenn Zeit ist.
@Christoph Kessler : Danke schön
