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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schwingungen bei OPV-Schaltung


Autor: Micha (Gast)
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Hallo Leute,

ich habe da ein großes Problem mit einer OPV-Schaltung.
Ist eine normale Verstärkerschaltung hier aus dem Wiki mit dem OP177,
betrieben mit einem 7660 -5V (gegen 100N auf Masse) und 9V (auch 100N
auf Masse).Verstärkungsfaktor ist 80.
Und es kommt zu Schwingungen am Ausgang. Während die -5V und 9V
bombenfest anliegen, kommt es am Ausgang zu Schwingungen

Habe 2 OPV genommen, einen als Spannungfolger und den zweiten dann als
Verstärker. Über Spannungsteiler liegen 5mV an.

Nun habe ich direkt am Ausgang 100N gegen Masse, dann wird der Strich
auf dem Oszi nur breiter. Auch 470µ Elko bringen mich da nicht weiter,
weil sich die Wellenform nur minimal Verändert. Die Schwingung beträgt
ca 50mV.

Da ich vorher schon einmal eine solche Schaltung erfolgreich aufgebaut
hatte, allerdings nur per Multimeter den erfolg gemessen, bin ich mir
nun etwas unsicher, ob es jemals funktioniert hat.
Da ich aber bei der ersten Schaltung alles prima per Multimeter
erreicht habe, habe ich diese Schaltung nun 5 Mal auf die Platine
gebracht und herstellen lassen. Erst als sinnlose Fehler auftauchten,
schmiß ich mein Oszi an.....

Rein theoretisch müßte alles in Ordnung sein. Negative
Versorungsspannung mit Abblockkondensator gegen Masse nahe am -VCC-Pin,
das selbe mit 9V an +VCC


Wenn ich per Spannungsteiler anstatt der 5mV 50mV anlege, dann schwingt
der Ausgang fast nicht mehr sichtbar und auf dem Multimeter steht dann
eben die gewünschten4V....

Wer kann mir da helfen? Bin extremst verzweifelt...Vielen Dank

Autor: crazy horse (Gast)
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Schaltung?

Autor: Micha (Gast)
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hier, aber wie schon gesagt, ist nichts wildes

Autor: crazy horse (Gast)
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hm, keine Lust - das ist keine für mich lesbare Schaltung.

Autor: chriss chd (Gast)
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doch deine "schaltung" ist wild, da muss man ja raten was da drauf ist
erstell einmal einen ordentlichen schaltplan. 7660 kann viel sein, wenn
man nich gut versiert ist weis man nicht das es sich um den max7660
handel also ordentlicher sein! (nicht jeder hat das hellseher plugin
installiert ;-) )

aber nun zur schaltung:
wieso betreibst du deine schaltung mit +9V und -5V nimm doch gleich
+/-5V!

wie betreibst du das ganze mit einer 9V block und die 5V woher kommen
die?

Autor: Olaf (Gast)
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Kann es sein das du den Ausgang zu stark kapazitiv belastest? Mach da
mal testweise einen Widerstand rein.

Olaf

Autor: Sven (Gast)
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>>Nun habe ich direkt am Ausgang 100N gegen Masse, dann wird der Strich
auf dem Oszi nur breiter.

Was machen die 100n am Ausgang? OPVs mögen keine kapazitiven Lasten,
auch BNC-(Oszi)-Kabel können da schon Probleme bereiten. Tastkopf mit
10:1-Spannungsteiler verwenden.

>>Auch 470µ Elko bringen mich da nicht weiter, weil sich die Wellenform
nur minimal Verändert. Die Schwingung beträgt
ca 50mV.

Naja, mehr kann der OPV halt nicht gegen den Kondensator treiben. ;-)

Woher hast Du die Schaltung? Wiki? Der gehört gehauen. Der erste OPV
bringt gar nix, weil Du am zweiten OPV wieder auf den nichtinvertierten
Eingang gehst, den Impedanzwandler kannst Du Dir also sparen. Du
könntest die Verstärkung auf beide OPV aufteilen, damit gewinnst Du
Bandbreite und die Schwingneigung dürfte geringer werden. Ansonsten
gibt es keinen Grund, warum die Schaltung schwingen sollte (außer
kapazitiver Last, wie erwähnt).

Sven

Autor: Micha (Gast)
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ja nun, bin da noch nicht so versiert drin.

als Last am Ausgang kommt der ADC-In vom atmega16, sollte also keine
Probleme bereiten,denke ich

betreiben tue ich das ganze mit dem guten und billigen Netzteil Marke
Grabbeltisch, die 12V gehen auf den 7809 mit 100N am Eingang/Ausgang
und 100µ Elko am Ausgang und dann auf 7805 mit der selben Schaltung

-5V deswegen, weil ich nahe am Massepunkt bin mit meiner zu
verstärkenden Spannung, und 9V weil ich hochverstärke auf 5V
Betreibe ich ihn mit 5V, ist das höchste was rauskommt 4,5V und das
reicht nicht.

@sven ich dachte,daß ich mit dem Impedanzwandler die Spannung lastfrei
mache, und mit dem 2ten opv einfach eine normale Verstärkung ausführe.
Hast du da eine bessere Beschaltung, wenn ja, würde ich mich freuen sie
zu bekommen.
Vielen Dank

Autor: Patrick (Gast)
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Hi Micha,

mit welcher Frequenz schwingt eigentlich deine Schaltung? Könnte es
nicht eine ganz normale Brummspannung sein?
Der Eingang deiner Schaltung ist sehr hochohmig, es wird also so gut
wie keine Leistung benötigt um ein Brummen einzuspeisen. Ein kleines
Stück offene Leitung kann da schon prima als Antenne dienen...

Autor: Stefan Heinbockel (Gast)
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Und wenn du auch bei 5V Versorgungsspannung 5V als Ausgang haben willst,
solltest du evtl. einen Rail-To-Rail OpAmp in Erwägung ziehen, wenn ich
das in meinem Buch richtig verstanden hab (kenn mich da auch noch nicht
so aus)...

Autor: Schoaschi (Gast)
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"betreiben tue ich das ganze mit dem guten und billigen Netzteil Marke
Grabbeltisch, die 12V gehen auf den 7809 mit 100N am Eingang/Ausgang
und 100µ Elko am Ausgang und dann auf 7805 mit der selben Schaltung"

Ich will ja nicht pingelich sein...aber wenn ich das richtig verstanden
habe, dann meinst du mit 100N einen 100nF Kondensator oder? Wenn dem so
ist, dann schreib auch 100nF. ich hab mich am anfang einfach nicht
ausgekannt was das sein sollte und damit sich jeder auskennt, sollte
man auch technisch übliche Bezeichnungen verwenden. Darum gehört auch
eine Einheit dazu! Und das n gehört klein! (steht ja für nano) Oder
hast du schon mal auf einem Kondensator ein N gesehen?!

sorry, wollte einfach nur mal drauf hinweisen, wenn du schon mal am weg
zum ordentlich sein bist :-)

Autor: chriss chd (Gast)
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miss mal die frequenz deiner schwingung, ich glaub nämlich auch dass es
der netzbrumm ist, mit deiner verlegung von den leiterbahnen freut sich
das wechselfeld nur;-) springt sofort an*g*
was für ein signal willst du den verstärken von wo kommt es?
ich bin auch der meinung, dass du den impedanzwandler auf keinen fall
benötigst, vorallem bei diesm aufbau ist das eher noch eine
fehlerquelle. wie schnell ist den dein signal eher statischer natur?
dann könntest du noch einen tiefpass reingeben. also z.bsp. eine
aktiven tiefpass mit vorverstärkung 10 und danach einen niv mit
verstärkung 9, dann hast du deine 90 beisammen hast einen tiefpass zum
störquellen unterdürcken und du bist glücklich. stelle vielleicht
einmal ein oszibild hier rein, dann kann man schon mehr sehen!

Autor: Sven (Gast)
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Der zweite OPV ist ein nichtinvertierende Verstärker mit hochohmigen
Eingang. Der erste OPV ist eine Sonderform des nichtinvertierenden
Verstärkers mit Verstärkung 1, der eine Widerstand von Ausgang zu (-)
wird Null, der andere von (-) zu GND unendlich. Der hochohmige Eingang
steckt also im zweiten Verstärker schon drin.

Rail-to-Rail-OPVs sind zum Beispiel OPA2340, OPA347. Gibts bei
Reichelt, als Sample bei Burr-Brown, der Ausgang kommt bis auf 10-50mV
an die Betriebspannungen ran, brauchst Du nur +5V dafür. Der OPA347 hat
extrem wenig Stromverbrauch, ist aber relativ langsam. Aber Achtung,
viel mehr als 5V Versorgung vertragen die dann nicht.

Kleiner Tip am Rande: Wenn Du die Referenz des ADC nicht auf 5V,
sondern darunter setzt (2.5V interne, oder über Spannungsteiler
4..4.5V), hat der OPV mehr als genug Reserve, wenn Du ihn mit 5V
betreibst

Sven

Autor: Micha (Gast)
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So,habe nun ein Bild der Schwingung, direkt am Ausgangspin gemessen.
Habe den Impedanzwandler nun auf euer Anraten hin weggelassen, und oh
Wunder es geht so einigermaßen. Habe nun Verstärkungsfaktor 100
gewählt: und komme bei 5mV auf 480mV und bei 50mV auf 5010..ist noch
nicht ganz so optimal..

Leider bekomme ich es mit der Kamera nicht besser hin, habe einen
10x-Tastkopf genommen.Die Schwingung geht über das ganze Monitorbild,
nicht nur über das Halbe.
Wie gesagt, die Versorgungsspannungen schwingen nicht. Wie bekomme ich
das weg? Es stört namlich.

Danke das ihr mir da schon so weitergeholfen habt!

Autor: Kurt (Gast)
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Das schaut verdächtig nach Netzbrumm aus (Einweggleichrichtung)

Schalte mal einen Dicken Elko >1000uF vor den 7805

Kurt

Autor: Micha (Gast)
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verkaufe günstig ein Netzteil, wenig gebraucht und nur leichtes
brummen....

betrachte Dich von mir auf der herzlichste gedrückt und geküßt mein
lieber Kurt

Autor: Kurt (Gast)
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Danke für die Lorbeeren , Micha

Gruss Kurt

Autor: Hans Miscke (Gast)
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Hallo,

welche Möglichkeiten gibt es denn,solche Brummfrequenzen zu
Unterdrücken? Reicht da ein fetter Elko aus?
Ich dachte immer mit Drosseln und der gleichen wäre alles brummfrei.

Autor: Micha (Gast)
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so, nun ist das nächste Problem da. Habe mit der obigen
Verstärker-Schaltung(ohne Impedanzwandler) das Problem, daß beim
ADC-Eingang der Spannungswert verfälscht wird. Ich habe die Kombination
10k/900K schon durch 1k/90k ersetzt, minimal besser. Dann 100/9k aber
auch nicht der gewünschte Erfolg. Wie kann das sein?
Wenn ich am Ausgang einen Impedanzwandler ranhänge, steuert er voll die
8,6V durch - wie kann das sein?

Es kann doch nicht so schwierig sein, eine einfache Verstärkerschaltung
mit dem Faktor 80-120 hinzubekommen, ohne das der ADC den Wert
verfälscht.

Vielen Dank

Autor: chriss chd (Gast)
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hmm was meinst du mit verfälscht?
wenn du den adc an einen niv ausgang hängst, dann darf eigentlich der
spannungsteiler nichts am ausgang bewirken (auser verstärkungs
einstellen)

und was meinst du mit impedanzwandler dazwischen und dann kommen 8,6V
raus, wenn das wirklich so ist, dann ist etwas extrem fual, opv defekt,
falschen anschluss erwischt, ....

zeig mal deinen schaltplan was du jetzt machst, auf welchen adc  gehst
du? etc.............

Autor: Micha (Gast)
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ich gehe direkt auf den ersten, also obersten, den Verstärkungs-OPV.
Beispiel : Über Spannungsteiler 10k/10 (ca 5mV) auf den Eingang, dann
am Poti gedreht bis laut Multimeter 500mV am Ausgang anliegen. Dann
klicke ich den Atmega in den Sockel und Messe am Pin direkt (hab
Display etc erstmal deaktiviert um auch wirklich alles ausschließen zu
können): 430mV da fehlen auf einmal 70mV
10k/990k fehlen 70mV
1k/99k fehlen 50mV
100/9k fehlen 30mV

Atmega läuft mit Minimal-Programm, PortA ist Input und auf Masse
gelegt.

Interessant ist, wenn ich einen 75k Pulldown auf den ADC-Pin lege, dann
fehlen automatisch noch einmal 30mV mehr. Der Pulldown soll eigentlich
nur dazu dienen, daß im Falle fehlender Einganspannung nicht
Zahlengehoppel angezeigt wird, sondern eine schöne glatte "0"

der 10k am Ausgang mit den 2 Bat-Dioden kostet ca 25mV, auch sehr
seltsam....

Autor: Micha (Gast)
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100/9k fehlen 30mV ----> nein 70mV die fehlen

Autor: Simon Küppers (Gast)
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Ja, eben weil ein Widerstand, Parallel zu einem anderen widerstand den
Gsamtwiderstandswert verändert.

Wenn der ADC eine Impedanz von 1kO hat, dann verändert er den Wert sehr
stark bei einem Schwachen Spannungsteiler.

Nimmst du einen OPAMP dazwischen, der eine Eingangsimpedanz von >100MO
hat, verändert er den Wert unmessbar.

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