Hallo, ich möchte eine Referenzspannung von 1,65 V bereit stellen um einen Nichtinvertierendem Verstärker einen Offset aufzuschalten. Daher sollte die Spannung stabil sein. Da die Spannung durch einen Spannungsteiler aus Referenzspannungsteilern gewonnen wird soll, sie durch einen anderen OPV gepuffert werden. Hat jemand eine Empfehlung für einen günstigen und genauen OPV, oder ist die Idee an sich schon sch...lecht? V+ | R | |-----OPV(Puffer)--------[OPV(Nichtinvertierer)] | R | | GND V+ wird duch eine Referenzdiode bereitgestellt, der Teiler besteht aus noch mehr Widerständen die weitere Referenzen bereitstellen. Die verschiedenen Referenzen sollen zueinander ein bestimmtes Verhältnis haben, daher der Spannungsteiler.
>Hat jemand eine Empfehlung für einen günstigen und genauen OPV, Was meinst du mit "günstig und genau"? >oder ist die Idee an sich schon sch...lecht? Nö.
Ich habe mir jetzt den Max4239 rausgesucht, der sollte genau genug sein. Ich dachte vielleicht gibt es gewisse Erfahrungswerte auf was man achten müsste und dementsprechend Standard-OPVs die man dafür verwendet. Ich denke möglichst wenig Offset und Temperaturstabilität sollten wohl die wichtigsten Anforderungen sein, den Strom könnte man ja durch hochohmige Widerstände begrenzen, wenn dies nötig sein sollte. Mit genau meine ich es wäre schön wenn das Ausgabesignal möglichst bis auf 0,01 V dem Eingangssignal entspricht und nicht Rauscht oder sich sonst wie verändert. Mit günstig meine ich einen OPV der mit 3,3 V oder 5 V zurecht kommt und einen guten Preis hat. Momentan verwende ich, zum testen, einen 12 Euro OPV mit Dualer Spannungsversorgung jenseits der 10 V (ist totaler Blödsinn, es war aber gerade kein anderer da).
Da fällt mir gerade auf dass der MAX scheinbar keinen Stromfluss in den Ausgang verträgt ?!?
Standard OPV wäre bei uns für soetwas der OPA350 bzw. dessen Nachfolger OPA365. Beide sind aber relativ teuer, da sie bis ca. 50MHz Bandbreite gehen.
>Mit genau meine ich es wäre schön wenn das Ausgabesignal möglichst bis >auf 0,01 V dem Eingangssignal entspricht und nicht Rauscht oder sich >sonst wie verändert. Also einen OPamp mit weniger als 10mV Offsetspannung? Da kannst du ja fast jeden nehmen. >Mit günstig meine ich einen OPV der mit 3,3 V oder 5 V zurecht kommt und >einen guten Preis hat. Also einen "single supply" OPamp, eventuell sogar einen IORR-Typ? Auch da gibt es eine extreme Auswahl. Um das Rauschen zu verringern, kannst du dem unteren Widerstand wohl einen Cap parallelschalten. Und wenn du die Widerstände hochohmig wählen willst, solltest du einen FET- oder CMOS-OPamp nehmen.
>Da fällt mir gerade auf dass der MAX scheinbar keinen Stromfluss in den >Ausgang verträgt ?!? Gute Frage, was hängt denn hinter den Puffern? Kapazitive Lasten? Wieviel Strom müssen die Puffer liefern?
Get schrieb: > Ich > denke möglichst wenig Offset und Temperaturstabilität sollten wohl die > wichtigsten Anforderungen sein, Was benutzt du den für Widerstände? Mit Standardwiderständen dürfte die geteilte Referenzspannung deutlich mehr driften bei einer Temperaturänderung, als der OPV selbst. Auch stellt sich die Frage nach deiner Referenz, die einen so geringen Temperaturkoeffizient besitzt, dass ein MAX4239 nötig ist. > den Strom könnte man ja durch hochohmige Widerstände begrenzen, wenn >dies nötig sein sollte. Was willst du wo begrenzen? > Mit genau meine ich es wäre schön wenn das Ausgabesignal möglichst bis >auf 0,01 >V dem Eingangssignal entspricht und nicht Rauscht oder sich sonst wie verändert. Das sind 10mV. Und dafür brauchst du einen OPV mit typ. 0,1µV Offset? Nimm einen TS912 oder andere günstige R2R OPVs. Rauschen kriegst du immer mit rein. Wie stark rauscht deine Referenz? Wie hoch sind die Widerstandswerte deines Teilers? Unter Umständen rauscht alles schon so stark, dass das Rauschen der meisten OPVs vernachlässigbar ist. Wohin geht der Ausgang deiner Schaltung? Falls er an den nichtinvertierenden Eingang eines invertierenden Verstärkers geht ist der Puffer evtl. überflüssig. Leider kann ich das in deiner Schaltung nicht so recht deuten. LG Christian
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Gut, dann versuch ich es mal mit einer Skizze. Die Teilerwiderstände gehören zu einem Referenzspannungsteiler-IC mit 0,1% Genauigkeit. Wahrscheinlich ist das alles etwas übertrieben, da der Verstärker für den die Referenzspannung bereitgestellt wird momentan nur um den Faktor 9 verstärken soll (wofür sich verdammt besch... Spannungsteiler-ICs finden lassen). Die Genauigkeit der Ausgangsreferenzspannung spielt eine untergeordnete Rolle, solang sie nicht übermäßig rauscht, da am Ende die Referenzen untereinander stimmen müssen. Ich habe mit dem Gedanken gespielt die Referenzspannung eines DACs zu verwenden. Allerdings wird wohl ein Stromfluss in den Ausgang des OPV erfolgen müssen. Ich muss mal sehen ob das mit den OPVs klar geht. Das Ausgangssignal soll später mal 200 mV bis 40 V betragen können, die Referenz wie gesagt unter 2 V. Bei 10k ergeben sich damit ja etwa 4 mA in Richtung OPV Eingang. Ich überlege gerade ob es vielleicht doch zu genau geworden ist. Aber wenn ich in der Referenz schon 1mV Offset durch den OPV zulasse habe ich am Ende ja einen Fehler von 10mV (oder deute ich das Falsch?). Alles was kleiner ist kommt auch nicht günstiger als der MAX. Die Frequenzen sind eher lächerlich (unter 5k), daher ist die Bandbreite für mich eher vernachlässigbar. @Christian, die 2. Referenz geht an einen nichtinvertierenden Ausgang und hat daher auch keinen Puffer bekommen, bei der ersten ist es leider nicht der Fall;-) Ich werde deinen Vorgeschlagenen mal ausprobieren. @Nöi Kondensatoren mit 10nF hatte ich bisher an beiden Abgänge vorgesehen, am OPV Ausgang habe ich mal darauf verzichtet, obwohl eigentlich auch nichts passieren sollte solang er nur Puffert ?.? So ich hoffe ich habe jetzt nichts vergessen und mich ausnahmsweise einigermaßen verständlich ausgedrückt (nicht schlagen ;-P)
Darf ich das jetzt als Hinweis verstehen, dass hier mit Single Supplys nichts zu holen ist?
Nö, das sind nur zwei OP mit sehr guten Eigenschaften, die sich hervorragend für Puffer bzw. Impedanzwandler eignen. Ich arbeite momentan mit diesen OPs vgl.: http://www.analog.com/en/circuits-from-the-lab/CN0191/vc.html ist deinem vorhaben ziemlich ähnlich.
Mir wäre es halt lieb auf zusätzliche kleinere negative Spannungen verzichten zu können. Und verdammt, ich habe schon länger einen schnellen DAC gesucht für eine Schaltbare Konstantstromquelle...... ^^
wie wäre es denn, wenn Du eine Referenzspannung kleiner als 1.65 Volt nimmt (z.B. die gut erhaltbaren 1.25 V http://www.maxim-ic.com/products/references/) und mit nur einem OPV verstärkst.
Dann bekomme ich einen falschen Offset, die Teilerverhälnisse sind nicht mehr exakt und wenn ich das getrennt einstellen wollte könnte ich eigentlich auch direkt eine einstellbare Referenzdiode nehmen.
> Dann bekomme ich einen falschen Offset, > die Teilerverhälnisse sind nicht mehr exakt Nimm einen zero-offset-OP und genaue Widerstände. In Deiner Schaltung hast Du 5 Widerstände und 2 OPs und somit viel mehr Fehlerquellen und Rauschen als mit nur 2 Widerständen und nur 1 OP
>Das Ausgangssignal soll später mal 200 mV bis 40 V betragen können, die >Referenz wie gesagt unter 2 V. Ich bin nicht sicher, ob ich genau verstanden habe, was du machen willst. Aber du solltest den Ausgang des OPamp wahrscheinlich mit Dioden zu den Rails vor Rückspeisungen aus den 40V schützen. >Kondensatoren mit 10nF hatte ich bisher an beiden Abgänge vorgesehen, Kein Problem. Die 10nF könntest du wahrscheinlich sogar, genau so wie die 1k Widerstände des Spannungsteilers, noch vergrößern. >am OPV Ausgang habe ich mal darauf verzichtet, obwohl eigentlich auch >nichts passieren sollte solang er nur Puffert ?.? Ein Cap direkt am Ausgang eines OPamps nach Masse kann dramatisch die Schwingneigung fördern, vor allem bei Spannungsfolgern (V=1)! Hier würde ich auf einen Cap verzichten. Oder du muß die kapazitive Last geeignet entkoppeln.
>Ich bin nicht sicher, ob ich genau verstanden habe, was du machen >willst. Aber du solltest den Ausgang des OPamp wahrscheinlich mit Dioden >zu den Rails vor Rückspeisungen aus den 40V schützen. Sprichst du jetzt vom Puffer OPV? Ich möchte einfach nur Sinussignale ausgeben die eben Amplituden von 200mV bis 40 V haben können. Ich hatte gehofft, dass der Puffer OPV nur seine 1,xx Volt sieht und sich nicht von den bis zu 40 V beeindrucken lässt bzw. den inversen Stromfluss der sich ergeben müsste einfach mit macht, auch als Single Supply. => oder ist das genau die Rückspeisung vor der du mich warnst? Bei den Kondensatoren habe ich mir überlegt, es ist vielleicht besser einen 10nF und einen 10µF Parallel zu schalten zumindest kenne ich das aus OPV Versorgungen so. Die Widestände lasse ich erst mal so klein um sicher zu gehen dass die nicht invertierten Eingänge der anderen OPVs an der Ref2 keinen Einfluss haben. Außerdem besteht der Teiler aus insgesamt 4*1k Widerständen. Bei 3,3 V U+ ist das vertretbar denke/hoffe ich ;-)
>Ich möchte einfach nur Sinussignale ausgeben die eben Amplituden von >200mV bis 40 V haben können. Ich hatte gehofft, dass der Puffer OPV nur >seine 1,xx Volt sieht und sich nicht von den bis zu 40 V beeindrucken >lässt bzw. den inversen Stromfluss der sich ergeben müsste einfach mit >macht, auch als Single Supply. => oder ist das genau die Rückspeisung >vor der du mich warnst? Er macht das, solange er den Strom kann und eine Versorgungsspannung hat. Aber wenn die ausfällt und die 40V Versorgung schon/noch aktiv ist, kann es Rückströme geben. Davor solltest du den OPamp schützen. >Bei den Kondensatoren habe ich mir überlegt, es ist vielleicht besser >einen 10nF und einen 10µF Parallel zu schalten zumindest kenne ich das >aus OPV Versorgungen so. Kommt auf die Caps an: Wenn der Große ein keramischer Highcap im 0805-Gehäuse ist, kannst du den 10nF Cap auch weglassen. Wenn das ein Elko ist, solltest du 100nF parallelschalten. >Die Widestände lasse ich erst mal so klein um sicher zu gehen dass die >nicht invertierten Eingänge der anderen OPVs an der Ref2 keinen Einfluss >haben. Kann denn deine Referenz diesen Strom? Wenn du CMOS-OPamps nimmst, kannst du die Widerstände wesentlich größer machen.
Ich denke die 0,8mA sollte die Referenz können. Der OPV den ich momentan an der zweiten Ref habe hat einen J-Fet Eingang, max 20 nA Input bzw. im spezifizierte Bereich max 100 pA (Was eigentlich für größere Widerstände spricht^^), das soll später ohnehin noch mal geändert werden, momentan bleibt es noch so, weil ich sonst noch mehr duale Versorgungsspannungen benötigen würde. Der genannte OPV der zweiten Ref soll einer um den Nullupunkt schwindenden Spannung einen Offset verpassen, damit sie vom ADC eingelesen werden kann. Da die Eingangsspannung an dessen negativem Input somit auch negativ werden kann (bis - 1,5V) muss hier wohl ein Dualer hin. -.- => so sagte man mir das zumindest ----- so nun zum eigentlichen Thema-------------------- >Er macht das, solange er den Strom kann und eine Versorgungsspannung >hat. Aber wenn die ausfällt und die 40V Versorgung schon/noch aktiv ist, >kann es Rückströme geben. Davor solltest du den OPamp schützen. Gerade das ist mein Hauptproblem, im Datenblatt wird meines Wissens nach nur der postive Strom aufgeführt, einen negativen findet man scheinbar nur bei Dual Supplys angegeben. Kannst du mir den Gefallen tun und mal kurz deine Meinung zu dem MAX4239 sagen bzw. mir sagen woran du erkannt hat dass es funktioniert. http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/maxim/MAX4238-MAX4239.pdf Bei den Dioden hast du natürlich recht, das hatte ich an anderer Stelle ja auch schon mal so vorgesehen... danke. Ich würde hier einen 4MN10CH (PNP) verwenden (Basis, Emitter verbunden). Einen zwischen OPV(Output)-VCC und einen zwischen OPV(Output)-GND. Kollektor immer am höherwertigeren Potential. Dann springt die Geschichte an sobald der Output eine höhreres oder niedrigeres Potential führt als die Versorgung selbst. Die Strombegrenzung ergibt sich dann ja von selbst durch die Widerstände.
>Kannst du mir den Gefallen tun und mal kurz deine Meinung zu dem MAX4239 >sagen bzw. mir sagen woran du erkannt hat dass es funktioniert. Auf Seite 5, Mitte, ist gezeigt, wie viel Strom der OPamp "sourcen" und "sinken" kann und wie nahe er dabei an die Rails herankommt. Also sollten 4mA kein Problem sein. Ein OPamp der mit 5V gespeist wird und am Ausgang 2,5V ausgibt, kann natürlich selbstverständlich einen Strom aus dem Ausgang herausfließen lassen (sourcen) und auch hineinfließen lassen (sinken). >Ich würde hier einen 4MN10CH (PNP) verwenden (Basis, Emitter verbunden). >Einen zwischen OPV(Output)-VCC und einen zwischen OPV(Output)-GND. Du kannst da auch normale Dioden nehmen. Die zusätzlichen Sperrströme spielen ja keine Rolle, weil sie vom OPamp ausgeregelt werden. Du könntest sogar Schottkydioden nehmen, wenn die Sperrschichkapazität im 10pF-Bereich liegt.
Ah verdammt, ich hatte die schon im Auge und habe nur auf die Source geachtet. Besten Dank. >Du kannst da auch normale Dioden nehmen. Die zusätzlichen Sperrströme >spielen ja keine Rolle, weil sie vom OPamp ausgeregelt werden. Du >könntest sogar Schottkydioden nehmen, wenn die Sperrschichkapazität im >10pF-Bereich liegt. Recht hat er, aber ich nutzte die Transistoren schon mal an anderer Stelle, da werde ich wohl dabei bleiben, zumal sie soweit ich weiß keine Nachteile haben und mich auch nur 30 bis 40 Cent kosten. >Ein OPamp der mit 5V gespeist wird und am Ausgang 2,5V ausgibt, kann >natürlich selbstverständlich einen Strom aus dem Ausgang herausfließen >lassen (sourcen) und auch hineinfließen lassen (sinken). Ich bin halt noch recht unerfahren und hatte schon so den "das wird schon gehen" Reinfall dass ich lieber ab und an mal nachfrage. Kritik und Hinweise, sind daher immer willkommen.
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