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OPV in der Sättigung
Gast
#2502108
Hallo, was passiert eigentlich, wenn ich an einem OPV (sagen wir symmetrisch versorgt mit +-5V) eine Verstärkung von 1000 einstelle, und dort eine Spannung U anlege, für die gilt 5mV < U < 5V. Was macht der OPV-Ausgang? Liegt der dann strack an 5V? Gruß Jens nein, aber nahe daran die Grenzen stehen im Datenblatt. Für besonders enge Anforerungem gibt es "rail to rail". Das Signal wird schlicht an der Sättigungslinie gekappt. Allerdings verläuft der Vorgang asymptotisch das heist die Nichtlinearität beginnt kurz zuvor. MfG
Gast
#2502143
Konkret interessiere ich mich nämlich nur für das Verhalten eines Sensor im gaaanz unteren Bereich, daher wäre das ja praktikabel. Ich dachte allerdings, dass der OPV bei der symmetrischen Versorgung ganz bis 5V hochgehen würde. Gruß Jens Genau wie mein Vorposter es sagt. Dazu noch ein Bild einer Simulation zur verdeutlichung. Ein invertierender Verstärker (OP = LT1001) mit drei unterschiedlichen Verstärkungen (1,10,100). Die Versorgungsspannungen sind +-15V. Das grüne ist das Eingangssignal (500mV), das blaue sind die Ausgangsspannungen bei den Verstärkungen 1, 10 und 100. Bei der Verstärkung von 100 müsste rein rechnerisch eine Ausgangsamplitude von -+50V anliegen. Geht aber nicht, durch zwei Begrenzungen: 1.Versorgungsspannung als absolute Ober-/Untergrenze. Geht physikalisch einfach nicht höher. 2. Interner Aufbau des OP. Der besteht auch nur Transistoren, welche nur endlich Durchschalten können. D.h. es fällt immer eine Spannung am OP bzw dessen Transistoren ab. Das steht auch im Datenblatt unter "Maximum Output Voltage Swing" Bei "Rail to Rail" - OPs liegt dieser Wert nahe an der Versorgungsspannung.
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Gast
#2502164
Bastler schrieb: > Ich dachte allerdings, dass der OPV bei der symmetrischen Versorgung > ganz bis 5V hochgehen würde. Nein, er kommt ganz an die 0V. Wie soll er bei 5V Versorgung ganz bis an 5V rankommen. Wenn du dir die Innenschaltung im Datenblatt anguckst, siehst du, dass zwischen Ausgang und positiver Versorgungsspannung immer ein Bauelement liegt, dass je nach Schaltungsprinzip einen mehr oder weniger großen Spannungsabfall erzeugt. Bastler schrieb: > Konkret interessiere ich mich nämlich nur für das Verhalten eines Sensor > im gaaanz unteren Bereich, daher wäre das ja praktikabel. > Wichtig ist die richtige Bereichsauswahl und die optimale Anpassung an des zu erwartende Signal außerdem lästt sich die Bereichsauswahl mittels µC automatisieren, ebenso lassen sich zur Genauigkeitserhöhung Offsets zufügen um so den interssierenden Bereich besser spreizen zu können. MfG
Gast
#2502239
Hallo, danke für die vielen Antworten. Ja klar, ich kann nur bis 5V-epsilon, und das epsilon fällt halt an den schaltenden Transistoren etc. ab, klar. @ Wolfgang: Ja, du hast natürlich Recht, wo war ich mit meinen Gedanken, bei symmetrischer Versorgung komme ich nur bis 0 aber natürlich nicht bis 5V. Ich wüsste aber nicht so ganz, wie ich einen Offset dazuschalte; ich könnte per MOSFET einfach verschiedene Spannungsteiler verwenden, aber das gibt mir ja keinen Offset. Es ist aber auch nicht so relevant in meinem Fall; ich möchte einen Drucksensor auslesen, der Signale liefert in der Größenordnung 4uV pro mbar. Es ist ein Sensor, der von 0 bis 1bar spezifiziert ist, mich interessiert lediglich der Bereich 0-100.0 mbar mit 0.1mbar Auflösung. Gruß Jens Grundschaltung opv Addierer http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210152.htm
Gast
#2502263
Und die einzelnen R kann ich dann per MOSFET zuschalten, danke, damit sollte es klappen. Weiß aber noch nicht, ob ich es wirklich brauche, da mich wie gesagt nur die untere Skala interessiert. Gruß Jens Offset können auch negativ sein. Wichtig ist, dass die Nulllinie möglichst mittig liegt und die Verstärkung den bereich optimal spreizt. Das gibt die bestmögliche Auflösung. Fehlerbetrachtung nicht vergessen. Namaste
Gast
#2502302
Naja, dazu hatte ich in einem anderen Thread mal ein Zahlenspiel gemacht: "Es sind 4uV pro 0.1mbar aufzulösen. Wenn ich nun sage, ich will von 100mbar abwärts messen können, ist das sicherlich sinnvoll, und das sind 10 Bit, also gut machbar, oder vielleicht nehme ich einen 12Bit-ADC. Ich verstärke mir die Ausgangsspannung des Sensors also mit einem OPV mit dem Faktor 1200 +- 25. Wenn nun mehr als 100mbar = 1000 * 4uV = 4mV am Sensor rauskommen, geht der OPV in die Sättigung und die Auswertung gibt mir permanent das MSB [oder zumindest einen konstant hohen Wert, nachträglich angemerkt]. Da mache ich eine Software-Abfrage und zeige dann "> 100mbar" an. " Was meint ihr? Gruß Jens
Gast
#2502368
Du hast noch garnicht gesagt, welchen OPamp du einsetzen willst.
Gast
#2502442
So konkret weiß ich das auch noch nicht, die Frage ist nur, ob da schon irgendwo ein grober Verständnisfehler drinsteckt. Gruß Jens Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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