Hallo zusammen, ich bin gerade an einer Integriererschaltung am experimentieren. Als OPV nutze ich den LT1013 von Linear Technology. (+-5V Betriebsspannung) Mit 14,5kOhm gehe ich auf den invertierenden Eingang des OPVs zu welchem ich parallel einen Kondensator(100nF) gegen den Ausgang schalte. Nicht-invertiernder Eingang auf GND. Selbst wenn ich 0V am invertierenden Eingang habe, steigt die Spannung langsam am Kondensator am Ausgang auf ca. 4V. Was für ein Strom fließt da, wie lässt er sich vermeiden. Danke schon jetzt!
delta schrieb: > Hallo zusammen, > > ich bin gerade an einer Integriererschaltung am experimentieren. > > Als OPV nutze ich den LT1013 von Linear Technology. (+-5V > Betriebsspannung) Mit 14,5kOhm gehe ich auf den invertierenden Eingang > des OPVs zu welchem ich parallel einen Kondensator(100nF) gegen den > Ausgang schalte. Nicht-invertiernder Eingang auf GND. Selbst wenn ich 0V > am invertierenden Eingang habe, steigt die Spannung langsam am > Kondensator am Ausgang auf ca. 4V. Was für ein Strom fließt da, wie > lässt er sich vermeiden. > > Danke schon jetzt! Bei einem 100nF Kondensator wird es sich vermutlich um einen Kerko handeln. Die kaben keine Leckströme wie z.B. Elkos. Bleibt noch die Offsetspannung. Die wird es wohl sein. Was sagt das Datenblatt? Ein mittelmässiges Multimeter würde da auch schon helfen. mfg. Klaus
Input Voltage Offset beträgt wohl max. 150µV steht im Datenblatt.
Klaus Ra. schrieb: > delta schrieb: >> Selbst wenn ich 0V am invertierenden Eingang habe, steigt >> die Spannung langsam am Kondensator am Ausgang auf ca. 4V. >> Was für ein Strom fließt da, Vermutlich der Offset-/Bias-Strom. >> wie lässt er sich vermeiden. Gar nicht. > Bleibt noch die Offsetspannung. Die wird es wohl sein. 150µV lt. Datenblatt. Macht an 15kOhm ungefähr 10nA. > Was sagt das Datenblatt? Das sagt, dass der OPV lt. Innenschaltung bipolare Eingänge hat. Bissl Basis-Strom ist schon notwendig.
delta schrieb: > Selbst wenn ich 0V > am invertierenden Eingang habe, steigt die Spannung langsam am > Kondensator am Ausgang auf ca. 4V Und wie hoch ist der Lade Strom, wenn man die Anstiegsgeschwindigkeit mal umrechnet?
Den zweiten OPV des ICs habe ich als Invertierer beschaltet. Jetzt hab ich mal an dem Ausgang dieses OPVs gemessen, wieder Spannung vorhanden. 2V ungefähr. Selbst bei Last ( hab eine LED angeschlossen) bleibt sie erhalten, bringt die LED zum leuchten. Habe gehofft, dass sie bei Last zusammenbricht, aber nicht der Fall. Wie könnte man das ganze eingrenzen?
delta schrieb: > Als OPV nutze ich den LT1013 von Linear Technology. (+-5V > Betriebsspannung) Mit 14,5kOhm gehe ich auf den invertierenden Eingang > des OPVs zu welchem ich parallel einen Kondensator(100nF) gegen den > Ausgang schalte. Nicht-invertiernder Eingang auf GND. ... Wird es besser, wenn Du den nicht-invertiernden Eingang ebenfalls über 14k5 auf GND legst? Gruß
Weder Kondensator noch Widerstand am nicht-invertierenden haben Erfolg gebracht. Ich schließe jetzt den Kondensator vom Integrierer in bestimmten Intervallen kurz. Das hält den Effekt in Grenzen. Wenn es ein konstanter Spannungspegel ist der auf mein eigentliches Ergebnis draufkommt, dann werde ich versuchen die Spannung einfach um diesen Pegel hinter dem Ausgang zu reduzieren.
delta schrieb: > Weder Kondensator noch Widerstand am nicht-invertierenden > haben Erfolg gebracht. Ich schließe jetzt den Kondensator > vom Integrierer in bestimmten Intervallen kurz. Das hält > den Effekt in Grenzen. Wenn es ein konstanter Spannungspegel > ist der auf mein eigentliches Ergebnis draufkommt, dann > werde ich versuchen die Spannung einfach um diesen Pegel > hinter dem Ausgang zu reduzieren. Es sind Beiträge wie dieser, die mich zunehmend in meiner Überzeugung bestärken, dass sich Mitlesen selten und Antworten fast nie lohnt. 1) In KlaRas Antwort war implizit die Frage enthalten, um welchen Kondensatortyp es sich handelt. Dass ein Elko bei 100nF ausscheidet, ist klar - aber ist es ein KerKo oder ein Folienkondensator? Keine Reaktion. 2) Aus meiner Antwort ging hervor, dass neben der Offset-Spannung auch der Biasstrom bzw. der Offset-Strom eine Rolle spielen. Keine Reaktion. 3) Mike fragt, wie schnell die Spannung ansteigt, um so (über die Kapazität) auf den wirksamen Strom zu kommen. Keine Antwort. Das Ganze erinnert an die "Warum?"-Phase kleiner Kinder, die zwar ständig fragen, sich aber selten für die Antwort interessieren. Nun ja.
Possetitjel schrieb: >> Bleibt noch die Offsetspannung. Die wird es wohl sein. > > 150µV lt. Datenblatt. Macht an 15kOhm ungefähr 10nA. Und das reicht ja vollkommen aus. 10nA in einen 100nF Kondensator ergibt eine lineare Rampe mit 0.1V/s. Nach 40 Sekunden hängt der OPV dann ausgangsseitig bei 4V in der Begrenzung. Der Biasstrom des invertierenden OPV-Eingangs kommt natürlich noch dazu. Je nach Vorzeichen der Störgrößen (exemplarabhängig) kann sich das rauscanceln oder auch nicht. Und temperaturabhängig ist es natürlich auch. Wenn man das modellieren will: der nichtinvertierende Eingang liegt real nicht an GND sondern an der Eingangs-Offsetspannung. Und der Biasstrom des invertierenden Eingangs wirkt als Stromquelle in den Knoten am invertierenden OPV-Eingang. XL
Also um offene Fragen zu klären: 1) Es handelt sich um einen Keramikkondensator. 2) und 3) hat Axel glaube ich geklärt. Wie realisiert man denn, dass der nicht-invertierende Eingang an der Offset-Spannung liegt? Und wie reguliert man das bei einer Inverterschaltung, denn wenn ich den Invertierenden-Eingang unbeschaltet lasse, erhalte ich am Ausgang den selben Effekt.
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Hier der beschriebene Effekt, nur das bei mir die Spannung eben bis zu diesem Wert ansteigt.
Also ist der 14k5 Widerstand nicht parallel zum Cap... Mach einen ausreichend hochohmigen Widerstand parallel zum Cap und nimm, wenn es sein muss, einen OPamp mit kleinerem "Input bias current".
Habe jetzt in LTspice experimentiert. Bei 10MOhm verschwindet der Effekt und stört meine Integration nicht. Habe jetzt keinen solch hohen Widerstand hier, aber ich bastel mir 1MOhm zusammen, da tritt der Effekt auch nicht auf, die Integration wird nur etwas gehindert, da der Kondensator sich in der Haltephase schneller entläd.Aber um zu sehen ob es in der Praxis tatsächlich hilft, denke reicht das vorerst mal aus bis ich die Widerstände besorgt hab.
Cap schrieb: > Also ist der 14k5 Widerstand nicht parallel zum Cap... Natürlich nicht. Noch nie einen Integrator gesehen? > Mach einen ausreichend hochohmigen Widerstand parallel zum Cap Dann ist es aber kein Integrator mehr. Aus der linearen Rampe wird eine logarithmische. > und nimm, wenn es sein muss, einen OPamp mit kleinerem "Input bias current". Die Tatsache, daß du Fremdworte nicht übersetzt, sondern in Anführungs- zeichen wiederholen mußt, läßt mich vermuten, daß du deren Bedeutung nicht kennst. -> Nuhr Abgesehen davon lassen sich sowohl der Biasstrom als auch die Offset- spannung relativ leicht kompensieren. Vollkommen driftfrei wird ein analoger Integrator allerdings nie sein. Das weiß auch jeder(!) Elektroniker, der schon mal analoge Schaltungen gemacht hat. Tatsächlich ist ein Integrator mit einer Zeitkonstante von 15ms, der 40 Sekunden braucht um in die Sättigung zu driften, gar nicht mal so schlecht. Und mit Abgleich und bei halbwegs konstanter Temperatur (20°C +/- 5K) kann man locker noch eine Zehnerpotenz besser werden. XL
Du bist ja widerlich unfreundlich, Axel! Wenn du den Eingangsbeitrag aufmerksam liest, stellst du fest, dass sich der TO ungluecklich ausgedrückt hat. Man konnte tatsächlich glauben, dass Widerstand und Cap parallel geschaltet sind. Dass ich die Ausdruecke im englischen belasse, soll dem TO helfen, sich im Datenblatt des OPamps besser zurechtzufinden. Außerdem hilft es beim Googeln eine "Applications note" zu finden, wenn man Originalliteratur zu diesem Thema sucht. Einen hochohmigen Widerstand dem Integrationscap parallelzuschalten, ist auch absolut üblich, es müssen eben nur die Zeitkonstanten zusammenpassen. Der TO schreibt ja auch, dass ihm ein 10M Widerstand geholfen hat.
Der Widerstand hilft tatsächlich auch in der Praxis. Hatte zusätzlich das Problem, dass ich den Kondensator des Integrierers nach jedem Zeitintervall, über dem ich Integrieren möchte, entladen muss um die Schaltung zu resetten. Das habe ich mit einem Analogschalter zunächst gelöst, indem ich den Kondensator quasi immer kurzschließe, also die Brücke über dem Kondensator schließe. Das erzeugt jedoch auch Störungen. Jetzt werde ich versuchen den Kondensator auf Masse zu schließen mit dem Schalter. Sollte ja denselben Effekt haben und die Störung beseitigen. Oder wie seht ihr das?
Also der Schalter sollte schon parallel zum Cap liegen. Suche einen Analogschalter mit möglichst kleiner "Charge injection", weil die vermutlich die Stoerung macht.
delta schrieb: > Der Widerstand hilft tatsächlich auch in der Praxis. Das habe ich nicht bezweifelt. Ich habe nur erwähnt, daß dein Integrator jetzt keiner mehr ist. > Hatte zusätzlich das Problem, dass ich den Kondensator des Integrierers > nach jedem Zeitintervall, über dem ich Integrieren möchte, entladen muss > um die Schaltung zu resetten. Das habe ich mit einem Analogschalter > zunächst gelöst, indem ich den Kondensator quasi immer kurzschließe, > also die Brücke über dem Kondensator schließe. Ja. Genau so macht man das. Je nach Polung reicht auch ein simpler (J|MOS)FET dafür. Weil das eine Ende des Kondensators ja praktischerweise (virtuell) auf GND liegt. > Das erzeugt jedoch auch Störungen. Soll heißen? XL
Ich habe es jetzt wieder beim Kurzschließen belassen. Der Versuch auf Erde zu schließen, war nicht wirklich erfolgreich. Das verursacht enorme Störungen der Schaltung :D Kann soweit jetzt keine Unregelmäßigkeiten feststellen. Sofern es überhaupt möglich ist, aufgrund von Messungen mit einem einfachen Spannungsmessgerät, das beurteilen zu können. Allerdings kann ich keine Spannungen messen, die außerhalb des theoretisch möglichen Bereiches liegen. Bis zum Ende der Woche sollte ich die Schaltung mit einem Oszilloskop untersucht haben, spätestens dann sollte sich geklärt haben, was funktioniert und was nicht. Übrigens als Schalter nutze ich den CD4066.
Cap schrieb: > Einen hochohmigen Widerstand dem Integrationscap parallelzuschalten, ist > auch absolut üblich Dann nennt man das ganze Konstrukt "Tiefpass". Spart man sich den parallelgeschalteten Widerstand, ist es ein Integrator.
> Dann nennt man das ganze Konstrukt "Tiefpass". Spart man sich den > parallelgeschalteten Widerstand, ist es ein Integrator. Wegen der niemals ganz verschwindenden Leckstroeme sind das immer nur "Tiefpaesse". Üblicherweise fasst man das weiter und bezeichnet die Schaltung auch dann als Integrator, wenn der Widerstand vergleichsweise klein ist. Es kommt eben immer auf die genauen Zeitkonstanten an, ob die Schaltung einen Integrator bildet oder eher einen Tiefpass.
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