Hallo, ich hab da mal eine Frage. Ich möchte den Strom einer Schaltung
messen. Der OP und ADC ist aber Bestandteil der Schaltung. Als OP habe
ich hier noch ein paar MCP6021 liegen, wovon ich gerne einen benutzen
würde. Im Datenblatt* steht bei "Absolut Maximum Ratings", dass die
Eingänge des OPs von Vss-1V bis Vdd+1V geht. Die Schaltung wird von
einem 6V-Steckernetzteil betrieben, die ich mit einem 5V-LDO auf 5V
bringe.
Jetzt kommt die eigentliche Frage:
Funktioniert es, wenn ich Vss vom OP an die Masse der Schaltung lege und
einen Shunt zwischen Masse der Schaltung und GND des Netzteils mache?
Genauer: Geht es, wenn ich nun die Spannung überm Shunt mittels
Inverterschaltung Verstärke? Als Beispiel: Ich erwarte maximal 200mA,
somit hätte ich mit einem Shunt von 0,5 Ohm einen max. Spannungsabfall
von 0,1V. Wenn ich nun eine Verstärkung von -50 einstelle, wäre es
rechnerisch ja eine Verstärkung von -0,1V auf 5V, die ich mit dem ADC
messen kann. Doch funktioniert das auch? Nur dass der Eingang 100mV
unter Vss abkann, heißt es nicht, dass alles auch so funktioniert.
* http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21685d.pdf
Absolut maximum ratings sind eigentlich uninteressant, da das nur die
Angabe ist was der IC verkraftet. Aber ob der IC innerhalb dieser
Grenzen noch funktioniert ist eine andere Frage (wie du auch schon
festgestellt hast).
Die Angabe die du suchst ist "Common-Mode Input Range". Und ja,
anscheinend sollte das funktionieren.
Ich schrieb:> Genauer: Geht es, wenn ich nun die Spannung überm Shunt mittels> Inverterschaltung Verstärke?
Warum willst du die Spannung über den Shunt mit einem Inverter
verstärken und nicht mit einem Elektrometerverstärker?
Bei der Invertierenden Schaltung sind die Eingänge auf dem Vss
Potential, auch wenn da etwas Strom von einer negativeren Spannung
kommen kann. Spannungen jenseits der Rails braucht der OP also noch gar
nicht verarbeiten.
Das einzige Problem mit der Schaltung ist, ggf. der Offset des OPs.
Kleine Ströme (unter etwa 10 mA) sind dann ggf. nicht messbar.
Ich schrieb:> Hallo, ich hab da mal eine Frage. Ich möchte den Strom einer> Schaltung> messen. Der OP und ADC ist aber Bestandteil der Schaltung. Als OP habe> ich hier noch ein paar MCP6021 liegen, wovon ich gerne einen benutzen> würde. Im Datenblatt* steht bei "Absolut Maximum Ratings", dass die> Eingänge des OPs von Vss-1V bis Vdd+1V geht. Die Schaltung wird von> einem 6V-Steckernetzteil betrieben, die ich mit einem 5V-LDO auf 5V> bringe.> Jetzt kommt die eigentliche Frage:> Funktioniert es, wenn ich Vss vom OP an die Masse der Schaltung lege und> einen Shunt zwischen Masse der Schaltung und GND des Netzteils mache?> Genauer: Geht es, wenn ich nun die Spannung überm Shunt mittels> Inverterschaltung Verstärke? Als Beispiel: Ich erwarte maximal 200mA,> somit hätte ich mit einem Shunt von 0,5 Ohm einen max. Spannungsabfall> von 0,1V. Wenn ich nun eine Verstärkung von -50 einstelle, wäre es> rechnerisch ja eine Verstärkung von -0,1V auf 5V, die ich mit dem ADC> messen kann. Doch funktioniert das auch? Nur dass der Eingang 100mV> unter Vss abkann, heißt es nicht, dass alles auch so funktioniert.>> * http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21685d.pdf
Vielleicht verstehe ich Dich falsch, aber der Opamp sieht doch nur 0V an
beiden (!) Eingängen wenn er nachgeregelt hat.
Daher - wenn der Opamp mit 0V an beiden Eingängen sauber arbeiten kann
sollte das funktionieren.
Aber wie immer - ohne Schaltplan ist das stochern im Nebel.
Grüße
MiWi
Grüße
MiWi
Marius S. schrieb:> Die Angabe die du suchst ist "Common-Mode Input Range". Und ja,> anscheinend sollte das funktionieren.
Stimmt. Da steht bis 0,3V unter Vss gehts. Ich denke ich teste es
einfach mal auf nem Breadboard aus.
Michael Köhler schrieb:> Warum willst du die Spannung über den Shunt mit einem Inverter> verstärken und nicht mit einem Elektrometerverstärker?
Besteht ein Elektrometerverstärker nicht auch aus OPs? Da ist doch die
selbe Frage, ob die Eingänge eine negativere Spannung annehmen, als GND
vom Bauteil.
Ein Schaltplan existiert noch nicht. Ist nichts spezielles. Eine
uC-Schaltung mit ein bisschen drum und dran.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210141.htm
Die normale Inverterschaltung. Ue liegt am GND vom Netzteil, zwischen Ue
und GND der Schaltung der Shunt.
Ich schrieb:> Besteht ein Elektrometerverstärker nicht auch aus OPs? Da ist doch die> selbe Frage, ob die Eingänge eine negativere Spannung annehmen, als GND> vom Bauteil.
Er meint keinen speziellen Verstärker, sondern einfach den
nichtinvertierenden Verstärker. Vorteilhaft wegen des hohen
Eingangswiderstandes, bringt dich hier aber m.E. nicht weiter, weil du
ja eine invertierung benötigst für den ADC ; höchstens als Buffer vor
einem inv. Verstärker bringt das was.
