Hallo, Ich habe ein problem beim Messen von high side Strömen über einen shunt im bereich von 100mA-2A. Bei einer Bandbreite von min 400kHz. Die Spannung sollte von 0V-18V betragen. Die Ausgangspannung soll für einen ADwandler mit 0-1V eingangsbereich sein. Die Genauigkeit ist nicht so wichtig. (sollten halt +-10mA sein) Das prolem ist, dass Shunt monitore wie der INA196 nicht geht, da der Vsense Bereich nur von 20mV bis (Vsupply-0,2)/20 geht. Bei Operationsverstärker (Differenzverstärker) ist das Problem, dass der Output Voltage Swing bei einer Versorgung von 24V immer zu hoch ist. Also Vout min >0,2V. Das würde eine extreme Verstärkung nötig machen, was wiederum die Bandbreite begrenzt und zudem bei 2A die 1V ausgangsspannung überschreitet. Am besten wäre eine günstige Lösung. Vielen Dank für eure Hilfe! Gruß
Max M. schrieb: > Bei Operationsverstärker (Differenzverstärker) ist das Problem, dass der > Output Voltage Swing bei einer Versorgung von 24V immer zu hoch ist. Wie? Vllt. kannst du dein Problem mal in einer kleinen Schaltung visualisieren. Für den Differenzverstärker ist (sofern die Eingangsspannung innerhalb der erlaubten Grenzen bleibt) die absolute Höhe der Eingangsspannung unerheblich, er sieht durch die Gleichtaktunterdrückung nur die Differenzspannung, die über dem Shunt liegt. Und wenn das GBP mit einem Opamp nicht reicht, verteilt man die Verstärkung auf zwei der Kerlchen. Wenn man also eine Spannung über einem Shunt misst, der mit 0-18V gefahren wird und der Opamp mit 24V gespeist wird, nimmt man einen R2R Opamp (für die 0V) und ist am Ziel.
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Vsense ist die differentielle Spannung über dem Widerstand, da sind halt 150mV ideal und (Vsupply-0.2)/20 maximal (aber dann würde man ja eh schon eine Wahnsinns-Leistung über den Shunt erzeugen). Dein Problem wäre die Common-Mode Voltage und da ist die INA19x Reihe recht gut, nämlich -16...+80V, also tauglich für deine Anwendung. Mit anderen Worten: Du kannst den INA19x mit 5V versorgen und trotzdem(!) High-Side bei 24V messen.
Danke für die schnelle Antworten! Zu Matthias Sch. Auch Rail To Rail OpAmps haben keinen Ausgang bis 0V. Das heißt am Ausgang liegen immer mindestens je nach typ ca 100mV an, auch wenn die Vsense Spannung 0V ist. Wenn ich dann bei einem 0,2 Ohm Shunt (ich weiß relativ groß) 100 mA messe liegen 0,02V an. Da der minimale Opamp Output 0,2V sein muss => Gain 10. Wenn ich aber ein Gain von 10 habe ist der Opamp Output bei 2A => 2A*0,2Ohm*10 = 4V, was zu viel ist. Zu Harald : Bei Supply von 5V ist die maximale Vsense 0,24V. Das heißt aber dass ich bei 2A maximal einen Shunt von 0,12Ohm nehmen darf. Das heiß aber auch dass bei einem Strom von 0,1A eine spannung von nur 12mV Vsense abfallen und er INA196 unter 20mA nicht misst(exterm schlecht).
Max M. schrieb: > und er INA196 unter 20mA nicht misst(exterm schlecht). Tja, das ist ein systembedingter Nachteil bei dieser Art von Current Monitoren. Sicher steigt der Fehler an und kann sogar bei sehr kleinen Strömen recht übel werden, keine Frage. Nach eigener Erfahrung (in zigtausendfacher Anwendung) aber durchaus brauchbar. Mit deiner Definition von 100mA Imin kam das für mich überschlagsmäßig hin, ich habe das natürlich nicht durchgerechnet. Kommt halt drauf an, was man machen will (und welche (preislichen) Alternativen man tatsächlich hat)
Max M. schrieb: > Bei Operationsverstärker (Differenzverstärker) ist das Problem, Da sehe ich gar kein Problem, ich messe z.B. mit einem AD820 als Subtrahierer mit Sense-Widerstand (0.1Ω) in der Highside Ströme von 1mA bis 5A.
Zu Autor: Harald (Gast) Datum: 24.03.2015 08:36 ------------------------------------------------------------------------ -------- Das heißt, dass ich dem INA196 vertrauen soll? Siehe: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina196.pdf (Seite 19,20) VSENSE < 20 mV, 0 V ≤ VCM ≤ VS (messbreich unter 20 mV ) Da ich aufgrund von Zeit nöten ein Layout erstellen will, müsste ich mir sicher sein. Gruß Max
Max M. schrieb: > Auch Rail To Rail OpAmps haben keinen Ausgang bis 0V. Das heißt am > Ausgang liegen immer mindestens je nach typ ca 100mV an, auch wenn die > Vsense Spannung 0V ist. Wenn das wirklich ein Problem sein sollte, nimmst du eine kleine negative Hilfsspannung, die den Opamp auf seiner negativen Rail speist. Dazu reicht im einfachsten Falle ein ICL7660 oder eben ein kleiner DC/DC Wandler.
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Also es sind gute Lösungen dabei dir mir gefallen, aber der Haken ist, dass sie einigermasen zu teuer sind. Ich würde die komplette Messung für max 1,3€ bei ca 1000 Stk haben wollen. Ich weiß das ist eine nahezu unverschämte Forderung, aber is halt so.
Max M. schrieb: > Da ich aufgrund von Zeit nöten ein Layout erstellen will, > müsste ich mir sicher sein. Garantien gibt es hier leider nicht. Unter 20mV soll es am liebsten nicht gehen: Rhsunt = 20mV / 100mA = 0.2Ohm Ob der Rest passt musst Du rechnen, vielmehr aber noch am Testaufbau prüfen. Mit der Versorgungsspannung des INAs kannst Du ja noch variieren. Als Alternative kannst Du dir noch die ZXCT1082 (und Co.) ansehen, von Firma Diodes.com, ehemals Zetex. Aber ob die für DEINE Anwendung passen musst Du prüfen.
Max M. schrieb: > Ich weiß das ist eine nahezu unverschämte Forderung, aber is halt so. Dann wünsche ich dir viel Glück - du weisst, das das nicht geht, oder?
Nochmal zu dem INA 196 Wenn ich ihn mit 17Volt versorge => Vsense max (17-0,2)/20 = 0,84; 0,1A bei 25mV messen => Shunt 250mOhm 2A bei 250mOhm => 0,5V*Gain => 10V Also von 0,5 bis 10V Ausgangsspannung. Diese über spannungsteiler wieder auf 0,05 bis 1V Teilen und mit ADC messen. Könnte das funktioniern. Gruß Max
Schaue Dir mal den Differential Amplifier AD628 an. Der kann bis zu 120V an den Eingängen und verstärkt das Signal.
Hallo, Der hat nur einen Voltage swing von 0.9-4.1 bei einfacher (V+,GND) Versorgung. Und is extrem teuer bzw mit +120V überdimensioniert. Gruß Max
Bei den INA19x aber unbedingt auf den Eingangsoffset achten. Bei hoher Verstärkung und kleinen Eingangsspannungen kann man sich da böse Fehler einhandeln.
schau dir mal MAX9918 - MAX9919 an. Leg die Schaltung so aus das es auch möglich ist einen offset dem Ausgang mit zu geben. (REF mit +0,5V) Hatte Probleme bei Werten <0,2V am Ausgang. Aber sonst guter Chip.
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Max M. schrieb: > Also es sind gute Lösungen dabei dir mir gefallen, aber > der Haken ist, dass sie einigermasen zu teuer sind. Ich würde die > komplette Messung für max 1,3€ bei ca 1000 Stk haben wollen. > Ich weiß das ist eine nahezu unverschämte Forderung, aber is halt so. Wie im Anhang (Subtrahierer) mit LM224 dürfte weniger als 50 Cent kosten. Der Offset dürfte beim LM224 bei etwa maximal 20 mV liegen.
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Ich habe ewig nach einem passendem Opamp gesucht! Bei TI auf der Seite, aber keinen passenden gefunden. Und jetzt sowas! Warum is der so billig? Ja gut offset Voltage ist relativ groß aber ok. Aber output voltage swing von nur 20 mV (full range) ist super. Bezogen auf den Preis. Gruß Max
Max M. schrieb: > Das prolem ist, dass Shunt monitore wie der INA196 nicht geht, da der > Vsense Bereich nur von 20mV bis (Vsupply-0,2)/20 geht. Ich weiß nicht, wo im Datenblatt du das gelesen haben willst. Die maximale Eingangsspannung ist nach oben natürlich limitiert durch Verstärkung und Betriebsspannung. Im Prinzip sagt (Vsupply-0.2V)/20 nur aus, daß die Ausgangsspannung des INA196 nicht näher als 0.2V an Vsupply rankommt und daß er eine Verstärkung von 20 hat. Aber da du sowieso nur max. 1V Ausgangsspannung haben willst, ist das vollkommen egal. Den maximalen Spannungsabfall am Shunt hast du durch die Wahl von Ausgangsspannung und Verstärkung mit 1V/20 = 50mV ja schon vorgegeben. Eine minimale Eingangsspannung gibt das Datenblatt gar nicht vor (wozu auch?). Eine Art Limitierung kommt hier aber durch den Offsetfehler respektive dessen Drift. Ich lese da typisch 0.5mV Offsetfehler. Multipliziert mit 20 sind das 10mV Fehler am Ausgang. Bei 1V Endwert also 1% Fehler (typisch wohlgemerkt). Den statischen Offsetfehler kann man entweder analog korrigieren. Oder digital. Dann bleibt noch die zeitliche und thermische Drift. Finde ich auf Anhieb keine Daten im Datenblatt zu. Mußt du selber rausfinden und bewerten ob das mit Abgleich noch ok wäre. Die einzige Möglichkeit den Offsetfehler permanent verringern besteht darin, mehr Spannung am Shunt abfallen zu lassen. Wenn du bis 0.5V gehst, dann macht der Offsetfehler nur noch 0.1% (typ) aus. Der INA196 liefert dann bis 10V Ausgangsspannung. Du mußt ihn also mit mindestens 10.2V (eher 12V) versorgen. Und du mußt die Ausgangsspannung durch 10 teilen bevor du sie deinem ADC mit 0..1V Eingangsspannungsbereich vorwirfst. Nachtrag: ich sehe gerade noch, daß der INA196 mit dem Ausgang nicht näher als 3mV (typ) an GND kommt. Bei einem Meßbereich von 2A ~ 1V also nichts unter 6mA anzeigen kann. Mit einer größeren nominalen Ausgangsspannung und nachgeschaltetem Spannungsteiler entschärft sich dieses Problem natürlich auch.
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Hallo Axel, siehe: Re: Strom messen high side Autor: Max M. (max0123) Datum: 24.03.2015 09:21 ------------------------------------------------------------------------ -------- Nochmal zu dem INA 196 Wenn ich ihn mit 17Volt versorge => Vsense max (17-0,2)/20 = 0,84; 0,1A bei 25mV messen => Shunt 250mOhm 2A bei 250mOhm => 0,5V*Gain => 10V Also von 0,5 bis 10V Ausgangsspannung. Diese über spannungsteiler wieder auf 0,05 bis 1V Teilen und mit ADC messen. Könnte das funktioniern. Gruß Max ------------------------------------------------------------------------ --- Ja ich habe verstanden, dass der geht. Aber im Vergleich zum LM224 is des halt eine Nummer teurer. Gruß Max
So schwer ist es doch nun nicht einen Spannungsteiler (und zur Not einen Opamp) an den Ausgang von einem Schuntmonitor zu hängen: CS30BL von ST währe auch ein passender Kandidat. 150mV bei 2A mal Gain 50 vom CS20A sind 7,5V. 9-15V Versorgung, dann passt das mit der oberen Rail, Sannungsteiler auf 1/10 hinten dran. Evtl. Opamp als Impedanzwandler um den ADC schnell genug zu treiben, das müsste man rechnen. Die 50mV an der unteren Rail entsprechen 13mA >(sollten halt +-10mA sein) Das passt schon fast. Noch einen etwas besseren Typen suchen, mit 0,1% Widerständen und tiefem TK arbeiten, und eine gute Abgleichroutine, dann ist das mit etwas Erfahrung zu deinem Preis zu schaffen. Die Schaltung sollte hinsichtlich Störaussendungen nicht relevant sein, ESD Schutz wenn man z.B. Batterieströme misst wo die Batterien gewechselt werden können ist aber noch nichts dabei. Hat Dein Vorgesetzter einmal darüber nachgedacht Dir für Stückzahlen >1000/a einen Mentor an die Seite zu stellen? viel Erfolg Hauspapa
Max M. schrieb: > Gibts den auch in Single Ausführung? Uff, das Dual-Äquivalent ist der LM358 aber auch in Single? Hm, ich verwende gern den AD820 oder OPA340 wenn ich nen Single haben mag aber beide sprengen deinen preislichen Rahmen von 1,30€/1000 Stück…OK, grad mal bei Farnell geschaut. Den OPA340 gibts da für rund 1,20 € bei 1000 Stück abnahme (Farnell Bestellnummer 2436648). Der OPA340 ist übrigens von TI, warum du den nicht gefunden hattest vermag ich nicht zu sagen, der wäre für die Aufgabe noch etwas besser geeignet als der LM224/LM324.
Ja der OPA340 hat nur eine Supply Voltage von 5V -> geht also nicht. Und ich habe bei der Suche immer nach Bandbreite von 1.5 MHz gesucht und nur single Typen. Gruß Max
Also ein Opamp mit ein bisschen mer Bandwidth als der LM324 mit einem output voltage swing < 20 mV gibt es nicht zufällig? Bei ca 2 MHz und max supply voltage von 24V. Weil egal was ich anschaue hat einen voltage swing von (V-)+0.35V, z.B.: OPA171 Gruß Max
Wofür bitte schön brauchst du 24V wenn du eh nur von 0-1V für deinen ADC brauchst?
Hallo Max M., wenn die Bandbreite verhandelbar ist, würde ich den AD8417 oder AD8418A nehmen. Wenn der Preis verhandelbar ist, würde ich den AD8421 nehmen. Gruß David
>Wie im Anhang (Subtrahierer) mit LM224 dürfte weniger als 50 Cent...
Müsste man mal durchrechnen wie genau die Widerstände für so einen
Subtrahierer sein müssten. Ich ahne da wenig Gutes...
Viel Erfolg
Hauspapa
Max M. schrieb: > Ja der OPA340 hat nur eine Supply Voltage von 5V -> geht also > nicht. > Und ich habe bei der Suche immer nach Bandbreite von 1.5 MHz gesucht und > nur single Typen. > > Gruß Max Öhm, kanns sein dass dein OPV-Wissen recht begrenzt ist? Klar hat der OPA340 nur 5V Betriebsspannung, dennoch kann man da auch an 24V Spannungen messen. Man muss halt entsprechend die Messspannung runter teilen bevor man misst. Da helfen einem aber ohmische Spannungsteiler. hauspapa schrieb: >>Wie im Anhang (Subtrahierer) mit LM224 dürfte weniger als 50 > Cent... > > Müsste man mal durchrechnen wie genau die Widerstände für so einen > Subtrahierer sein müssten. Ich ahne da wenig Gutes... > > Viel Erfolg > Hauspapa 1% Widerstände benutze ich bei einer Highside-Messung in meinem Labornetzteil. Die Strommessung ist auch auf ~1% genau plus den Offset (den man raus rechnen kann), bei mir sinds 6 mA. Für einen Messbereich wie hier beschrieben, 100mA bis 2A, ist das völlig ausreichend.
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Vielen dank für das Kompliment. Du willst mir nicht wirklich erzählen, dass du eine differenzspannung von 20 mV von 16.8V auf unter 5 Volt mit einem Spannungsteiler teilen willst? Gruß max
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Max M. schrieb: > Du willst mir nicht wirklich erzählen, dass du eine differenzspannung > von 20 mV von 16.8V auf unter 5 Volt mit einem Spannungsteiler teilen > willst? Naja, die 16.8V sind ja quasi nur ein Offset, wieso das jetzt ein Problem sein soll die runter zu holen auf 5V verstehe ich nicht. Ich hole sogar über 30V runter. Im Anhang mal die Schaltung mit Werten, das Diagram zeigt mit der blauen Linie den Strom in Ampere, der aus der Quelle Vdc1 kommt, die grüne Linie zeigt die Spannung am Ausgang des OPVs (in der Simulation hab ich den OPA340 benutzt) in Volt und die rote Linie zeigt die Spannung, die über R2 abfällt. Die Simulation hat lediglich Vdc1 von 0 Volt auf 30 Volt hoch gefahren. Das ist nicht dein Anwendungsfall, bei dir wird sich ja die Last ändern. Das macht die Sache recht angenehm denn das Potential über R2 ändert sich ja nie in Abhängigkeit der Last und bleibt bei 20 V bei etwa 1.7V und das Potential über R1 ändert sich ja jetzt nicht großartig, wird auch in der gleichen Region sein, d.h. dein OPV muss am Eingang nicht mal bis an seine Rails kommen. Eigentlich musst du dir den Subtrahierer nur für dein Anliegen anpassen damit er aus 2A dann letzendlich nur 1V (das brauchst du doch für deinen ADC, oder?) macht und nicht wie hier 2V. Das könntest du erreichen indem du R7 und R8 jeweils zu etwa 550 kΩ wählst statt 1.1 megΩ. Du bräuchtest also 8 Widerstände plus 1 OPV.
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Die Idee ist nicht schlecht aber mit der 20 mV differenzspannung denke ich geht das nicht. Man nehme an dein Spannungsteiler hat eine Toleranz von 0.5%. Dann habe ich bei einer Spannung von 16.8V einen Fehler von 14 mV. Da ich 2 Spannungsteiler habe sind es 28 mV. Dazu kommt noch der Bias Strom wenn ich mich nicht täusche.
Max M. schrieb: > Die Idee ist nicht schlecht aber mit der 20 mV differenzspannung denke > ich geht das nicht. Man nehme an dein Spannungsteiler hat eine Toleranz > von 0.5%. > Dann habe ich bei einer Spannung von 16.8V einen Fehler von 14 mV. Da > ich 2 Spannungsteiler habe sind es 28 mV. Dazu kommt noch der Bias Strom > wenn ich mich nicht täusche. Was meinst du warum es Trimmpotentiometer wie Sand am Meer gibt? Wenn man es so genau braucht, dass es einen stört wenn man bei 100mA 92mA angezeigt bekommt (oder bei 1A dann 992mA) dann nutze Potis bei den Widerständen R2/R4 um den Offset raus zu bekommen und Potis bei R7/R8 wenn die Steilheit der Kurve nicht passt.
Max M. schrieb: > Vielen dank für das Kompliment. > > Du willst mir nicht wirklich erzählen, dass du eine differenzspannung > von 20 mV von 16.8V auf unter 5 Volt mit einem Spannungsteiler teilen > willst? Ja, so klingt man (du) wenn man (du) keine Ahnung hat. Genau so machen das die High-Side-Monitore alle. Z.B. Spannungsteiler 3:1 (also durch 4) von beiden Enden des Shunts nach GND. Dann liegt die Gleichtaktspannung unter 5V. Die Differenzspannung ist von 20mV auf 5mV gesunken. Macht aber nix, wenn man einen vernünftigen OPV hat. Und man braucht natürlich zwei Spannungsteiler mit gut übereinstimmendem Teilerverhältnis. Genau das läßt sich aber gut integriert herstellen. Deine Idee weiter oben ist aus zwei Gründen nicht gut. Zum einen will man den INA nicht mit 17V betreiben, wenn 18V das maximum rating sind. Zum zweiten sind 2A und 250mR schon 1W. Da wird nicht nur der Shunt teuer, sondern da flucht sicher bald jemand, weil 1W sinnlos verbraten werden.
Was heißt "wenn man keine Ahnung hat". Ich habe nicht behauptet dass der Vorschlag von Michael köhler nicht geht,wenn man sehr genaue wiederstände nimmt. Jedoch muss ich immer kosten Aufwand nutzen abwiegen.
Du brauchst keine sehr genaue Widerstände bei meinem Vorschlag sondern nur das ein und andere Trimmpoti, damit kommst du locker auf 1% Genauigkeit für unter einen Euro für die gesamte Schaltung ;) Und da du das Ganze offenbar digital verarbeiten willst ist noch nicht mal ein Trimmpoti erforderlich, man könnte den Fehler auch digital herausrechnen. Wie schon gesagt, ich sehe dein Problem nicht und Anscheinend bin ich da nicht der Einzige wenn ich mir hier andere Posts ansehe.
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Wie soll dann der fehler herausgerechnet werden ohne genaue widerstände und ohne trim potis zu verwenden? Wie gesagt wenn der Spannungsteiler einen kleinen fehler hat und der sich so auswirkt, dass am -pin des OPamps eine höhere spannung anliegt als am +pin, dann gibt er 0V aus. Dies kann ich dann doch nicht mehr herrausrechnen, oder? Da muss ich dann auch einen großen shunt nehmen, dass das gennante nicht passiern kann. Gruß
Das tolle an Widerständen ist, dass man sie ausmessen kann. Dann kann man auch den Fehler bestimmen. ;)
Ja das Problem besteht trotzdem dass die Spannungen sich am Eingang des Opamps so verändern,dass er in die falsche Richtung verstärkt auch wenn ich den Fehler bestimmen kann.
Wieso wehrst Du Dich dagegen eine Schaltung abzugleichen? Ist das böse, oder was?
Wie wäre es, die zu messenden Spannungen dem Oamp über je einen spannungsteiler zu zuführen und so in den zulässigen Eingangsbereich zu bringen?
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Zum Schaltungsabgleich: bei eine hohen Stückzahlen versuche ich das zu vermeiden.
Bei hohen Stückzahlen, ja, am besten ohne Abgleich. Davon, daß die Nummer öfters gebaut werden soll, war bisher nicht die Rede. Wenn das ganze kommerziell verwendet wird, dann ist eh eine Bastellösung zu verwerfen. Bisher schauts noch sehr gebastelt und wenig robust aus. Fertige Lösungen scheiden aus?
Ich habe die hohen Stückzahlen mal kurz mittendrin erwähnt.
Was heißt fertige Lösungen schalten aus ?
Wenn sie gut und günstig sind dann kann man das schon nehmen.
Also ich fasse nochmal zusammen.
OPV:
-problem hohe Spannung 16,8V
-wenige OPVs vorhanden :
mit kleiner Voltage swing output von ca 20mV
oder (je nach output swing) hoher bandbreite
- spannungsteiler am shunt nur mit abgleich zu realisieren (aufwändig)
- shunt monitore viele nur von 2.7V Comon mode input voltage, oder dann
der Sense messbereich erst ab einigen zehn mV (INA196 ab 20mV Vsense)
Zwar könneman den output swing mit einer negativen Versorgung bekämpfen,
die negative versorgung ist aber relativ teuer.
Soweit zu den Problemen.
Lösung ware OPV mit kleinem Outputswing oder dementsprechend hoher
Bandbreite.
Oder current monitor mit akzeptablen spezifikationen.
Max M. schrieb: > Ja das Problem besteht trotzdem dass die Spannungen sich am Eingang des > Opamps so verändern,dass er in die falsche Richtung verstärkt auch wenn > ich den Fehler bestimmen kann. Ja du musst dann nach der Fehlerbestimmung die Widerstände auch entsprechend verbauen, zumindest das sollte doch klar sein... Max M. schrieb: > Zum Schaltungsabgleich: > bei eine hohen Stückzahlen versuche ich das zu vermeiden. Komisch, bei Oszis, Labornetzteilen und co, wo es schlicht auf Genauigkeit ankommt, wird erst recht bei hohen Stückzahlen abgeglichen (ich hab noch kein kommerzielles Labornetzteil ohne Trimmer gesehen). Wo siehst du denn da jetzt ein Problem? Wenn du sowas wie Abgleichen nicht machen willst musst du eben teuere Produkte verwenden.
Max M. schrieb: > -wenige OPVs vorhanden : > mit kleiner Voltage swing output von ca 20mV > oder (je nach output swing) hoher bandbreite Output-Voltage Swing und Bandbreite...irgendwie hat das eine nix mit dem anderen zu tun. 20mV Output-Voltage Swing ist zudem nicht sehr viel, ich nehme aber mal an, dass du damit meinst am Ausgang bis auf 20 mV ans Rail zu kommen. In deinem Fall musst du aber nur bis ans negative Rail ran, beim positiven Rail reichen dir auch 4 V Abstand wenn du den OPV mit 5 V versorgst, die Anforderung hierbei auch bis ans positive Rail ran zu kommen ist also nicht zielführend.
Max M. schrieb: > Ich habe die hohen Stückzahlen mal kurz mittendrin erwähnt. > Was heißt fertige Lösungen schalten aus ? > Wenn sie gut und günstig sind dann kann man das schon nehmen. > > Also ich fasse nochmal zusammen. > OPV: > -problem hohe Spannung 16,8V ist kein Problem mit richtiger Schaltung > -wenige OPVs vorhanden : > mit kleiner Voltage swing output von ca 20mV > oder (je nach output swing) hoher bandbreite Verstehe ich nicht (kannst du das mal verständlich hinschreiben?). Wahrscheinlich meinst du "R2R OPV sind gar nicht wirklich R2R". Willkommen in der Realität! Spendiere dem OPV halt eine negative Versorgungsspannung. -0.7V reicht ja schon. > - spannungsteiler am shunt nur mit abgleich zu realisieren (aufwändig) Falsch. > - shunt monitore viele nur von 2.7V Comon mode input voltage, oder dann > der Sense messbereich erst ab einigen zehn mV (INA196 ab 20mV Vsense) Auch falsch. Wo hast du diesen Unsinn mit den 20mV her? > Lösung ware OPV mit kleinem Outputswing Schwachsinn. "output swing" bezeichnet die Differenz zwischen minimaler und maximaler Ausgangsspannung. Was du eigentlich suchst, ist ein OPV, der mit dem Ausgang möglichst nahe an die negative Versorgungsspannung kommt. Und trotzdem noch hohe Bandbreite hat. Gibts nicht.
Zu Michael Köhler (sylaina) Datum: 25.03.2015 09:42 ------------------------------------------------------------------------ --- wenn der opamp ausgang bis gnd gehen würde bräuchte ich nicht eines so hohe verstärkung, dass ich über die kleinste Ausgangsspannung komme. Das heißt dass dann auch die Bandbreite kleiner sein kann. Wenn aber Vout nur GND+100mV ist muss ich eine Vsense von 10mV um 10 Verstärken. >Verstehe ich nicht (kannst du das mal verständlich hinschreiben?). >Wahrscheinlich meinst du "R2R OPV sind gar nicht wirklich R2R". >Willkommen in der Realität! Spendiere dem OPV halt eine negative >Versorgungsspannung. -0.7V reicht ja schon. Ja wo bekomme ich eine negative versorgungsspannung von 0.7V her? Und jetzt bitte nicht IC´s oder Ladungspumpenschaltungen für 1€. >Auch falsch. Wo hast du diesen Unsinn mit den 20mV her? Siehe: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina196.pdf (Seite 19,20) VSENSE < 20 mV, 0 V ≤ VCM ≤ VS (messbreich unter 20 mV ) >Schwachsinn. "output swing" bezeichnet In den Datenblättern is dieser von dir beschreibene effekt oft als Output swing angegeben manchaml ein Bereich und mnachmal im Bezug auf Vs- und Vs+.
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Axel Schwenke schrieb: > > Schwachsinn. "output swing" bezeichnet die Differenz zwischen minimaler > und maximaler Ausgangsspannung. Was du eigentlich suchst, ist ein OPV, > der mit dem Ausgang möglichst nahe an die negative Versorgungsspannung > kommt. Und trotzdem noch hohe Bandbreite hat. Gibts nicht. Warum solls das denn nicht geben? OPA340 kommt auf unter 1 mV ans negative Rail ran und hat ne Bandbreite von 5MHz...ist das keine hohe Bandbreite?
Max M. schrieb: > > Ja wo bekomme ich eine negative versorgungsspannung von 0.7V her? > Und jetzt bitte nicht IC´s oder Ladungspumpenschaltungen für 1€. > ICL7660 bei Farnell 9663703, ab 50 Stück kostet einer 84 Cent, where is the problem?
Ja aber der hat nur eine Eingangsspannung von 5V. Und dann kommt das zuvor besprochene Problem mit dem Spannungsteiler abgleichen.
Hallo Max M., Du hast Dich zu meinem Vorschlag AD8417 bzw AD8418A nicht geäußert. Einfacher geht es nicht. Wenn Dir die wirklich zu langsam sein sollten, suche Dir halt einen schnelleren. http://www.analog.com/parametricsearch/en/10091 Gruß David
Max M. schrieb: > Ja aber der hat nur eine Eingangsspannung von 5V. > Und dann kommt das zuvor besprochene Problem mit dem Spannungsteiler > abgleichen. Ja, und das ist kein Problem mit dem Abgleich. Ich hab mir mal den INA193 angeschaut, warum ist denn der Low Vsense Fall 3 uninteressant für dich? Gilt für Vsense < 20 mV, Vs < Vcm < 80 V
Wie groß wird denn die Common-mode Spannung in deiner Anwendung sein? 0V bis 18V kann es ja nicht sein, denn 0V ist für mich keine Highside-Messung. Wenn du es schaffst, dass die immer größer ist als die Versorgung des INA196, dann ist der doch perfekt geeignet. Shunt von >0,2Ohm rein und du bist immer über 20mV als minimale Messspannung. Was will man mehr? Der AD8207 ist auch sehr attraktiv, aber auch recht teuer.
Michael Köhler schrieb: > Du brauchst keine sehr genaue Widerstände bei meinem Vorschlag sondern > nur das ein und andere Trimmpoti, Alles was man verändern kann, verändert sich auch von allein. Deshalb sind Trimmpotis als Ersatz für Präzisionswiderstände ein Irrweg. Potis sollten in ihrem Eistellbereich durch Vor- widerstände so stark eingeschränkt werden, das nur noch ein kleiner, unumgänglich nötiger Betrag verändert werden kann. Folgt ein DA-Wandler, so kann man völlig darauf verzichten und stattdessen "digital" trimmen. Gruss Harald
Benötigt du tatsächlich eine Wechselstrommessung mit +-16V common mode und bist daher so auf den INA196 fixiert oder bleibt Vin immer positiv und nur der Strom ändert sich? Wenn also eine positive Vin>2,5V zur Verfügung steht, könnte der ZXCT1009 von Diodes Inc. geeignet sein. Benötigt neben dem Shunt nur einen weiteren R um den Ausgangsstrom in ein Spannungssignal zu konvertieren. http://www.diodes.com/datasheets/ZXCT1009.pdf Mouser € 0,535@500 bzw. € 0,363@3000
Max M. schrieb: >>Auch falsch. Wo hast du diesen Unsinn mit den 20mV her? > > Siehe: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina196.pdf (Seite 19,20) > VSENSE < 20 mV, 0 V ≤ VCM ≤ VS (messbreich unter 20 mV ) Da steht, daß der INA unterhalb 20mV Eingangs-Differenzspannung ungenenau wird. Nicht daß er nicht mehr funktioniert. Insbesondere steht da nicht, daß du unterhalb 20mV keine Auflösung mehr bekommen würdest. Michael Köhler schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> >> Was du eigentlich suchst, ist ein OPV, >> der mit dem Ausgang möglichst nahe an die negative Versorgungsspannung >> kommt. Und trotzdem noch hohe Bandbreite hat. Gibts nicht. > > Warum solls das denn nicht geben? OPA340 kommt auf unter 1 mV ans > negative Rail ran und hat ne Bandbreite von 5MHz...ist das keine hohe > Bandbreite? Kleinsignal- vs. Großsignalbandbreite. Die erreichbare Bandbreite ist von der geforderten Ausgangsspannung (Amplitude) abhängig. Zum einen die triviale Abhängigkeit über die slew rate. Schon unter diesem Gesichtspunkt sind die 5MHz eine Marketinglüge. Bei 5Vss = 1.77Veff reichen 6V/µs gerade mal für 540kHz. Wenn man nur 1/10 davon aussteuert, sind es natürlich 5MHz. Dazu kommt noch, daß der OPV um so langsamer wird, je näher du ihn an die Rails aussteuern willst. Der genannte OPA braucht z.B. 106dB open-loop Verstärkung, wenn er die 5mV (1mV sind nur der typische Wert) erreichen soll. Jetzt schau mal selber in Figure 1 bis zu welcher Frequenz die Verstärkung überhaupt noch oberhalb 100dB liegt.
Harald Wilhelms schrieb: > Michael Köhler schrieb: > >> Du brauchst keine sehr genaue Widerstände bei meinem Vorschlag sondern >> nur das ein und andere Trimmpoti, > > Alles was man verändern kann, verändert sich auch von allein. > Deshalb sind Trimmpotis als Ersatz für Präzisionswiderstände > ein Irrweg. Potis sollten in ihrem Eistellbereich durch Vor- > widerstände so stark eingeschränkt werden, das nur noch ein > kleiner, unumgänglich nötiger Betrag verändert werden kann. > Folgt ein DA-Wandler, so kann man völlig darauf verzichten > und stattdessen "digital" trimmen. > Gruss > Harald Ich meinte damit ja auch nicht, dass mit den Trimmern die Widerstände genauer werden, mit den Trimmern kann man aber das Spannungsteilerverhältnis so einstellen, dass am OPV immer nur ne positive Spannung anliegt, den Rest rechnet man sich dann im uC raus. Ich sehe da absolut kein Problem drin. Nachdem ich aber auch mal einen Blick auf den INA193-198 geworfen hab sehe ich auch bei Verwendung von diesem IC kein Problem. Ich vermute dass Max noch nicht so geübt ist im Lesen von Datenblättern und anderen Dingen.
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