Eine kleine Frage: Ich möchte gerne auf ein elektrochemisches System eine Wechselspannung von einigen wenigen mV und einigen wenigen Hertz aufprägen. Dazu möchte ich einen chopper-stabilisierten Präzisionsoperationsverstärker verwenden. Da diese jedoch im allgemeinen nur sehr niedrige Ströme liefern, wurde mir empfohlen, mit einem Leistungsoperationsverstärker "nachzuverstärken", wie in angehängtem Bild illustriert! Meine Frage: macht das Sinn, denn die gewonnene Präzision des ersten OpAmps wird doch vom zweiten sofort wieder kaputt gemacht, oder doch nicht? Achtung: Ich bin kein Elektroniker! ;-)
Angehängte Dateien:
-
Diagram1.png
2,7 KB
Der 2. OP ist ein Impedanzwandler, d.h. am Ausgang liegt die gleiche Spannung an wie am Eingang. Der Eingangswiederstand ist im MOhm Bereich, wodurch der Präzisionsverstärker nicht belastet wird. Die Präzision des Ersten bleibt erhalten, da dessen Rückkopplung erst hinter dem 2. kommt. Von daher sollte die Präzision in etwa gleich bleiben, wobei ich ohne es zu wissen behaupten würde, dass etwaige Störungen durch den 2.OP das Signal etwas verfälschen. Daher solltest du hier wohl auch einen Hochwertigen verwenden. Kommt aber darauf an wie genau das Ganze nun wirklich sein muss.
Angehängte Dateien:
-
OpAmpStromtreiber.jpg
130 KB
Gib mal en paar Werte. Die Genauigkeit hängt auch von der abgegebenen Leistung ab. Aber wenn es nur ein 'paar Hertz' sind ist das sicher unkritisch. Mit Genauigkeit meinst du Verzögerung !?!. Es gibt SlewRate(Anstiegsgeschwindigkeit). Liegt so um die 5us. Und Transient Response(Einschwingverhalten). Wichtig für chemische Prozesse, da Grenzwerte überschritten werden. Aber blabla, schau dir mal den Anhang an. Eingang ist ein Differenzierer(Ableitung des Eingangsignal). Dann kommt ein 50cent OpAmp und ein bissl was dahinter. Bei Bedarf kannst du die Transistoren wechseln für mehr Leistung(Dioden gegebenenfalls auch). Verstärkung = 1 Ströme bis ca.100mA(lieber weniger) niedrige Grenzfrequenz Vorteil: Eingangssignal gering verfälscht.
Frequenz: max 10 Hz, Ausgangsstrom bis zu 200mA. Also um die slewrate und transrep mach ich mir bei den Frequenzen keine Sorgen. Mit Genauigkeit mein ich die Offsetspannungen der OpAmps imallgemeinen. Wenn der Opamp schon einige mV Offset hat, dann ist das bei der gewünschten Ausgangsspannung Humbug! ;-) Macht denn nun die erste Schaltung mit den beiden OpAmps Sinn? Eigenlich dann schon. Oder? Ich hätte mir den AD8698 von Analog als Präzisionsteil und den THS3095 von TI als den Leistungsteil ausgesucht. Die letzte Schaltung mit den Transistoren ist doch eine simpler push&pull Verstärker, oder? Das schaut sich für mich irgendwie net so gut an! Aber ich lasse mich gerne belehren! Liebe Grüße - Franz
http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,759%255F786%255F8%255F333a%255F8%255F333de,00.html#333 Wieso einen 'einen chopper-stabilisierten Präzisionsoperationsverstärker' nehmen ? Bringt nur ein Taktsignal zusätzlich ... Also, mal obige Tabelle und die Schaltung verwendet: a) Ein AD 797 hat 10 mA Ausgangsstrom und 25uV Offsetspannung und kosten min. $4,31. Der wäre als Treiber ideal, die 25uV Offset max. sind ok. b) Ein AD 8605 hat 20 uV Offsetspannung und kommt auf 200fA Eingangsstrom (das macht meist das Platinen-Layout zunichte) und kosten min. $0,67. (Die Empfehlung ist ein Schuß aus der Hüfte. Ich habe aber vor vielen Jahren selbst ein Analysen-System für die E-Chemie entwickelt und Chopper waren damals schon nicht mehr erste Wahl) Beide OPs etwa 1- 5 MHz nutzbare Bandbreite und im worst Case 45uV Offsetfehler über die gesamte Lebensdauer. Allerdings könnte man beim AD 797 die Offsetspannung noch justieren und sich so das gesamte System lt. Schaltplan in den (höheren)einstelligen uV Bereich bringen. Bzgl. der 5mV hätte man dann einen Offset von 0,1%, der sich bzgl. Langzeitverhalten und Temperatur leicht verändert (für genaue Werte müßte man sich durch die Datenblätter wühlen). Der Impedanzwandler würde seinen Offsetfehler aber auch der Verwendung eines 'chopper-stabilisierten' Vorverstärkers mit einbringen. Zudem dürften solche OPs sicherlich nicht die Minimal-Eingangsstöme moderner Präzuisions-OPs erreichen.
http://pdf.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/84477/TI/THS3095.html Der THS3095 hat 4 mV Offset-Spannung ! Die 200 mA sind bei diesen geringen Spannungen natürlich heftig. Nur, bei 5 mV und 200 mA muß der 'Verbraucher' ja über 0,025 Ohm Innenwiderstand verfügen, wie soll das den über Kabel / Leitungen sicher und präzise weitergeleitet werden ? Über einen Tip dazu wäre ich dankbar.
Also ich bin ja kein Spezialist, sonst müßte ich net fragen, aber wird durch die Rückkopplung über den "linken" OpAmp nicht die Offsetspannung des Treibers "korrigiert"? Das Elektrolytsystem hat sehr geringe Innenwiderstände, 200mA sind natürlich die Obergrenze, aber mit 0.1 bis 0.05 Ohm muß gerechnet werden. Die Leitungen sind SEHR teuer, und sehr gut! ;-) Also ich will eingentlich nur VERLÄSSLICH und genau eine Wechselspannung von 5mV und max(!!!) 150-200mA aufprägen. Mehr will ich nicht. Vielleicht weiß ja irgendjemand eine Alternative? Das ist mir halt dazu eingefallen. Danke nochmals an alle! Franz
Für Chopper fällt mir als Standard der ICL7650 ein: http://www.intersil.com/cda/deviceinfo/0,1477,ICL7650S,0.html oder ohne Chopper, mit ein paar Mikrovolt Offset der OP07: http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2COP07%2C00.html aber beider hauptsächlich wegen der einfachen Beschaffung, es gibt sicher noch bessere. 73 Christoph
Der Intersil macht doch niemals 150mA output-current! Oder vertu ich mich da mit dem Datenblatt? Und beim OP07 ist gleich gar nix im Datenblatt von wegen Ausgangsstrom angegeben. Welche Gründe haben dich zu diesem Ratschlag geführt? Grüße - Franz
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.