Hallo zusammen,
ich nutze einen LM258 OPV als Impedanzwandler für einen Subtrahierer
(siehe Bild).
Jetzt habe ich folgendes Szenario:
Die Spannung V9 beträgt 60mV. Am Pin 7, sprich am Ausgang des
Impedanzwandlers messe ich 600mV.
Anscheinend handelt es sich hier um ein Bauteilproblem, weil wenn ich
die Eingangsspannung anhebe, dann hebt sich auch die Ausgangsspannung an
(also so wie es sein sollte).
Jetzt soll die Spannung V9 aber auch bis 0V runter gehen und der
Impedanzwandler soll der Spannung folgen.
Meine Frage:
Gibt es einen geeigneteren OPV für diesen Anwendungsfall? Er muss keinen
hohen Frequenzbereich aufweisen, da das alles Gleichspannungen sind.
Ich würde den OPV gerne nur mit einer Versorgungsspannung betreiben
wollen, da auf der Leiterkarte kein Platz für eine symmetrische
Spannungsversorgung ist.
Danke für die Hilfe!
Wie gehts denn oberhalb des Ausschnitts weiter? Der LM258 kommt zwar auf
einige zig mV runter, aber die entsprechende Stromsenke in seinem
Ausgang verdaut nur wenige µA. Wenn die überfordert wird landest du bei
den gemessenen 0,6V.
Daniel K. schrieb:> Die Spannung V9 beträgt 60mV. Am Pin 7, sprich am Ausgang des> Impedanzwandlers messe ich 600mV.
Na irgendwas wird an der Leitung wohl angeschlossen sein, die nach oben
geht, die du uns aber vorenthälst.
Daniel K. schrieb:> Anscheinend handelt es sich hier um ein Bauteilproblem
Nö, ein Verständnisproblem. Der LM358 kann nicht auf 0V regeln, so bald
er nur minimal Strom nach Masse anleiten muss, das steht so auch im
Datenblatt Figure 11. Output Characteristics Current Sinking, nur unter
60uA geht es auhc unter 0.6V.
Versorge den LM358 mit einer negativen Betribsspannung von zumindest
-1V, oder nimm einen Rail-To-Rail-OpAmp wie TS912 (der aber auch nur
funktioniert, wenn vom verborgenen Draht nach oben nicht viel Strom
hereinkommt)
Hallo,
danke für die Antworten.
Nein, ich möchte euch nichts vorenthalten :) Wollte den Ausschnitt nur
auf den "wichtigen" Teil konzentrieren.
Oberhalb befindet sich noch ein weiterer Subtrahierer (siehe Bild).
Die Schaltung wird mit 12V versorgt.
Ggf. reicht es einfach schon die Spannungsteiler der beiden Subtrahierer
zu vergrößern?
Helmut Lenzen schrieb:> Daniel K. schrieb:>> Die Schaltung wird mit 12V versorgt.>> Nur damit alleine geht es nicht, du brauchst eine negative> Versorgungsspannung.
mmh was gibt es den für Möglichkeiten eine platzsparende -12V
Spannungsquelle aufzubauen?
Daniel K. schrieb:> mmh was gibt es den für Möglichkeiten eine platzsparende -12V> Spannungsquelle aufzubauen?
Es muessen jetzt nicht unbedingt -12V sein. Da es ja nicht um riesige
Stroeme geht reicht hier eine Ladungspumpe in Form eines ICL7660 aus.
Der macht dir einige Volt im negativen. Also ein IC + 2 x C.
Oder man zapft einen MAX232 an wenn der in der Schaltung vorhanden ist.
Christian L. schrieb:> Ganz nebenbei:> Warum baust du den Differenzverstärker zweimal auf? Pin1 und Pin7 werden> dadurch doppelt belastet.
Stimmt. Den zweiten kann ich raus schmeißen.
Danke für den Hinweis. :)
Für eine Ladungspumpe ist kein wirklicher Platz da :(
Ich werde mir die OPVs mal als DIP Variante besorgen und die Schaltung
mit größeren Widerständen testen.
Daniel K. schrieb:> Für eine Ladungspumpe ist kein wirklicher Platz da :(
Der 2. Diiferenzverstaerker fliegt doch raus, also Platz fuer ein DIL8 +
2 Cs.
> Ich werde mir die OPVs mal als DIP Variante besorgen und die Schaltung> mit größeren Widerständen testen.
Dat wird dann auch nicht besser bei 0V rum.
Hallo,
danke für die Ideen.
DIL8 wird auf die Leiterkarte nicht drauf passen, da die OPVs im DFN8
Gehäuse sind und die ganze LP 22x12mm groß ist :)
Ich werde mir jetzt mal ein paar bedrahtete LM258 besorgen und mit den
Widerständen an den OPVs rum probieren. Wenn das nicht klappt, muss ich
mir eine Ladungspumpe einbauen oder das ganze mit einem Transistor
lösen.
Daniel K. schrieb:> Die Spannung V9 beträgt 60mV. Am Pin 7, sprich am Ausgang des> Impedanzwandlers messe ich 600mV.
Wenn Du dem LM258 eine Grundlast am Ausgang gibst,
kommst Du auf jeden Fall weiter runter.
Teste mal mit zB. 1kOhm (oder weniger).
> Jetzt soll die Spannung V9 aber auch bis 0V runter gehen
Auf 0,0mV wirst Du mit diesem Trick aber nicht kommen.
Daniel K. schrieb:> DIL8 wird auf die Leiterkarte nicht drauf passen, da die OPVs im DFN8> Gehäuse sind und die ganze LP 22x12mm groß ist :)
Du mußt doch die negative Spannung nicht auf der Platine erzeugen. Woher
kommen denn die 12V? Da wird bestimmt noch Platz für einen
Spanuungsinverter sein. Du mußt eben nur eine Leitung mehr zur Platine
bringen.
Die 12V kommen von einer anderen Platine die nicht geändert werden kann.
Diese Schaltung soll eine Ersatzschaltung für ein IC werden, daher der
wenige Platz etc.
Ich denke wenn ich auf etwa 10mV runter komme ist das schon gut.
Normalerweise werden Spannungen im Bereich 3-12V verglichen. Wenn die
Schwelle dann 10mV höher liegt, kann das durch eine erneute Einstellung
korrigiert werden (was ohnehin gemacht werden muss, da die Schaltung
etwas andere Spannungen ausgibt).
Aber den Gedanken mit der Grundlast werde ich mal im Hinterkopf
behalten.
Wie gesagt, ich teste es mal mit 1MOhm Widerstände im Subtrahierer. Wenn
das nicht reicht, mache ich noch eine Last rein.
Ein Belastungswiderstand am Ausgang des LM258 reicht vielleicht aus, um
ihn weit genug herunterzuziehen. Probier einfach mal 1 kOhm vom Ausgang
nach Masse.
Daniel K. schrieb:> ich teste es mal mit 1MOhm Widerstände im Subtrahierer.
Beim LM258 führt dessen Eingangsstrom von typisch 90nA dabei aber schon
zu Abweichungen von 0.09V bis maximal 0.5V.
Wenn du damit leben kannst..
Ansonsten gäbe es ja noch die Möglichkeit nicht den allerbilligsten und
allerschlechtesten OpAmp zu verwenden.
Daniel K. schrieb:> Wie gesagt, ich teste es mal mit 1MOhm Widerstände im Subtrahierer. Wenn> das nicht reicht, mache ich noch eine Last rein.
warum nicht mit FET Eingänge? LF356MaWin schrieb:> Beim LM258 führt dessen Eingangsstrom von typisch 90nA dabei aber schon> zu Abweichungen von 0.09V bis maximal 0.5V.
Michael Bertrandt schrieb:> oder nimm einen Rail-To-Rail-OpAmp wie TS912
Auch R2R-OVs kommen in der Praxis nur bis ~0,1V an die Rails ran.
Müssen es bis 0V sein, geht es nicht ohne negative Versorgung. Ich hab
mir dazu aus einem PWM-Pin des MC -0,7V erzeugt.
Die ganze Schaltung erscheint mir unsinnig. Z.B. sind IC5A und IC5B
jeweils als Subtrahierer geschaltet, nur mit vertauschten Eingängen.
D.h. wenn einer von ihnen eine positive Ausgangsspannung hat, dann hat
der andere eine negative. Ohne symmetrische Spannungsversorgung verhält
sich also immer einer von beiden falsch. Vermutlich sind da noch mehr
Klopse drin.
Daniel K. schrieb:> Diese Schaltung soll eine Ersatzschaltung für ein IC werden
Für welches denn?
Axel Schwenke schrieb:> Die ganze Schaltung erscheint mir unsinnig. Z.B. sind IC5A und IC5B> jeweils als Subtrahierer geschaltet, nur mit vertauschten Eingängen.> D.h. wenn einer von ihnen eine positive Ausgangsspannung hat, dann hat> der andere eine negative. Ohne symmetrische Spannungsversorgung verhält> sich also immer einer von beiden falsch. Vermutlich sind da noch mehr> Klopse drin.>> Daniel K. schrieb:>> Diese Schaltung soll eine Ersatzschaltung für ein IC werden>> Für welches denn?
Für einen TCA965B:
http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Infineon%20PDFs/TCA965B.pdf
Ist meine erste "richtige" OPV-Schaltung, von daher will ich nicht
darauf beharren, dass sie komplett fehlerfrei ist. Im großen und ganzen
habe ich versucht das Blockschaltbild aus dem Datenblatt nachzubauen.
Die beiden Subtrahierer habe ich bereits auf einen reduziert.
Daniel K. schrieb:> Ist meine erste "richtige" OPV-Schaltung, von daher will ich nicht> darauf beharren, dass sie komplett fehlerfrei ist. Im großen und ganzen> habe ich versucht das Blockschaltbild aus dem Datenblatt nachzubauen.>> Die beiden Subtrahierer habe ich bereits auf einen reduziert.
Mmhmmm ... Nur so als Tipp ... Du könntest auch versuchen, die Schaltung
mit dem kostenlos erhältlichen LTSpice zu bauen und zu simulieren.
Ist zwar Einarbeitung, aber wenn man damit mal einigermaßen zurecht
kommt, ist es echt viel wert und man spart sich - gerade bei Analog-Kram
- viel Zeit.
Daniel K. schrieb:> Für einen TCA965B:> Ist meine erste "richtige" OPV-Schaltung, von daher will ich nicht> darauf beharren, dass sie komplett fehlerfrei ist.
Da würde ich als erstes mal die OPVs durch Komparatoren ersetzen.
Jetzt wegen meiner Frage bitte nicht hauen:
Aber kann man nicht eine gegenüber GND geringfügig negative Spannung
"erzeugen" indem man die 0V der OPs durch den Spannungsabfall einer oder
zweier Dioden gegenüber dem GND tiefer legt? meine ich schon in der
einen oder anderen Netzteilschaltung gesehen zu haben.
Daniel K. schrieb:> Axel Schwenke schrieb:>> Die ganze Schaltung erscheint mir unsinnig. Z.B. sind IC5A und IC5B>> jeweils als Subtrahierer geschaltet, nur mit vertauschten Eingängen.>> D.h. wenn einer von ihnen eine positive Ausgangsspannung hat, dann hat>> der andere eine negative. Ohne symmetrische Spannungsversorgung verhält>> sich also immer einer von beiden falsch. Vermutlich sind da noch mehr>> Klopse drin.>>>> Daniel K. schrieb:>>> Diese Schaltung soll eine Ersatzschaltung für ein IC werden>>>> Für welches denn?>> Für einen TCA965B:
Dann ergibt die Schaltung in der Tat nahezu keinen Sinn.
Ein Subtrahierer ist niemals Teil eines Fensterkomparators. Aber ich
würde den TCA965 auch nicht pin-für-pin ersetzen, sondern eher in der
Funktion. Dazu muß man sich mal den Rest der Schaltung drum herum
ansehen, welche Features des TCA965 die überhaupt ausnutzt. Der
einfachste Fensterkomparator kann schon mit einem einfachen
Doppel-Komparator wie dem LM393 aufgebaut werden.
Das du den TCA965 ersetzen willst, hätte bei Erwähnung im ersten Post
den Antwortern einen Haufen jetzt unnützer Denkarbeit erspart.
Platz ist ja wohl kein Argument: SiLabs TS9002, TPS7301, LTC1042 oder
das Fenster schon ausgewertet mit dem MAX9065.
Das ist das Ergebnis von knapp 10 Minuten Suche nach Fensterkomparator
/Window Komparator.
Arno
Axel Schwenke schrieb:> Daniel K. schrieb:>> Axel Schwenke schrieb:>>> Die ganze Schaltung erscheint mir unsinnig. Z.B. sind IC5A und IC5B>>> jeweils als Subtrahierer geschaltet, nur mit vertauschten Eingängen.>>> D.h. wenn einer von ihnen eine positive Ausgangsspannung hat, dann hat>>> der andere eine negative. Ohne symmetrische Spannungsversorgung verhält>>> sich also immer einer von beiden falsch. Vermutlich sind da noch mehr>>> Klopse drin.>>>>>> Daniel K. schrieb:>>>> Diese Schaltung soll eine Ersatzschaltung für ein IC werden>>>>>> Für welches denn?>>>> Für einen TCA965B:>> Dann ergibt die Schaltung in der Tat nahezu keinen Sinn.>> Ein Subtrahierer ist niemals Teil eines Fensterkomparators. Aber ich> würde den TCA965 auch nicht pin-für-pin ersetzen, sondern eher in der> Funktion. Dazu muß man sich mal den Rest der Schaltung drum herum> ansehen, welche Features des TCA965 die überhaupt ausnutzt. Der> einfachste Fensterkomparator kann schon mit einem einfachen> Doppel-Komparator wie dem LM393 aufgebaut werden.
mmh warum ist ein Subtrahierer niemals Teil eines Fensterkomparators?
Wenn ich mir das Blockschaltbild anschaue habe ich doch den folgenden
Ausschnitt.
Da werden doch zwei Spannungen subtrahiert. Und genau den Teil habe ich
mit dem Subtrahierer nachgebaut.
Die Schaltung, wo der Ersatz rein kommt, nutzt alle Features des TCA965.
Daher muss ich diesen zwangsläufig in seiner kompletten Funktion
nachbauen.
Daniel K. schrieb:> Axel Schwenke schrieb:>> Dann ergibt die Schaltung in der Tat nahezu keinen Sinn.>> Ein Subtrahierer ist niemals Teil eines Fensterkomparators.> mmh warum ist ein Subtrahierer niemals Teil eines Fensterkomparators?> Wenn ich mir das Blockschaltbild anschaue habe ich doch den folgenden> Ausschnitt.
1. ist das ein Prinzipschaltbild. Das soll das Verständnis der
Funktion erleichtern. Es ist nicht die wahre Innenschaltung.
2. verdeutlichen die Subtrahierer im Prinzipschaltbild wie der TCA965
die obere und untere Schaltschwelle gewinnt, wenn man extern
Fenstermitte und Festerbreite vorgibt.
> Die Schaltung, wo der Ersatz rein kommt, nutzt alle Features des TCA965.
Mit Sicherheit nicht. Z.B. kann der TCA in zwei verschiedenen Betriebs-
arten betrieben werden. Entweder kann man obere und untere Grenze des
Fensters vorgeben. Oder man gibt Fenstermitte und -Breite vor. Eine
reale Schaltung wird immer nur eine der beiden Möglichkeiten nutzen. Es
ist dann unnötig die andere auch vorzusehen.
> Daher muss ich diesen zwangsläufig in seiner kompletten Funktion> nachbauen.
Wenn du meinst. Viel Spaß dann noch!
LM258.png
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