Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Programmable Gain Amplifier-Schaltung ohne Analogschalter


von Third E. (third-eye)


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Hallo zusammen,

ich habe eine minimalistische Schaltung aufgebaut, um eine mit DC-Offset 
versehene Wechselspannung zu verstärken. Ein Mikrocontroller soll eine 
von 8 Verstärkungsstufen einstellen können.

Folgende Schaltung wie unter "PGA - ROUND 1" aufgebaut war meine 
Anregung:
http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/op_PGA/op_pga.htm

Unterschiede:
- Bei mir gibt es einen Koppelkondensator, denn es soll nur der 
AC-Anteil verstärkt werden.
- Die Analogschalter gibt es nicht, sondern an diesen Punkten schalte 
ich die Widerstände direkt mittels µC-Ausgangspins, als 
Pseudo-Open-Drain konfiguriert, nach Masse.

Letzteres funktioniert wunderbar, weil meine Signalamplitude nur max. 
100 mV beträgt. So fließt auch kein nennenswerter Strom durch die Dioden 
in der µC-Pin-Beschaltung nach Masse bzw. Vcc.

Nachteil an der Schaltung ist, dass alles, was als Störung in den 
unteren Schaltungsteil eingespeist wird, vom OP mit verstärkt wird. 
Deshalb sollte man, während das verstärkte Signal genutzt wird, keine 
µC-Pins schalten, weil sich dies als Störung im Signal bemerkbar macht.

Jetzt stellt sich mir die Frage, was robuster gegen Störungen ist: Der 
Kondensator, wie eingezeichnet
ODER
jeder der Widerstände R22, R23, R24 bekommt zu den µC-Pins hin seinen 
eigenen Kondensator.
Idee dahinter: Bei letzerer Schaltung sind die Widerstände immer 
DC-mäßig mit dem oberen Schaltungsteil verbunden. Meine Hoffnung wäre, 
dass die Knoten dadurch etwas niederohmiger werden. Oder ist das, was AC 
betrifft (Störungen), irrelevant?

Um eine naheliegenden Antwort zuvor zu kommen: Ein Analogschalter-IC 
möchte ich nicht verwenden.

Third Eye

von Peter D. (peda)


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von MaWin (Gast)


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Third E. schrieb:
> Jetzt stellt sich mir die Frage, was robuster gegen Störungen ist: Der
> Kondensator, wie eingezeichnet
> ODER
> jeder der Widerstände R22, R23, R24 bekommt zu den µC-Pins hin seinen
> eigenen Kondensator.

Gar nichts von beiden, schalte die Widerstände mit einem eigenen IC nach 
Masse, durch dessen GND Anschluss also kein Strom des uC und der anderen 
von ihm geschalteten Ausgänge fliesst sondern der direkt mit dem 
Massesternpunkt des Anlogverstärkers verbunden ist.

Achsoja, wenn man eh einen eigenen IC verwenden muss, geht es viel 
besser mit einem CD4066, der leitet dann sogar seine eigenen 
Schaltsignale durch einen anderen Pin nach Masse und kann sogar 
Verstärker mit mehr als 0.1V Amplidude umschalten.

Aber das ist ja der böse Analogschalten den du nicht verwenden willst.

von ths (Gast)


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Das ist von hinten durch die Brust ins Auge. Nimm einen PGA204 oder was 
ähnliches, den kannst du mit Pegeln umschalten. Damit bleiben die 
Eigenschaften definiert und erhalten. Das ist bei der obigen Schaltung 
nicht der Fall.

von Third E. (third-eye)


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Ihr habt mich überredet. Ich nehme doch einen Analogschalter.
Habe nämlich festgestellt, dass ich es nicht verhindern kann, dass am µC 
Ausgangspins schalten.

von Peter D. (peda)


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Third E. schrieb:
> Ihr habt mich überredet. Ich nehme doch einen Analogschalter.

Was stört Dich denn an einem PGA mit internen Schaltern?
Der MCP6S91 ist doch nicht teuer.

von Third E. (third-eye)


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Ich möchte keinen SPI-Bus implementieren müssen.
CD4066 und OP habe ich da.

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