Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Operationsverstärker


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von Baschti96 (Gast)


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Moin, ich bin auf der suche nach einem passenden Operationsverstärker.
Ich möche ein signal im Bereich 0-4mV mit dem Analogeingang eines 
Arduino 0-5V messen. Hierbei dachte ich an einen nichtinvertierenden 
Operationsverstärker mit den Widerständen 1kOhm und 1,2 MOhm.

Die Versorgung würde über 12V DC erfolgen.

Über Tipps würde ich mich sehr freuen

Baschti

von Max M. (jens2001)


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lm741

von vorticon (Gast)


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kann man durchaus mit jedem x beliebigen Operationsverstaerker so 
machen. Allerdings ist Faktor 1000 sehr, sehr hoch, du muesstest ggf. 
die Offsetspannung des Opamps auf null trimmen (denn die wird auch um 
1000 verstaerkt). Ausserdem kann das bei 1000-facher Verstaerkung u.u. 
zu Schwingungen neigen, in dem Fall musst du eine Gegenkopplung mit 
Kondensator machen (d.h. Bandbreite stark reduzieren)

Andere werden bestimmt gleich schreien dass 1000 gar nicht geht, aber 
das geht im Einzelfall schon muss man halt austesten.

von Manfred (Gast)


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Max M. schrieb:
> lm741

Taugt nix, besser LM709 verwenden.

von Elektrofan (Gast)


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>> lm741

> Taugt nix, besser LM709 verwenden.

Besser diskret aufbauen, aber mit optimierten Bauteilen:

https://www.mikrocontroller.net/attachment/209508/Schematic_Diagram.PNG

Der Sand für die Transistoren sollte handgesiebt sein.    ;-)

von Harald W. (wilhelms)


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Manfred schrieb:

>> lm741
>
> Taugt nix, besser LM709 verwenden.

Son moderner Kram? Wie wärs mit nem 702?
Oder auch dieses  Modell:
http://1.bp.blogspot.com/-6kjGZpQwnbg/UkkbwZ40TVI/AAAAAAAAAQo/3Gxua1-TkTY/s1600/K2-W.jpg

An den TO: Eine Gleichspannungs-Verstärkung von 1000 zu erzielen,
ist nicht ganz einfach. Bei Wechselspannung wäre es einfacher.
Auf jeden Fall brauchst Du ein Spezial-IC mit sehr niedriger
Offsetspannung und niedrigem Rauschen. Passende Modelle solltest
Du mit Hilfe der parametrischen Suche auf den Seiten einschlägiger
Hersteller finden. Auch der richtige Aufbau spielt eine grosse
Rolle.

von Wolfgang (Gast)


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Gegen Rauschen hilft außerdem die Reduzierung der Bandbreite des 
Verstärkers.

Bzgl. des Offsets wäre es natürlich am einfachsten, wenn es sich bei dem 
"signal im Bereich 0-4mV" um ein AC-Signal handeln würde.

von MiWi (Gast)


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Baschti96 schrieb:
> Moin, ich bin auf der suche nach einem passenden Operationsverstärker.
> Ich möche ein signal im Bereich 0-4mV mit dem Analogeingang eines
> Arduino 0-5V messen. Hierbei dachte ich an einen nichtinvertierenden
> Operationsverstärker mit den Widerständen 1kOhm und 1,2 MOhm.
>
> Die Versorgung würde über 12V DC erfolgen.
>
> Über Tipps würde ich mich sehr freuen
>
> Baschti

Wenn Du unbedingt diesen steinigen Weg hatschen willst dann verwende 
sowas wie den LTC1052..

http://www.linear.com/docs/3772

Lies aber dieses Datenblatt in aller Ruhe ordentlich durch. Solange bis 
Du alles verstanden hast.

MiWi

von MaWin (Gast)


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Max M. schrieb:
> lm741

Manfred schrieb:
> LM709 verwenden.

Idioten gibt es immer wieder.

Wie sollen OpAps die schon mehr als 4mV Offstespanung haben, das 4mV 
Signal noch irgendwie sinnvoll bearbeiten.

4mV am 10 bit Analogeingang macht 40uV pro Bit, also so was wie ein 
MCP6V11. Der kommt dann auch mit 5V aus und liefert nicht mehr als 5V 
die am A/D-Eingang zu einem Problem führen könnten.

Ob allerdings das Layout gut genug wird für 1000-fache Verstärkung oder 
alles bloss schwingt und oszilliert, und ob der OpAmp bei einer 
Belastung nach masse von 1.201 MOhm auf besser 40uV an Masse herankommt, 
und ob der 1.2 MOhm Widerstand wirklich so genau ist, selbst bei 
schwankender Temperatur, daß die Verstärkung 1201 beträgt und nicht doch 
1205 oder 1198 ist fraglich, aber letztlich nicht so wichtig: Die 5V 
sind natürlöich auch nicht genau, sondern 4.8 oder 5.2V je nach Laune, 
Spannungsreglertemperatur und Exemplar.

von Manfred (Gast)


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Harald W. schrieb:
>> Taugt nix, besser LM709 verwenden.
> Son moderner Kram? Wie wärs mit nem 702?
Jepp.

> Oder auch dieses  Modell:
> 
http://1.bp.blogspot.com/-6kjGZpQwnbg/UkkbwZ40TVI/AAAAAAAAAQo/3Gxua1-TkTY/s1600/K2-W.jpg
Der gefällt mir, Differenzverstärker im Glasgehäuse :-)

> An den TO: Eine Gleichspannungs-Verstärkung von 1000 zu erzielen,
> ist nicht ganz einfach.

Richtig, da kneift der Eingangsoffset gar heftig. Dazu kommt, dass knapp 
über Null gearbeitet werden soll. Mich wundert, dass noch niemand den 
LM324 in Spiel gebracht hat (den ich für ziemlich schlecht halte).

> Auf jeden Fall brauchst Du ein Spezial-IC mit sehr niedriger
> Offsetspannung und niedrigem Rauschen.
Rauschen ist eher unkritisch, wenn man Zeit (Tiefpass) hat.

Mal den OPA336 angucken, der sollte das können. Und ich würde nicht auf 
5 Volt verstärken, sondern den Arduino auf seine interne Referenz von 
ca. 1,1 Volt schalten!

von Possetitjel (Gast)


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MaWin schrieb:

> Wie sollen OpAps die schon mehr als 4mV Offstespanung
> haben, das 4mV Signal noch irgendwie sinnvoll bearbeiten.

Indem man das im DaBla vorgeschlagene Poti zur
Offset-Kompensation auch mal einbaut?

Wichtig ist nicht primär der Offset, entscheidend ist
die DRIFT .

Ich würde es für den Anfang mal mit einem OP07 probieren.
Bei Reichelt für 30 Cent zu bekommen.

von W.A. (Gast)


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Manfred schrieb:
> Und ich würde nicht auf 5 Volt verstärken, sondern den Arduino auf seine
> interne Referenz von ca. 1,1 Volt schalten!

Mit der internen Referenz kann der Arduino aber keine 0..5V-Signale 
erfassen ;-)

Baschti96 schrieb:
> ... mit dem Analogeingang eines Arduino 0-5V messen.

von Lurchi (Gast)


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Ohne negative Versorgung sollte der OP schon wenigstens single supply 
sein. Also klein 741, 709, OP07 oder ähnlich. Der LM324 / LM358 wäre 
wenigstes single supply aber mit recht viel offset. Der Vorschlag mit 
MSP6V11 (Rail to Rail Auto Zero OP) ist das schon deutlich besser.

Bei einer 1000 fachen Verstärkung ist die Schwingungsneigung nicht so 
hoch, denn damit wird der Verstärker von sich aus langsam. Mit dem 
ohnehin schon langsamen MCP6V11 sogar sehr langsam ( 1000 fache 
Verstärkung bei 80 kHz GBW sind nur 80 Hz !). Da sollte man also eher 
einen etwas schnelleren OP wie MCP6V27 wählen - es gibt da viele 
ähnliche Typen zur Wahl, etwa AD8551 oder LTC2050.

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> Max M. schrieb:
>> lm741
> Manfred schrieb:
>> LM709 verwenden.
>
> Idioten gibt es immer wieder.

Fühle Dich gerne zugehörig.

Die Intelligenz einer Fruchtfliege genügt, "lm741" als Ironie zu 
erkennen.

von Manfred (Gast)


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W.A. schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Und ich würde nicht auf 5 Volt verstärken, sondern den Arduino auf seine
>> interne Referenz von ca. 1,1 Volt schalten!
>
> Mit der internen Referenz kann der Arduino aber keine 0..5V-Signale
> erfassen ;-)
>
> Baschti96 schrieb:
>> ... mit dem Analogeingang eines Arduino 0-5V messen.

Bedarf das jetzt einer umfangreichen Erklärung oder übersehe ich da 
etwas an Deinem Post?

Auf Seiten des analogen Verstärkers ist eine geringe Verstärkung 
erstebenswert, anstatt 1000 verstärke ich den Eingangsfehler um nur 
Faktor 300. Viele Arduino-Bastler haben nicht entdeckt, dass die AT328 
eine interne Referenz haben, die in der Gesamtbetrachtung einen 
geringeren Messfehler ergeben würde.

In meinen Anwendungen nutze ich diese interne Bandgap, weitere Signale 
mit höherem Pegel teile ich runter - Metallfilmwiderstände sind stabil 
genug, keinen praktisch relevanten Fehler zu verursachen.

von chris (Gast)


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Naja selbe Frage war schon im anderen Forum....

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