Hallo, ich will mir ein Miliohm Meter bauen. Dafür hab ich mich etwas nach einer passenden Verstärkerschaltung um geguckt. Dabei bin ich auf die Schaltung mit einem AD8228 gestoßen (Datenblatt im Anhang). In diesem Datenblatt auf Seite 19 (Figure 50. Driving a Differential ADC) ist eine Schaltung abgebildet, welch ich gerne verstehen würde. Wenn die Spannungsref. 5V ausgibt, dann liegen am AD8641 2,5V am positiven Eingang. (Spannungsteiler) Sagen wir mal, am Eingang des AD8228 liegen 0,1V an, er verstärkt mit 10 dann liegen am Ausgang 1V. Von diesem Ausgang geht es dann zu einem Invertierenden Verstärker mit einer Verstärkung von 0dB. dh. die Ausgangsspannung des AD8641 ist -1V Stimmt meine Erklärung soweit? Und dann: Was genau macht der REF Pin des AD8228?
Gera schrieb: > Und dann: Was genau macht der REF Pin des AD8228? Ziehen wir diese Frage vor, denn die Antwort ist ist wichtig für deine andere Frage. Mit dem REF-Anschluss wir das Bezugspotential des Ausgangsignals des Inamp festgelegt. Ist A die Verstärkung und Uref1 die Spannung am REF-Anschluss des Inamp, dann ist dessen Ausgangsspannung Ua = A·(Uin+ - Uin-) + Uref1 Meist wird der REF-Anschluss einfach auf GND gelegt, so dass man am Ausgang die verstärkte Differenzspannung ohne Offset erhält. In dieser Schaltung wird aber Uref durch den Opamp AD8641 variabel so eingestellt, dass der Mittelwert aus Ua und Uref immer gleich der halben Ausgangsspannug Uref0 des ADR435 ist, d.h. Ua = Uref0/2 + A·(Uin+ - Uin-)/2 Uref1 = Uref0/2 - A·(Uin+ - Uin-)/2 Da Uref0 gleichzeitig die Referenzspannung für den ADC ist, liegen dessen Eingangssignale symmetrisch, d.h. IN- ist gleichweit vom unteren Messbereichsende (GND) entfernt wie IN+ vom oberen (Uref0), so dass der Messbereich des ADC optimal ausgenutzt wird.
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Verstehe, dh wenn vor dem Inamp 10mV liegen und A = 10 ist, liegen am positiven ADC Eingang 2,6V und am negativen 2,4V an. Und wenn ich das nu beim ADC abfrage, sagt er mir 0,1V. Dh. auch, dass jeweils zwei 10k Widerstände genau aufeinander abgestimmt werden sollte, da es ja sonst nicht 2,5V gäbe?
Gera schrieb: > Verstehe, dh wenn vor dem Inamp 10mV liegen und A = 10 ist, liegen am > positiven ADC Eingang 2,6V und am negativen 2,4V an. Die Differenz der beiden Signale ist 0,1V, also sind die beiden Spannungspegel 2,55V und 2,45V. > Und wenn ich das nu beim ADC abfrage, sagt er mir 0,1V. Genau. Gera schrieb: > Dh. auch, dass jeweils zwei 10k Widerstände genau aufeinander abgestimmt > werden sollte, da es ja sonst nicht 2,5V gäbe? Wenn die 2,5V bzw. Uref0/2 nicht genau stimmen, ist das nicht schlimm, da für die Genauigkeit des Resultats ja nur die Differenzspannung maßgeblich ist, und die hängt nicht von den 10kΩ-Widerständen ab. Wenn im obigen Beispiel die Mittenspannung 2,6V statt 2,5V ist, dann sind die Eingangspannungen am ADC eben 2,65V und 2,55V, deren Differenz ist aber immer noch 0,10V.
Gera schrieb: > Was genau macht der REF Pin des AD8228? Er sagt, welche Spannung der Ausgang haben soll, wenn die beiden Eingänge IN- und In+ dieselbe Spannung haben, also eine Spannungsdifferenz von 0 messen. Er erlaubt es also deinen Nullpunkt der Ausgangsspannung festzulegen. Gera schrieb: > am Eingang des AD8228 liegen 0,1V an Der AD8228 hat nich einen Eingang sondern zwei, am Eingang ist also Blödsinn, du könntest schreiben "an den Eingängen des AD8228 liegt eine Differenzspannung von 0.1V an" Gera schrieb: > Driving a Differential ADC Das ist eine absolute Sonderschaltung für ein ADC den du sicher nicht hast, was willst du also mit der Schaltung ? Ja, man kann die ganze Ausgangsspannung (=Verstärkung*Eingangspannungsdifferenz) so halbieren, daß eine Hälfte der Spannung über 0V und eine Hälte davon unter 0V erscheint (auch wenn die 0V irgendwelche virtuellen 0V sind, hier die Referenzspannung des A/D-Wandlers). Ein Millivoltemter kann man auch so aufbauen: Ein 4-Draht Milliohmmeter lässt sich mit einem 200mV Panelmeter so aufbauen: <pre> +-----+-------------+---------+ +----+ +--------+ | | | \ / | + | | + | R1 | Rx 200mV-Panelmeter 9V Batterie | | 0.1V | / \ | - | | - | +--R2--+-----|+\ | +----+ +--------+ + | | | | >--+---|I NMOSFET 9V | | +--|-/ | |S - | | | | | Cx | | Ref R3 +---(----+-Rx-+ | | | | | | | | | Rs (0.1/1/10 Ohm je nach Messbereich) | | | | | +-----+------+------+---------+ </pre> je nach Genauigkeit benutzt man dann eine Referenz wie REF5025, einen OpAmp wie OPA192, einen LogicLevel NMOSFET wie IRLZ34 und einen 0.1% Shunt Rs, verwendet man eine 9V Spannungsquelle geht auch ein normaler MOSFET wie BUZ10 und mit Rx/Cx stellt man die Schaltung so ein daß sie nicht schwingt, z.B. 10nF/10k. http://www.mikrocontroller.net/attachment/230259/Isabellenhuette_A25.pdf
Hallo, da du keine Randbedingungen zu dem ganzen Projekt angibst, stellt sich die Frage, warum das ganze so kompliziert werden soll. Es stellt sich auch die Frage, ob der IC die richtigen Eigenschaften hat. Bei einem Milliohmmeter hat man kleine Messpannungen. Da könne einige 10uV Offset schon lästig sein. Auch die Drift ist nicht so winzig, dafür braucht es keinen hochohmigen Eingang. Evtl. kann man das ganze Konzept so machen, dass man mit normalen OPV auskommt. Der sollte dann möglichsz keinen messbaren Offset/Drift haben. Gruß Öletronika
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MaWin schrieb: > Das ist eine absolute Sonderschaltung für ein ADC den du sicher nicht > hast, was willst du also mit der Schaltung ? Warum so unfreundlich? Es geht mir lediglich darum zu verstehen wie die Schaltung funktioniert. MaWin schrieb: > Ein Millivoltemter kann man auch so aufbauen: Das MilliOHMmeter habe ich mir schon überlegt. Mir fehlt der Teil um es einzulesen ... daher meine Frage zur Schaltung. U. M. schrieb: > da du keine Randbedingungen zu dem ganzen Projekt angibst, stellt sich > die Frage, warum das ganze so kompliziert werden soll. Weil ich was bei lernen will... U. M. schrieb: > Es stellt sich auch die Frage, ob der IC die richtigen Eigenschaften > hat. > Bei einem Milliohmmeter hat man kleine Messpannungen. Da könne einige > 10uV Offset schon lästig sein. Auch die Drift ist nicht so winzig, dafür > braucht es keinen hochohmigen Eingang. > > Evtl. kann man das ganze Konzept so machen, dass man mit normalen OPV > auskommt. Der sollte dann möglichsz keinen messbaren Offset/Drift haben. Schlag doch mal einen besseren InstAmp vor.
Hallo, > Gera schrieb: > U. M. schrieb: >> da du keine Randbedingungen zu dem ganzen Projekt angibst, stellt sich >> die Frage, warum das ganze so kompliziert werden soll. > > Weil ich was bei lernen will... Aha? Ich habe mein ganzes Leben zu lernen versucht, wie man Sachen möglichst einfach und geringstem Aufwand realisiert. > U. M. schrieb: >> Es stellt sich auch die Frage, ob der IC die richtigen Eigenschaften >> hat. >> Bei einem Milliohmmeter hat man kleine Messpannungen. Da könne einige >> 10uV Offset schon lästig sein. Auch die Drift ist nicht so winzig, dafür >> braucht es keinen hochohmigen Eingang. >> >> Evtl. kann man das ganze Konzept so machen, dass man mit normalen OPV >> auskommt. Der sollte dann möglichsz keinen messbaren Offset/Drift haben. > > Schlag doch mal einen besseren InstAmp vor. Warum soll es denn unbedingt ein Instumentverstärker sein? Wenn man die Schaltungsmasse auf die negative Sensleitung legt, reicht auch ein normaler OPV. Gruß Öletronika
Welchen OpAmp würdest du den vorschlagen? Ich will den InAmp nutzen um mal ein paar Erfahrungen damit zu sammeln.
Habe es mal versucht mit einem LTC2053 aufzubauen in LTSpice. Leider klappt die Simulation nicht wie erwartet. Wo ist der Fehler? Die Differenz bleibt bei allen Verstärkungen bei um die 50uV Die Verstärkung habe ich wie im Datenblatt Figure1 eingestellt.
Um den LTC2053 zu enabeln, muss /E auf die negative Versorgungsspannung heruntergezogen werden. Außerdem ist die Verstärkung von 1000 zu hoch. Bei 10mV Eingangsdifferenzspannung müsste DIFF+ = 2,5V + 1000·10mV/2 = +7,5V sein, was aber oberhalb der positiven Versorgungsspannung liegt.
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