Diff-AMP Spannung erzeugen

[Gustl B. (-gb-)]

Hallo,

ich will vor einen 8-Bit ADC AD9480 einen AD8138 setzen. Und eigentlich 
wäre ich gerne möglichst variabel mit dem Eingangsbereich, da würde ich 
gerne
- unipolar positiv 0V ... 12V
- unipolar negativ -12V ... 0V
- bipolar -12V ... 12V
verwenden können und natürlich auch kleinere Spannungsbereiche.

Der AD9480 hat einen Eingangsbereich der 500mV P-P um V_cm von 2V liegt. 
Das ist auch alles schön einstellbar im Diff-Amp Calculator, aber ich 
bin mir unsicher wie ich das in Hardware baue. In den Bildchen sieht man 
unten links eine Spannungsquelle, diese sollte variabel sein. Was 
verwendet man da? Eine Spannungsreferenz oder einfach ein 
Poti/Digitalpoti zwischen den Versorgungsspannungen? Für 12V Signale 
bräuchte ich da sogar +-6V und würde also noch eine +-6V Versorgung 
bauen. Oder +-9V und dann
+9V -- 2,5kOhm -- 10k_Poti -- 2,5kOhm -- -9V
um zwischen +-6V einstellen zu können.
Dann brauche ich noch unterschiedliche Verstärkungen weil ich auch 
kleinere Spannungen auf den kompletten ADC Bereich abbilden können 
möchte. Was macht man da? Ist das OK wenn man R_g oder R_f auch als Poti 
baut oder sollte man da per FET/Relay einzelne Widerstände zuschalten?
8Bit sind nicht so wirklich kritisch und ich baue das auch nur um etwas 
zu spielen, wüsste aber trotzdem gerne wie man sowas "richtig" macht.

[Achim S. (Gast)]

Gustl B. schrieb:
> In den Bildchen sieht man
> unten links eine Spannungsquelle, diese sollte variabel sein. Was
> verwendet man da? Eine Spannungsreferenz oder einfach ein
> Poti/Digitalpoti zwischen den Versorgungsspannungen?

Diese Quelle muss eine Last treiben können (über Rg fließt Strom!) 
Deswegen dürfte ein einfacher Spannungsteiler nicht ideal sein, sein 
Innenwiderstand addiert sich auch zum Widerstand von Rg und verändert 
die Gegenkopplung. Wenn du einen Spannungsteiler an der Stelle willst, 
dann musst du seine Ausgangsspannung niederohmig puffern ehe du auf Rg 
gehst (und zwar niederohmig über den gesamten Frequenzbereich, in dem 
dein AD8138 verstärkt).

Gustl B. schrieb:
> Ist das OK wenn man R_g oder R_f auch als Poti
> baut

Rg und Rf kommen in deiner Schaltung zwei mal vor, und du musst beide 
Zweige gleich verstellen, wenn du die Verstärkung ändern willst. Willst 
du zwei Potis einsetzen und versuchen, die genau gleich einzustellen? 
Scheint mir nicht sehr realistisch.

Gustl B. schrieb:
> sollte man da per FET/Relay einzelne Widerstände zuschalten?

Mit dem FET baust du dir "irgendwelche" Kapazitäten in den 
Rückkoppelpfad. Wenn die klein sind gegenüber dem eingebauten Cf mag das 
vernachlässigbar sein, aber dann bräuchtest du vielleicht auch keinen 
320MHz-Verstärker. (schau dir im Datenblatt mal den Unterschied zwischen 
Cf=0pF und Cf=1pF an und schau, welche Kapazitäten deine FETs 
mitbrächten.) Relais hätten gegenüber FETs keine Probleme mit dem 
Schalten von bipolaren Signalen, aber auch da solltest du einen 
kritischen Blick auf die parasitären Eigenschaften haben. Bei Relais 
kann z.B. schnell mal die Leiterschleife und damit die parasitäre 
Induktivität der Rückkopplung ungewünscht groß werden.

Gustl B. schrieb:
> wüsste aber trotzdem gerne wie man sowas "richtig" macht.

Wahrscheinlich macht man sowas richtig lieber garnicht. Imho 
überfrachtest du diesen ADC-Treiber, wenn du die Spannungsbereiche und 
die Verstärkungsfaktoren beliebig einstellbar machen willst und er 
trotzdem noch bei hohen Frequenzen laufen soll.

[Gustl B. (-gb-)]

Vielen Dank! Dann werde ich den AD8138 ohne Einstellmöglichkeiten 
verbauen. Oder vielleicht minimal mit einem Jumper über den ich den 
negativen Eingang auf +6V, -6V oder Masse legen kann. Verstärkung lasse 
ich dann weg oder mache das vorher.

Ich sehe man baut sowas wohl normalerweise für einen speziellen 
Anwendungsfall. Für mich zum Spielen wäre es aber schön wenn ich damit 
dann möglichst viel anfangen könnte.

[Achim S. (Gast)]

Gustl B. schrieb:
> Für mich zum Spielen wäre es aber schön wenn ich damit
> dann möglichst viel anfangen könnte.

Den "Vergleichswert" per Jumper festzulegen ist sicher ok (aber nicht 
vergessen, dass die Stabilität der Spannungsquelle links unten sich auf 
die Stabilität der Aussgangsspannung auswirkt).

Für Bastelzwecke fände ich eine grobe Umschaltung der Verstärkung per 
Jumper oder Lötoption auch noch ok (z.B. für Rf jeweils eine 
Parallelschaltung zweier Widerstände vorsehen, von denen dann zum 
Umschalten einer der beiden Parallelwiderstände rausgenommen werden 
kann).

[Gustl B. (-gb-)]

In dem Fall würde ich eine Shunt Referenz nehmen und eben Jumper, 
rumlöten möchte ich da dann eher weniger.
Bereichsumschaltung auch über Jumper klingt sinnvoll, gute Idee! Ich 
hätte da ein Digitalpoti (eines mit zwei Widerständen für beide R_fs) 
verwendet aber die haben oft nur eine sehr geringe Analogbandbreite.