Hallo, ich will mit dem LM35 die Temperatur messen. Um das Signal an
meinen ATMega anzupassen, muss ich das Signal verstärken. Hierzu nehme
ich den LM258. Wenn ich diesen jedoch beschalte, habe ich stets ein
Offset am Pin 1 der dafür sorgt, dass bei einer Spannung von 0,3V vom
Temperatursensor, letztendlich 0,74V anliegt. Bei offenen Pin liegt dort
eine Spannung von 0,94V an.
Wenn ich die Schaltung simuliere, funktioniert diese. (siehe Anhang)
Was übersehe ich?
Am Eingang 1 (entspricht +) liegen aufgrund des OPVs 0,74V anstatt von
0,3V (welche vom LM35 (Temperatursensor) kommen) an.
Wenn alle die Verbindung zwischen LM35 (0,3V) und OPV (PIN1)
aufgebraochen wird, liegen an der Realen Schaltung am PIN1 0,94V und Am
LM35 0,3V an.
In der Simulation liegt am PIN1 allerdings 0V an wie erwartet.
Woher kommt der Offset, der mir aus den 0,3V die 0,74V macht?
In der Simulation erhalte ich bei der Verstärkung 1,5V. Im realen Aufbau
ca. 3,5V was grob der Verstärkung entspricht. Das Ergebnis ist aber
schlichtweg falsch.
Haru schrieb:> Hallo, ich will mit dem LM35 die Temperatur messen.> Um das Signal an meinen ATMega anzupassen,> muss ich das Signal verstärken.
Wirklich? Der LM35 liefert 10mV pro Grad Celsius. Interne Referenz des
ATmega 1,1V verwenden, Auflösung etwa ein Achtel Grad.
> Hierzu nehme ich den LM258.
Suche Dir einen anständigen OP.
Zusätzlich: Hast Du über negative Temperaturen nachgedacht?
Hallo,
vor Pin 1 gehört 4,7 kOhm, der Kondensator gehört weg. Parallel zu
Betriebsspannung 100nF und 10uF schalten.
Wie und womit mißt Du bei offenem Pin1 die 0,94 Volt? Ist der OPV noch
intakt?
Müßte V2 nicht umgekehrt gepolt sein?
Mit freundlichem Gruß
Wie hast du die Spannung am Eingang des OPVs gemessen? Doch nicht
einfach, indem du das Messgerät an die Pins angeschlossen hast, oder?
Dann hast du vor allem den Input Bias Current gemessen. Bei 10MOhm
Eingangswiderstand und maximal 250nA Input Bias Current kann man Werte
bis 2,5V erhalten. Das sagt aber rein gar nichts über den Offset in der
eigentlichen Schaltung aus.
Deine Simulation ist ebenfalls nicht mit der realen Schaltung
vergleichbar, da du eine ideale Spannungsquelle verwendest. Hier kann
der Input Bias Current nicht wirken. Eventuell speist der Input Bias
Current zurück in den Ausgang. Versuche mal einen z.B. 1kOhm Widerstand
gegen Masse an den Ausgang des Temperatursensors/Eingang des OPVs zu
legen.
Wie schon erwähnt wurde, ist der Kondensator am Ausgang des OPVs eine
schlechte Idee.
Wenn Du keine Eingangsspannungen, die unter +0,1V liegen, verstärken
willst, kannst Du auf die doppelte Versorgungsspannung verzichten. Bei
der Schaltung im Anhang brauchst Du lediglich den 10k Widerstand durch
einen 5k6 Widerstand ersetzen, um auf Deinen gewünschten
Verstärkungsfaktor von 5 (fünf) zu kommen. Die Schaltung sollte auch mit
einem LM258 funktionieren (wenn er nicht gerade defekt ist).
Manfred schrieb:> Wirklich? Der LM35 liefert 10mV pro Grad Celsius. Interne Referenz des> ATmega 1,1V verwenden, Auflösung etwa ein Achtel Grad.
Ich messe einige Sensoren aus, die Referenzsapnung ist bei 2,5V
Temperaturbereich geht von >0 bis 75°
Manfred schrieb:> Suche Dir einen anständigen OP.
Was ist an dem so falsch?
Christian L. schrieb:> Versuche mal einen z.B. 1kOhm Widerstand> gegen Masse an den Ausgang des Temperatursensors/Eingang des OPVs zu
Hatte ich bereits gemacht. Ursprünglich war dort ein 2kOhm Widerstand +
Filterelemente an der Versorgungsspannung etc. An dem Sachverhalt änder
sich nichts, nur die Offsetsapnnung wird geringer, je kleiner der
Widerstand wird.
Ralf schrieb:> Wenn Du keine Eingangsspannungen, die unter +0,1V liegen, verstärken> willst, kannst Du auf die doppelte Versorgungsspannung verzichten. Bei> der Schaltung im Anhang brauchst Du lediglich den 10k Widerstand durch> einen 5k6 Widerstand ersetzen, um auf Deinen gewünschten> Verstärkungsfaktor von 5 (fünf) zu kommen. Die Schaltung sollte auch mit> einem LM258 funktionieren (wenn er nicht gerade defekt ist).
Ich des öfteren bis 2°C, je nach Kühlleistung. Und da ich sowiso die
-0,7 mit einem LMC7660 habe, kann ich die ja nutzen...
Liege ich also recht mit der Annahme, dass der OPV nur defekt sein kann?
Ich müsste sonst an der eigentlichen Platine einiges kaputt machen, da
dort ein wasserdichter Schutzlack aufgetragen ist....
Haru schrieb:> Liege ich also recht mit der Annahme, dass der OPV nur defekt sein kann?
Da der OPV ansonsten noch funktionert (d.h. die 0,7V um den gewünschten
Faktor 5 verstärkt) ist das zwar möglich, aber nicht zwingend.
Hast du den zweiten OPV im Gehäuse denn vernünftig beschaltet? Wenn der
unkontrolliert Unsinn macht, kann sich das auch auf den benutzten OPV
auswirken. (Siehe den Beschaltungsvorschlag von Ralf
Beitrag "Re: LM258 - Offset am Eingangspin")
Eine andere mögliche Fehlerquelle wäre "irgendein" Leckpfad vom
OPV-Eingang auf ein höheres Potential. Vielleicht hat dein
"wasserdichter Schutzlack" ja unvorhergesehene Nebenwirkungen.
Wenn ein solcher Leckpfad existiert, dann können weder der LM35-Ausgang
noch der OPV-Eingang nennenswert Strom sinken (der LM35-Ausgang kann
Strom sourcen). Deshalb brauchst du an dem Signal den oben
vorgeschlagenen Lastwiderstand nach Masse.
Auf welchen Wert ist die Spannung denn abgesunken, als du dort 2kOhm
angeschlossen hattest? Ist dort noch irgendein andere Signal
angeschlossen?
Die Spannung sank von 0,74V auf 0,5V.
Der zweite OPV wird verwendet, gibt allerding ~VCC aus, da ich den
falschen Sensor hier habe und eine zu hohe Eingangspannung rein bekomme
(v=10 Uin=2,47). Es ändert sich aber nichts, wenn ich diesen abklemme.
Könnte evtl auch die unsymmetrische Versorgungsspannng von 24 bis -0,7V
Probleme machen?
UPDATE:
Das Problem war tatsächlich der LMC7660. Ich habe es verpasst, die -0,7V
mit dem Oszi zu messen. Kann es sein, dass das Problem an einer hohen
Schwankungsfrequenz bei den -0,7V lag?
Als ich den weggerissen habe, und 0V angelegte, hat alles funktioniert,
wie es soll. Allerdings ist der jetzt hinüber ?
Haru schrieb:> Kann es sein, dass das Problem an einer hohen> Schwankungsfrequenz bei den -0,7V lag?
Kommt darauf an, was eine "hohe Schwankungsfrequenz bei den -0,7V"
konkret bedeuten soll. Wenn du es eh mit dem Oszi gemessen hast, dann
wäre ein Screenshot der Messung wesentlich aussagekräftiger gewesen als
diese verbale Beschreibung.
Wie hast du denn überhaupt versucht, mit dem 7660 eine Spannung von
-0,7V zu erzeugen? Standardmäßig invertieren die ja einfach ihre
positive Versorgung in den negativen Bereich. Aber mit einer positiven
Versorgung von nur 0,7v wird das Teil kaum laufen können.
Haru schrieb:> Wenn ich die Schaltung simuliere, funktioniert diese. (siehe Anhang)> Was übersehe ich?
Das es einen Unterschied zwischen einer Simulation
und der harten Wirklichkeit gibt?
Haru schrieb:> Das Problem war tatsächlich der LMC7660.
Zumindest der 'originale' ICL7660 ist mir früher unangenehm aufgefallen,
starb sehr häufig.
Es gab da einen leistungsfähigeren Ersatztyp, glaube von Teledyne. Ich
grübele schon länger drüber, hat da noch jemand Typennummern zur Hand?