AC Stromquelle Kapazitive Last -> Bandbreite?

Gast #5182850 
Guten Tag,

ich bastle eine MUX aus Analogschaltern (MAX4700) die von 8 AC 
Stromquellen mit OPVs + Buffern gespeist wird, die Stromquellen habe 
alle unterschiedliche Ausgangsströme im unteren µA Bereich bis hin zu 
ca. 150mA. Ein Transimpedanzverstärker macht daraus eine Wechselspannung 
die sich nun in 8Bit einstellen lässt.
Nun haben die Analogschalter sehr hohe Streukapazitäten gegen Masse im 
eingeschalteten Zustand, 520pF bei 1MHz. Ich vermute das die 
Stromquellen mit der Streukapazität einen Tiefpass bilden, versuche im 
Moment abzuschätzen wie hoch die Bandbreite der Schaltung sein wird. 
Gerade bei der Quelle die nur ein paar µA Ausgangsstrom erzeugt kann ich 
mir vorstellen das das Probleme macht. Könnt Ihr mir verraten wie man 
sowas ausrechnen kann?

Danke!

Gruß Jan
Antwort Zitieren Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Langsamer Modus Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Melden Danke
Gast 
Du bekommst eine Spannungsanstiegsgeschwindigkeit S=I/C, damit kannst du 
ausrechnen, welche Signalamplitude bei welcher Frequenz (oder umgekehrt) 
möglich ist. Bei einem Sinus ist die Steilheit im Nulldurchgang am 
größten und beträgt: Smax=2*Pi*f*U
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Gast 
Danke ArnoR

ich habe das gerade versucht auszurechnen mit den 520pF und 1µA Strom.
Da komme ich auf ~ S=1923 (Ein Wert ohne Einheit?)

f=S/(2*Pi*U)

Die Spannung am Kondensator soll sich wenn möglich nicht ändern, also 
0V.
Das ergibt dann: 306Hz
Also ab 306Hz fließt ein relevanter Strom durch die Kapazität des 
Analogschalters, am Transimpedanzverstärker sinkt die Ausgangsspannung 
ab da mit zunehmender Frequenz richtig?

Das reicht mir leider bei weitem nicht, ich peile so 50kHz an, um so 
mehr um so besser. Falls die Rechnung stimmt müsste meine Schaltung 
wesentlich mehr Strom fließen lassen.

Gruß Jan
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Gast 
Jan schrieb:
> (Ein Wert ohne Einheit?)

V/s, Volt je Sekunde

Jan schrieb:
> Die Spannung am Kondensator soll sich wenn möglich nicht ändern, also
> 0V.
> Das ergibt dann: 306Hz
> Also ab 306Hz fließt ein relevanter Strom durch die Kapazität des
> Analogschalters, am Transimpedanzverstärker sinkt die Ausgangsspannung
> ab da mit zunehmender Frequenz richtig?

Nein. Ein Sinussignal mit einer Amplitude von 1V kann bei 1µA in 520pF 
nur mit maximal 306Hz erzeugt werden. Für höhere Frequenzen oder 
Spannungen brauchst entsprechend mehr Strom oder weniger Kapazität.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Gast 
Hallo ArnoR,

ich habe meinen Denkfehler gerade verstanden durch deine Erklärung, die 
Kapazität sollte in meinem Fall nicht relevant sein. Sorry fürs 
Verwirrung stiften, dafür habe ich etwas gelernt.

Hintergrund:
Die Schaltung wandelt 8x eine Spannung in einen Strom, schickt diesen 
durch die 8 Analogschalter, der Transimpedanzverstärker macht daraus 
wieder eine Spannung. (Elektronisches Poti im Prinzip mit 8Bit 
Auflösung)
Warum der Aufwand mit dem Strom? Die Schalter verzerren mit zunehmender 
Signalamplitude stärker das Ursprüngliche Signal, der Innenwiderstand 
ist auch nicht sehr linear. Beim Design mit einer Stromquelle und 
anschließender Senke ist die Spannung an den Analogschaltern immer 0V, 
diese Nichtlinearitäten der Schalter sind deswegen egal. Und weil sich 
die Spannung über den Schaltern nicht wesentlich ändert ist auch die 
Kapazität gegen Masse egal. Das könnten genauso gut einige nF sein.

Anders sieht es im Transimpedanzverstärker aus, ob ich den stabil 
bekomme ist eine andere Frage. Den Stört die Kapazität sehr.

Gruß,
Jan
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Thread beobachten

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 9 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Dein Name und deine E-Mail-Adresse

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.