Hallo, ich möchte den Unterschied zwischen Subtrahier- und Instrumentenversträker an einer Messbrücke untersuchen. Die Brücke ist so ausgelegt, dass sie mit U0=5V betrieben wird und bei der maximalen Abweichung 5mV als Differenzspannung liefert. Auf was muss ich nun bei der Auslegung der Widerstände alles achten? Subtrahierverstärker: Ich hätte mir jetzt einfach mal eine Verstärkung von 1000 gewünscht und die beiden Widerstände mit 1kOhm und 1MOhm gewählt. Somit sollte ich dann bei Vollausschlag 5V am Ausgang bekommen. Die CMRR meines OPVs ist 65dB (min, da ich einfach mal vom worst case ausgehe). Das bedeutet ja, dass die Gleichtaktspannung von 2,5V am Ausgang nur mehr mit ca. 2,8mV auftritt. Dies ist im Vergleich zu den 5V Vollausschlag durchaus verkraftbar. Ich bin mir jetzt aber ziemlich sicher, dass ich hier was übersehen habe mit zu berücksichtigen. Evtl. Ströme oder oder oder!? Achja, die Versorgungsspannung vom OPV sind +-12V, also sollten zumindest Sättigungserscheinungen bei Vollausschlag keine Rolle spielen. Wäre für Tipps sehr dankbar!
>Ich hätte mir jetzt einfach mal eine Verstärkung von 1000 gewünscht und >die beiden Widerstände mit 1kOhm und 1MOhm gewählt. Somit sollte ich >dann bei Vollausschlag 5V am Ausgang bekommen. Die CMRR meines OPVs ist >65dB (min, da ich einfach mal vom worst case ausgehe). Das bedeutet ja, >dass die Gleichtaktspannung von 2,5V am Ausgang nur mehr mit ca. 2,8mV >auftritt. Dies ist im Vergleich zu den 5V Vollausschlag durchaus >verkraftbar. Die CMRR bezieht sich aber auf den Eingang. D.h., der Gleichtakt wird mit -65db als Eingangsdifferenzsignal interpretiert. Und Differenzsignale werden verstärkt, also bei Dir um 1000. Du hast also keinen Fehler im mV-Bereich, sondern im V-Bereich. Im Grunde nur noch 5dB GEsamt-CMRR Aber solange der Arbeitspunkt durch die Brücke sich kaum ändert, läßt sich dieser Fehler ja rel. einfach wegkompensieren (käme aber noch die Temperaturabhängigkeit dazu). Wie kommst Du übrigens auf 2,8(mV)? Die hälfte davon wäre irgendwie plausibler (65dB sind ja fast Faktor 2000)
Ge V. schrieb: > Ich hätte mir jetzt einfach mal eine Verstärkung von 1000 gewünscht und > die beiden Widerstände mit 1kOhm und 1MOhm gewählt. Und Deine Brücke kommt mit 1kOhm Belastung zurecht? Ausserdem ist eine Verstärkung von 1000 mit einem einzelnen OPV schon recht grenzwertig. Gerade für Brückenschaltungen ist ein Instrumenten- verstärker das ideale Bauelement.
Ein Subtrahierverstaerker hat einem durch die Eingangswiderstaende definierten Eingnagswiderstand. Wenn man nun noch je einen Elektrometerverstaerker vorschaltet hat man einen Instrumentenverstaerker. Benoetigt also 3 OpAmps. Fuer die Details einfach das Datenblatt anschauen.
Ge V. schrieb: > Ich bin mir jetzt aber ziemlich sicher, dass ich hier was übersehen habe > mit zu berücksichtigen. Evtl. Ströme oder oder oder!? Wie schauts mit dem Offset deines unbekannten OPV aus. Ist der klein genug, um nach Verstärkung um den Faktor 1000 nicht zum Problem zu werden?
Erstmal vielen Dank für die ganzen Beiträge. Hab mir es jetzt mit PSpice simuliert und meinen Gedankenfehler auch dank eurer Hilfe gefunden. Ja mir ist bewusst, dass ein Instrumentenverstärker mit hier die Schaltung der Wahl ist. Aber darum gehts ja, wie ich geschrieben habe, ja genau. Um die Unterschiede mal alle in echt zu sehen und auszuprobieren. Die Frage bleibt nun noch, in welchen Bereichen ich die Widerstände wählen soll/kann bzw. auf was ich da aufpassen muss. Es wurde schon angemerkt, ob die Brücke die 1kOhm Belastung verträgt. Muss ich ehrlich sagen, weiß ich nicht. Aber wenn ich mir den Strom berechne (einfach I=Ub/R) komm ich da ja gerade mal auf 5uA. Und es wird sich im dabei wohl um einen LM321 handeln. Also ein Typ. Offset von 2mV der dann ja auch mit Uaoff=(R1+R2)/R1*(Uoff), also bei einer Verstärkung von 1000 dann mit 2,002V mit ins Gewicht fällt.
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Ge V. schrieb: > Und es wird sich im dabei wohl um einen LM321 handeln. Ein paar Cent mehr für einen etwas moderneren OPV solltest Du schon einsetzen.
Harald W. schrieb: > Ge V. schrieb: > >> Und es wird sich im dabei wohl um einen LM321 handeln. > > Ein paar Cent mehr für einen etwas moderneren OPV > solltest Du schon einsetzen. Danke für die hilfreiche Antwort :/ Den hab ich gerade zur Hand und fertig. Die Frage, um die ich euch jetzt nun noch bitte mir weiter zu helfen ist, wie man vernünftige Widerstandsbereiche auswählt. im 100Ohm Bereich, kOhm Bereich, MOhm Bereich?
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