Hi,
Ich moechte Stroeme zwischen 0 und 300uA erzeugen. Dazu verwende ich die
Schaltung im Anhang.
Nach meinen Berechnungen sollte der Strom sein:
(3.3 - 3.3 * R2/(R1+R2))/R3 = 165uA
Ebenso sollte am + Pin 3.3/2=1.65V anliegen und durchs negative Feedback
ebenfalls am "-"-Pin.
Die tatsaechlichen Spannungen hab ich rot annotiert.
Dass die Spannung des Spannungsteilers 1.8 statt 1.65 ist koennte
innerhalb 10% Widerstandstolzeranz liegen.
Aber ich versteh nicht dass der negative Eingang nicht die gleiche
Spannung hat (d.h. das Feedback funktioniert nicht) und wieso 165uA
durch den Sense-Widerstand bzw. Collector gehen (muss lt. Spannung und
Widerstandswert so sein) aber nichts im Emitter ankommt.
Was koennt hier falsch sein?
PS: Hab alles schnell auf einem Breadboard zusammengesteckt. Der OPV ist
richtig verdrahtet, der Transistor ebenfalls. Ich kann einfach keinen
Fehler erkennen ...
> Steht da:> https://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1012afbs.pdf> Seite 3: "Output Voltage Swing"
Aber das ist doch fuer +/-15V oder? Ich verwende +/-3.3V da ist der
Swing entsprechend anders. Lt. erster Seite "Guaranteed Operation at
±1.2V Supplies" sollte das gehen ...
> Haben bei Dir Masse und minus 3V3 das gleiche Potenzial?
Nein, Masse=0V and 3V3=3.3V (und -3.3V = -3.3V)
> Schwingt die Schaltung? Schon mal mit dem Oszi gemessen?
Nein gerade nicht zur Hand. Das Dilemma ist dass ich eine Schaltung
messen moechte fuer die ich einen Eingangsstrom um 100uA Bereich
brauche. Dummerweise schaffen Labornetzteile nur 1mA+. Das ganze ist
also ein schneller Notbehelf ...
> Versuche mal einen 1n Kondensator zwischen OP Ausgang un -Eingang.
Leider keine Aenderung :(
Der Andere schrieb:> Seite 3: "Output Voltage Swing"
Und auch der Eingangsgleitaktbereich kann mit unipolarer
Spannungsversorgung kaum eingehalten werden.
Peter schrieb:> Ebenso sollte am + Pin 3.3/2=1.65V anliegen und durchs negative Feedback> ebenfalls am "-"-Pin.
Das ist so dermaßen scharf an der Grenze, da bleibt dem OP nicht viel
Luft zum Regeln...
Peter schrieb:> Lt. erster Seite "Guaranteed Operation at ±1.2V Supplies" sollte das> gehen ...
Die erste Seite ist die Seite, auf der das Marketing große Töne spucken
darf. Was tatsächlich geht, das steht weiter hinten...
Und ich lese da nur, dass das Ding nie näher als 1 oder 2V an die
Versorgungsspanung herankommt.
Peter schrieb:> Nach meinen Berechnungen sollte der Strom sein:> (3.3 - 3.3 * R2/(R1+R2))/R3 = 165uA
Ich würde da (mangels R1, R2 und R3 im Bild) bestenfalls 1,65V/30kOhm =
55µA erwarten. Denn dann ist die Differenzspannung am OP genau 0V...
Peter schrieb:> Dass die Spannung des Spannungsteilers 1.8 statt 1.65 ist koennte> innerhalb 10% Widerstandstolzeranz liegen.
Gegenprobe: welche Spannung misst du da, wenn der OP nicht am
Spannungsteiler angeschlossen ist?
Peter schrieb:> Dummerweise schaffen Labornetzteile nur 1mA+. Das ganze ist also ein> schneller Notbehelf ...
Ich würde das Labornetzgerät auf 30V hochdrehen und einen 300kOhm
Widerstand reinschalten. Diese "Ersatzkonstantromquelle" ist für einen
Test schon mal hinreichend genau. Probiers aus...
Peter schrieb:
>Aber das ist doch fuer +/-15V oder? Ich verwende +/-3.3V da ist der>Swing entsprechend anders.
Ja, ich vermute mal weniger. Und dann entsteht über
Basis-Emitter des Transistors auch noch mal 0.7V Spannungsabfall.
> Diese "Ersatzkonstantromquelle" ist für einen> Test schon mal hinreichend genau.
Mindestens so genau wie die diskutierte Konstruktion, bei der, selbst
wenn sie funktionierte, noch der Basisstrom eingeht.
Andererseits sähe dann die zu testende Schaltung bis zu 30 V - ob sie
das verträgt?
Peter schrieb:> Was koennt hier falsch sein?
Steht da LT1013 am IC oder LT1017 ?
Komparatoren wären nicht geeignet.
Der LT1013 will mindestens 3.4V, nicht 3.3V, und er kann dann nur bis
1.8V messen, deine Eingangsspannung liegen völlig aus dem Bereich, du
brauchst einen Rail-2-Rail OpAmp.
Ausserdem fehlt der Stromquelle die Stabilisierung mit Rx und Cx, es
besteht die Gefahr daß sie schwingt.
Der 2N2907A Transistor mit 10nA Sperrstrom und die 20nA Bias-Strom des
LT1013 würden hingegen passen.
Hier umgekehrte Polarität:
Die im Schaltplan rot eingezeichneten Spannungen (1,8V, 2,4V und 0V)
wären plausibel, wenn die Verbindung zwischen dem Ausgang des Opamp und
der Basis des Transistors unterbrochen ist. Allerdings können dann die
2,7V am Ausgang des Opamp nicht sein. Bist du sicher, dass es nicht
-2,7V sind? Dann würde alles passen, und du müsstest nur noch die
unterbrochene Verbindung reparieren.
Wenn die Verbindungen alle in Ordnung sind, wäre natürlich auch ein
Defekt eines der Bauteile eine mögliche Ursache für die Fehlfunktion.
Mit zwei mal 15k am Spannungsteiler links müssen am Abgriff 1.65V
liegen. Die müssen identisch auch am 30k zu finden sein. Wenn dem nicht
so ist, so ist der OPA defekt oder etwas falsch angeschlossen.
Der Ausgang des OPA wird auf etwa 1.65V-0.6V liegen, also für die ±3.3V
Versorgung noch im grünen Bereich. Spezifiziert sind max. 2V Abstand zu
den Rails.
Den Strom 0A wirst du allerdings nicht erreichen, dazu muss der OPA bis
fast an die obere Rail kommen können und für 300µA sollten dann 9V am
30k abfallen können - die positive Versorgung mit 3.3V reicht dann auch
nicht. Sie müsste mindestens 10.5V sein.
Wenn die Schaltung so aufgebaut ist, wie gezeichnet, dann geht die auch.
Allerdings wirst du mit den Werten einen Strom von 1.65V/30k = 55µA
erhalten.
Peter == Lutz H.?
Hallo alle,
Danke fuer eure Antworten!
Lothar schrieb:
> Ich würde das Labornetzgerät auf 30V hochdrehen und einen 300kOhm> Widerstand reinschalten. Diese "Ersatzkonstantromquelle" ist für einen> Test schon mal hinreichend genau. Probiers aus...
Ich hatte Angst wegen der Ueberspannung da das in einen Chip mit
lediglich max. 1V geht.
Aber hab jetzt es jetzt versucht und messe Strom bzw. Spannung am Pin um
sicherzugehen dass die Spannung nicht zu hoch wird. Scheint echt super
zu laufen! (Ich nehme 50k und 0 ... 20V).
Mich wuerd natuerlich interessieren was beim OpAmp der Fehler war ...
vielleicht debugge ich das die naechsten Tage.
LG
Peter
Peter schrieb:> Ich hatte Angst wegen der Ueberspannung da das in einen Chip mit> lediglich max. 1V geht.
Dann darf entweder der Lastwiderstand nur maximal 10kOhm groß werden
oder die 100µA müssen irgendwo hin können...
> da das in einen Chip mit lediglich max. 1V geht.
Dann müsste man evtl. noch was mit einer Schutzdiode machen, die eine
Überspannung nach Vcc ableitet/begrenzt.
> Aber hab jetzt es jetzt versucht und messe Strom bzw. Spannung am Pin um> sicherzugehen dass die Spannung nicht zu hoch wird. Scheint echt super> zu laufen! (Ich nehme 50k und 0 ... 20V).
50k bei 20V sind mit 400µA aber deutlich mehr als 100µA. Da dräng sich
mir die Frage auf, was du denn eigentlich mit diesem Strom machen
willst. Und was das für ein 1V-maximale-Eingangspannung-IC ist...
> Ich nehme 50k
Je hochohmiger der "Innenwiderstand" und je höher die Spannung, um so
besser die Stromquelle. Denn eine theoretische Stromquelle hat einen
(unendlich) hohen Innenwiderstand und eine (unendlich) hohe
Leerlaufspannung.
Du kannst es einfach nachrechnen: wenn du eine Stromquelle mit 100V und
1MOhm hast, dann bekommst du bei einem Kurzschluss 100µA. Und bei einem
Lastwiderstand von 10k noch 100V/1010k=99µA (also bei 0..10k gerade mal
1% Abweichung).
Mit 10V und 100k Innenwiderstand hast du bei einem Kurzschluss ebenfalls
100µA. Aber wenn du den 10k Lastwiderstand anschließt, sinkt der Strom
auf 10V/110k=91µA (also schon 9% Abweichung).
Du kannst die Rechnung in beide Richtungen beliebig fortsetzen.
CS.PNG
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