Ich möchte einen sehr niedrigohmigen Shunt auslegen. Er muss sehr niedrigohmig sein, damit der Stromverbrauch und die Erwärmung in annehmbaren Grenzen bleiben und ich keine Kühlung brauche. Was sind die kleinsten Spannungen, welche man mithilfe von einem Operationsverstärker, wie dem AD 8551 AR oder ähnlichen bei reichelt erhältlichen typen, verstärken kann, so dass man den vollen Ausschlag und die größte Genauigkeit des in einigen ATmegas integrierten AD Wandlers ausnutzen kann(So dass man z.B.: mit dem Maximalausschlag des Signals auch die maximal durch den AVR messbare Spannung erreicht und dass das Rauschen nicht das kleinste Bit unbrauchbar macht. Es ist eine Auflösung von mindestens 8Bit nötig)? Ist es praktisch machbar den Messbereich von 0.12-40µV zu unterschreiten(oder überhaupt zu erreichen)? Dabei sollte die Frequenz des Signals noch im Bereich von 1000Hz bleiben.
Ich meinte eigentlich nicht µV, sondern mV. Bei den 40mV als Maximalwert mache ich mir keine Sorgen, aber es müssen noch Spannungen unter 1mV verstärkt werden und am besten sollte der Maximalwert auf unter 10mV gesenkt werden. 40µV wären natürlich perfekt aber in meinen Augen nicht realisierbar, da man selbst dur einen Lötkrümel stärkeres Rauschen einfangen kann.
Die 40uV würden bei normalen OPV genauso verstärkt werden wie das Rauschen auf der Leitung und genau das wird dann zum Problem.
Du brauchst einen OP mit hoher Gleichtakt Unterdrückung (CMRR) und geringer Offsetspannung. Je nachdem welche Versorgungsspannung zur Verfügung steht muss evtl. ein OP her, der Rail-to-Rail Ein- und Ausgänge hat. INA155 (günstig) INA144 (teuer, sehr gute Eigenschaften, leider Dual-Supply)
Ich glaube die Gleichtakt Unterdrückung ist nicht so wichtig, da ich den Schunt direkt an GND legen kann. Dual-Supply ist genau deshalb etwas kompliziert, da ich dann eine negative Hilfsspannung erzeugen müsste.
>>Dabei sollte die Frequenz des Signals noch im Bereich von 1000Hz bleiben. ??? >>Dual-Supply ist genau deshalb etwas kompliziert, da ich dann eine negative Hilfsspannung erzeugen müsste. Eine negative Hilfsspannung kann unter Umständen weniger Probleme machen, als ein stabiler, rauscharmer OP mit GND-bezogenen Eingängen. Dann ist der OP07 ist immer gut.
Schau Dir mal den LTC1050 von Linear Technology an. http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1154,C1009,C1021,P1255,D1770 Den habe ich mal zum verstärken von Thermospannungen benutzt. Es handelt sich um einen Chopper stabilisierten OP mit internen Kapazitäten und ist für eine single supply von 4,75V-16V ausgelegt. Bei Reichelt kostet er 3,50 Eur.
@Egon: Ist es nicht so, dass ein Signal, wenn es eine hohe Frequenz hat, schwerer zu verstärken ist(auch wegen der begrenzten Spannungs-Anstiegsrate)? Ich brauche eine möglichst hohe Verstärkung, aber die Frequenz des zu verstärkenden Signals muss mindestens bei 1000Hz liegen dürfen.
Es kommt darauf an, ob Du die Stromkurve im ms-Bereich abtasten willst und jeden Berg und jedes Tal hinreichend genau erfassen mußt, oder ob Du nur den Mittelwert des Stromes brauchst. Für den 1. Fall ist es günstig, zwei OPVs in Reihe zu schalten, um den Verstärkungsfehler bei 'höheren' Frequenzen niedrig zu halten. Im 2. Fall bildet der frequenzbegrenzende OPV den Mittelwert durch Integration; das schadet eigentlich nicht.
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