Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangs-Offset von OP-AMP extern kompensieren


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von Stefan F. (Gast)


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Es geht um einen MCP6002 als TIA mit einer Fotodiode und Single-Supply.

Ich denke gerade darüber nach, wie man wohl den Eingangs-Offset des 
OP-Amp kompensieren kann. Dazu müsste ich erst einmal in Erfahrung 
bringen, ob diese Offset Spannung relativ zur Versorgungsspannung ist, 
oder einen annähernd konstanten Wert hat.

Weiss das jemand?

Ich habe bei Texas und Maxim jeweils ein Dokument mit Design-Hinweisen 
zu dieser Schaltung gefunden. Doch beide gehen nicht auf die 
Kompensierung des Offset ein. Stattdessen verweisen sie auf teure 
OP-Amps mit besonders niedrigem Offset.

Ich möchte aber mal versuchen, den Offset extern zu kompensieren. Ist 
nur ein Experiment, ohne konkrete Anforderungen. Ich will nur schauen, 
was mit vertretbarem Aufwand machbar ist.

: Verschoben durch User
von Stefan F. (Gast)


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Danke an den Mod fürs Verschieben. Ich hoffe, das ich es irgendwann noch 
lerne, richtig zu machen.

von Achim S. (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich denke gerade darüber nach, wie man wohl den Eingangs-Offset des
> OP-Amp kompensieren kann.

Welchen Offset willst du kompensieren?

Wenn du den Spannungs-Offset meinst: der ist bei deinem OPV zwar nicht 
besonders gut (wie bei den meisten R2R-OPV). Aber der Spannungsoffset 
spielt für die TIA-Anwendung praktisch keine Rolle. Der Fotodiode ist es 
weitgehend egal, ob sie gegen 0V oder gegen 4mV arbeitet. Und die 
Offsetspannung wird beim TIA nicht verstärkt, sie spielt also auch am 
Ausgang fast keine Rolle.

Oder den Offset-Strom? Der ist bei deinem OPV mit 1pA ohnehin extrem 
klein - auch hier gibt es nichts sinnvoll zu kompensieren.

Gegen mögliche Leckströme auf der Platine findest du im Datenblatt 
deines OPVs Hinweise zum Einsatz eines Guard-Rings.

Stefanus F. schrieb:
> Dazu müsste ich erst einmal in Erfahrung
> bringen, ob diese Offset Spannung relativ zur Versorgungsspannung ist,
> oder einen annähernd konstanten Wert hat.

Ich hätte genauer lesen sollen: du hattest es ja eigentlich schon klar 
beschrieben, es geht dir um die Offsetspannung. Die hat den für viele 
R2R-OPV typischen Verlauf mit einem deutlichen Sprung bei der 
Gleichtaktspannung, ab der die komplementäre Eingangsstufe übernimmt 
(siehe Fig. 2.4 und 2.5). Aber wie gesagt: in der TIA-Anwendung spielt 
der Spannungsoffset keine große Rolle, weil er nicht verstärkt wird.

von Stefan F. (Gast)


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Danke fűr die Antwort.

Trotzdem wüsste ich gerne für später, ob die Eingangs-Offset-Spannung 
eher konstant oder relativ zur Versorgungsspannung ist.

von Achim S. (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Trotzdem wüsste ich gerne für später, ob die Eingangs-Offset-Spannung
> eher konstant oder relativ zur Versorgungsspannung ist.

Hast du dir denn mal die beiden Diagramme im Datenblatt angeschaut, die 
ich genannt habe?

Die beantworten genau diese Frage, indem Sie den typsichen Offset in 
Abhängigkeit von Versorgung, Gleichtakt und Temperatur zeigen.

Den garantierten Offset bekommst du daraus natürlich nicht - für den 
gilt halt nur die garantierte Angabe in der Tabelle.

von Stefan F. (Gast)


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Oh sorry. Ich bin gerade unterwegs und kann auf dem kleinen Smartphone 
nicht so gut Pdf Dokumente betrachten. Da schaue ich morgen rein. Danke 
nochmal für deine Hilfe.

von Klaus R. (klara)


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Stefanus F. schrieb:
> Trotzdem wüsste ich gerne für später, ob die Eingangs-Offset-Spannung
> eher konstant oder relativ zur Versorgungsspannung ist.

Das hängt wohl auch vom OPV ab. Die Offsetspannung ist ja nicht alles. 
Mache single OPV bieten ja für sich schon Pins für die Kompensation an. 
Die Drift ist da schon ärgerlicher. Aber es gibt ja auch Zero Drift 
Typen. Wenn Du solche Typen auswählst, dann sind in der Regel auch 
andere Störgrößen kleiner. Aber auch hier gibt es wieder eine Auswahl.

Ich hatte mal selber suchen müssen. Siehe anliegendePDF. Für mich war 
der OPA189 interessant.
mfg Klaus

von Stefan F. (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Die hat den für viele
> R2R-OPV typischen Verlauf mit einem deutlichen Sprung bei der
> Gleichtaktspannung, ab der die komplementäre Eingangsstufe übernimmt
> (siehe Fig. 2.4 und 2.5).

Ich habe mit die Diagramme angeschaut und sehe Knick.

Dabei ist mir noch etwas anderes aufgefallen. Bei diesen beiden Bildern 
liegt die Linie ungefähr auf y=300mV. Wo kommen die 300mV her? Ist das 
einfach ein beliebiges Beispiel aus dem versprochenen Range -4,5mV bis 
+4,5mV ?

von Achim S. (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Wo kommen die 300mV her? Ist das
> einfach ein beliebiges Beispiel aus dem versprochenen Range -4,5mV bis
> +4,5mV ?

300 µV (nicht 300 mV). Und ja: das ist ein typisches Beispiel innerhalb 
des garantierten Bereichs.

In der Abbildung daneben (Fig. 2.1) siehst du die Verteilungsfunktion, 
mit welcher Wahrscheinlichkeit ein einzelner OPV bei einem bestimmten 
Offsetwert liegt.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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