Schönen guten Abwend, im Studium haben wir das grundsätzliche Verhalten von Operationsverstärkern vermittelt bekommen. Dies stützte sich aber alles auf einen optimalen OPV und nicht auf das reale Verhalten. Ich möchte mit einen Instrumentationsverstärker (AD8221ARMZ-R7 ist das eine gute Wahl?) den "Strom" (Eigentlich wird ja die Spannung gemessen, einmal für 10A und einmal für 1A) an einen 4 Leiter Messshunt messen. Dieser Aufbau soll mein Feedback von einer elektronischen Last werden. Derzeit möchte ich mich mit der Auslegung der Bauteile beschäftigen und habe festgestellt das ich bei realen Operationsverstärkern noch einige Wissenslücken habe, die ich gerne füllen möchte. Zu meinen jetzigen Stand ist mir für die Genauigkeitsberechnung bewusst, das die Eingänge nicht hundertprozentig Symetrisch gefertigt werden können und aus diesen Grund ein gewisser Offset, zwischen den beiden Eingängen besteht. Dieser Offset wird mit der Verstärkung, mit verstärkt. Das Rauschen wird ebenso verstärkt. Weiterhin sind einige Parameter von der Temperatur abhängig. Und der Eingangsstrom kann das Ergebnis beeinflussen. Habe ich noch Abhängigkeiten vergessen in betracht zu ziehen? Natürlich wird der Operationsverstärker(nicht symetrisch) mit einer Positiven und einer negativen Spannung betrieben(+11 Volt und -5 Volt) Der Ref Pin, wird auf meine Analoge Masse geschalten(Ich hoffe dies ist so korrekt, da ich kein Offset erzeugen möchte. Weiterhin habe ich noch eine andere Frage, der OPV verfügt derzeit nicht über eine direkte Möglichkeit den Offset zu kompensieren. Ist dies dennoch sin voll? und Wenn wie wird sowas gemacht? Vielen Dank
RTM. Dann nochmal konkrete Fragen stellen. Du wirst viele INA finden, die schlechter sind als dieser.
Hallo, hier findest Du eine Abhandlung zum OPV und vieles mehr: https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm Welchen Wert soll Dein Shunt denn haben? MfG
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Danke das werde ich mir morgen durchlesen und hoffe etwas aus den Text zu lernen. Derzeit ist ein 0.05 Ohm Shunt eingezeichnet, ich würde den gerne jedoch zwecks Erwärmung, gerne auf 0.01 Ohm oder kleiner reduzieren. Deswegen will ich nachrechnen wie sich die Änderung auf die Genauigkeit auswirkt. Danke für den hinweis auf das Manual. Leider gibt es sehr viele davon und die ich mir bis jetzt angeschaut habe, haben sich leider nicht mit der Thematik beschäftigt. Deswegen bin ich auch sehr dankbar, wenn ich Hinweise bekomme, wo ich das nachlesen kann.
Beispielsweise hier hat man sich schon mal mit der Problematik befasst: Beitrag "Strommessung über Shunt" MfG
Ich habe erst letzte Woche auf der TI-Website zufällig 2 PDFs zu OPVs gefunden, die für dich interessant sein könnten: 1) slyt701.pdf: The Signal e-book: A compendium of blog posts on op amp design topics http://www.ti.com/litv/pdf/slyt701 (frei zugänglich) 2) slyy137a.pdf: Analog Engineer’s Circuit Cookbook: Amplifiers (Rev. A) http://www.ti.com/litv/pdf/slyy137a (erfordert leider Anmeldung)
Was sind denn die Genauigkeitsanforderungen ? Ich verwende jeweils einen MCP616 ohne 4 Leiteranschluss, mit einem 2mOhm Shunt auf der Leiterplatte. Die absolute Genauigkeit interessiert mich eigentlich nicht so. Koennt man ja kalibrieren, wenn man wollte.
Wenn du testen willst kann ich dir TINA von TEXAS INSTRUMENT und LTSPICE von linear/ Analog Devices ans Herz legen damit kannst du erst mal sehr gut simulieren.
Marc E. schrieb: > simulieren. Der wahre Aufbau entscheidet später über den Tod des Simulanten :-) Weggebrannter Leiterzug oder Spannungsprobleme?
Marc E. schrieb: > Wenn du testen willst kann ich dir TINA von TEXAS INSTRUMENT und LTSPICE > von linear/ Analog Devices ans Herz legen damit kannst du erst mal sehr > gut simulieren. Damit kann man tatsächlich sehr gut die Funktion simulieren. Aber wenn es um eine Fehleranalyse geht, muss man bei Simulationen jedesmal raten, welche Fehlerquellen alle im Modell mit berücksichtigt werden. Und ob es um typsiche oder garantierte Fehlergrößen geht. Von den externen Fehlereinflüssen, die oszi40 beschreibt und die vom Modell des Herstellers kaum abgedeckt werden können, mal ganz abgesehen. Markus schrieb: > Derzeit möchte ich mich mit der Auslegung der Bauteile beschäftigen und > habe festgestellt das ich bei realen Operationsverstärkern noch einige > Wissenslücken habe, die ich gerne füllen möchte. Du solltest zwischen den Fehlerangabe bei Operationsverstärkern und bei Instrumentierungsverstärkern unterscheiden. Ein Teil der Fehlerangaben wird bei beiden vergleichbar gehandhabt. Andere Fehlerangaben (wie z.B. der Verstärkungsfehler) können gar nicht gleich beschrieben werden. Weil der Instr.Amp. eine definierte Verstärkung hat, der OpAmp aber nicht. Bei den Herstellern gibt es meist ziemlich ausführliche Beschreibungen. Unter folgendem Link https://www.analog.com/en/education/education-library/dh-designers-guide-to-instrumentation-amps.html kannst du z.B. in Appendix A nachlesen, wie die (Genauigkeits-)Spezifikationen deines Instr.Amps im Detail zu verstehen sind.
Man muss alle Fehlerquellen berücksichtigem. Zunächst der Shunt, welcher sich bei Strombeaufschlagung erwärmt. Die Wärme entsteht hauptsächlich an den Stromanschlüssen, die möglichst niederohmig ausgeführt werden müssen. Der tatsächliche Widerstand des Shunts ist also wärmeabhängig, und wenn man ganz genau hinguckt, auch noch stromabhängig. Hier meine ich nicht die Erwärming durch den Strom, sondern die Stromverteilung innerhalb des Shunts. Dann der Instrumentenverstärker, hier ist der AD8221 genannt. Dessen Offset-Drift ist erfreulich gering, aber die Gain Drift ist relativ groß mit 50 ppm/K. Dazu kommt die Temperaturabhängigkeit des verstärkungsbestimmenden externen Widerstandes. Es ist etwas günstiger, einen Instrumentenverstärker mit komplett integrierten verstärkungsbestimmenden Widerständen zu wählen. Z. B PGA 204 o.ä. Was den gesamten Aufbau betrifft, ist es nicht verkehrt, das ganze Instrument bei verschiedenen Strömen zu kalibrieren, um es besser beurteilen zu können.
Danke für die reichlichen Antworten. Für mich geht es eher nicht darum, bei anderen etwas nachzubauen, sondern ich möchte es verstehen warum und wie die Schaltungen aufgebaut werden sollten. Da habt Ihr mir einige Informationen zu gegeben die ich durcharbeiten werde. Ich hab es leider heute nicht mehr geschafft anzufangen. Es wird aber kommen. Anforderungen an die Genauigkeit gehen in der Theorie, würde mich aber gerne mal schauen was mit "geringen" Aufwand auch möglich ist. Ziel wäre wenigstens im 10A Bereich, den Strom auf 1mA genau einstellen zu können. Wenn ich 1/3 mA schaffen würde, wäre es sogar genial. Ich weiß das es dann auch an den Rest der Schaltungen gewisse Anforderungen gestellt werden, mit den ich mich auch schon beschäftigt habe oder werde. Ich mache das Projekt nur in meiner Freizeit um mir neues Wissen anzueignen.
Mit sehr guten Shunts und PGA 204 habe ich eine Kurzzeitstabilität einer Stromquelle von 5 ppm bei 100 A erreicht, also 0,5 mA über einige Minuten. Viel Erfolg wünsche ich.
APW schrieb: > Ich habe erst letzte Woche auf der TI-Website zufällig 2 PDFs zu OPVs > gefunden, die für dich interessant sein könnten: > > 1) slyt701.pdf: The Signal e-book: A compendium of blog posts on op amp > design topics > http://www.ti.com/litv/pdf/slyt701 (frei zugänglich) > > 2) slyy137a.pdf: Analog Engineer’s Circuit Cookbook: Amplifiers (Rev. A) > http://www.ti.com/litv/pdf/slyy137a (erfordert leider Anmeldung) Die Klassiker von TI in dem Bereich sind "Handbook of Operational Amplifier Applications" http://www.ti.com/lit/an/sboa092b/sboa092b.pdf und "Op Amps for Everyone Design Guide" https://e2echina.ti.com/cfs-file/__key/telligent-evolution-components-attachments/00-52-01-00-00-04-59-46/OP-amp-for-everyone.pdf Die Datei hieß ursprünglich mal slod006b.pdf, aber unter der Bezeichnung hat TI sie schon von der Webseite verschwinden lassen. Von Analog gibt es ein ähnliches Werk "Op Amp Applications Handbook" https://www.analog.com/media/en/training-seminars/design-handbooks/Op-Amp-Applications/Op_Amp_Applications.zip Keine Sammlung ist komplett ohne Jim Williams Opus "High Speed Amplifier Techniques" https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an47fa.pdf
ths schrieb: > Mit sehr guten Shunts und PGA 204 habe ich eine Kurzzeitstabilität einer > Stromquelle von 5 ppm bei 100 A erreicht, also 0,5 mA über einige > Minuten. Viel Erfolg wünsche ich. Wir haben eine ähnliche Geschichte laufen. Analoge untere Regelschleife, nachgeregelt digital. Wir kommen untemperiert auf 6V 20A <<10ppm. Aktuelle neue Designvorgaben 6V 200A <<10ppm. Da wird dann aber die Elektronik, inkl. Shunts, temperiert. Ths - wenn Du magst, wäre ich an einer direkten Kontaktaufnahme interessiert.
Hallo, wenn ich Dich richtig verstehe, suchst Du nach dem Begriff "Current Sense Amplifier". Das sind OPV, die speziell für Deine Anwendung konzipiert sind. In den Datenblättern findest Du ggf. auch passende Auslegungsbeispiele. Sobald Du eine konkrete Schaltung hast, kannst Du sie ja zur Diskussion einstellen. Viele Grüße Michael
Markus schrieb: > Habe ich noch Abhängigkeiten vergessen in betracht zu ziehen? - Common-Mode Rejection Ratio - Power Supply Rejection Ratio
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