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Hey, ich habe folgenden Aufbau (s. Aufbau.JPG). Allerdings verhält sich der OP27 sehr komisch. Sobald die Frequenz des Eingangssignals höher wird (>2kHz) erreicht der OPV nicht mehr -2V, was ich mir nicht erklären kann. Dass das Signal ab einer gewissen Frequenz gedämpft wird ist ja völlig normal, aber hier wird ja nicht der AC, sondern vielmehr der DC Anteil verändert. Die Versorgungsspannung kam von einem Labornetzteil. Im Datenblatt wird auf die den Fall eingegangen, wenn der Rückkopplungswiderstand < 100 Ohm ist (s.Anhang). Sofern gleichzeitig hohe Frequenzen anliegen, kann es Probleme und Phasenverschiebung geben. Diese lassen sich aber laut Datenblatt beheben, in dem ein Widertand <2kOhm und ein dazu paralleler Kondensator (20pF-50pF) geschaltet wird. Ich hatte 1kOhm und 22 pF Kondensator parallel zwischen Out und -In geklemmt, aber leider blieb das Signal unverändert. Wisst ihr woran es noch liegen könnte?
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Aufbau.JPG
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OP27.JPG
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Ich denke, dass hier die Eingangskapazität des OP-Amps, der Widerstände und deines Aufbaus zusammen für einen Spannungsabfall am Spannungsteiler sorgen.
Hm wie könnte ich das ganze lösen ? Low cap Widerstände wären ja eine Überlegung, und der OpAmp ? Den wird es sicher nicht mit 0uF geben :/
Hallo, mal wieder scheint sich niemand Gedanken bezüglich der Abblockkondensatoren am OPV zu machen. Beitrag "OPV Ausgangssignal zittert/verrauscht" MfG
Christian S. schrieb: > mal wieder scheint sich niemand Gedanken bezüglich der > Abblockkondensatoren am OPV zu machen. Solange er nur simuliert, spielt das keine Rolle.
Soll womöglich ein Simulant alles dürfen? " Die Versorgungsspannung kam von einem Labornetzteil. " Also doch real aufgebaut, oder? MfG
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HildeK schrieb: > Solange er nur simuliert, spielt das keine Rolle. Macht er nicht: das erste Bild zeigt eine Messung, nicht ein Simulationsergebnis. @Nick: die beiden Kanäle deiner Messung zeigen Eingang und Ausgang des OP27? Welche Tastköpfe hast du dabei benutzt (welche Kapazität)? Wie Christian schon angefragt hat: hast du die Versorgung korrekt mit Kondensatoren gepuffert? Hängt außer dem Tastkopf noch irgend etwas anderes am Ausgang des OP27?
Genau, in der Simulation brauche ich was nicht. Daher habe ich die Abblockkondensatoren weg gelassen. Im realen Aufbau waren natürlich 1uF und 100nF mit jeweils gnd zu pos und neg. Rail. Kleinere widerstände zu nehmen hatte würde ich ungern, da das ganze als mehrstufiger spannungsteiler funktionieren soll. Und die Ströme relativ hoch werden.
Tastkopf war ein kleines jumperkabel. Daran kann es aber nicht liegen, da es mit einem anderen OPV alles funktionierte
Ich bin übrigens der TO, bin grad unterwegs und da war der Name vom letzten Thread noch drinnen
Nick schrieb: > Sobald die Frequenz des Eingangssignals höher wird > (>2kHz) erreicht der OPV nicht mehr -2V, was ich mir nicht erklären > kann. Dass das Signal ab einer gewissen Frequenz gedämpft wird ist ja > völlig normal, aber hier wird ja nicht der AC, sondern vielmehr der DC > Anteil verändert. Das scheint nur so. Der Amplitudenabfall ist ein Effekt der relativ geringen Slew Rate des OP27. Die scheinbare Verschiebung des DC-Pegels liegt an der leichten Asymmetrie der Slew Rate für den Push- bzw. Pull-Teil der Endstufe des OP27.
Bei +-5 V Versorgung ist der Gleichtaktbereich schon nicht mehr sehr groß. Die +2 V sind da gff. schon dicht am limit und könnten den Bias-strom beeinflussen. Für 50 K Quellimpedanz ist der OP27 sowieso keine gute Wahl: durch das Stromrauschen hat man ziemlich viel Rauschen. Passender wäre da eher so etwas wie OPA197 oder TL081.
Axel S. schrieb: > Der Amplitudenabfall ist ein Effekt der relativ > geringen Slew Rate des OP27. Das wäre zwar auf den ersten Blick naheliegend. Die Slewrate in der Messung beträgt aber nur ca. 0,25V/µs und liegt damit noch einen Faktor 10 unter dem, was der OPV27 kann. OPV gesucht schrieb: > Tastkopf war ein kleines jumperkabel. Daran kann es aber nicht liegen, > da es mit einem anderen OPV alles funktionierte Deine Schlussfolgerung ist gewagt. Wie wäre es denn, wenn du alle relvanten Rückfragen mal in Ruhe und klar beantwortest statt fitzelchenweise jeweils einen Aspekt pro Beitrag anzureißen? Und am besten wäre auch noch ein aussagekräftiges Foto deines Aufbaus mit dabei. Lurchi schrieb: > Bei +-5 V Versorgung ist der Gleichtaktbereich schon nicht mehr sehr > groß. Die +2 V sind da gff. schon dicht am limit und könnten den > Bias-strom beeinflussen. das wäre tatsächlich eine mögliche Erklärung. Ein bisschen Eisspray sollte in dem Fall deutliche Auswirkungen auf das Signal haben. Lurchi schrieb: > Für 50 K Quellimpedanz ist der OP27 sowieso keine gute Wahl: durch das > Stromrauschen hat man ziemlich viel Rauschen. Passender wäre da eher so > etwas wie OPA197 oder TL081. Aus dem anderen Thread geht hervor, dass er eigentlich einen Rail-to-Rail einsetzen will um die Spannung am ADC-Eingang über die Versorgungen zu limitieren.
Lurchi schrieb: > Bei +-5 V Versorgung Ich hatte das Ganze bis +-22V getestet. Es wurde sich zwar -2V zunächst etwas angenähert, abber zwischen +-10 und +- 20 war kein unterschied mehr und sicher immer noch 100mV von -2V entfernt Lurchi schrieb: > Für 50 K Quellimpedanz ist der OP27 sowieso keine gute Wahl Lurchi schrieb: > Passender wäre da eher so > etwas wie OPA197 oder TL081. Danke dir für den Hinweis, vor allem der OPA197 ist interessant, da ich gerne ein OPV mit Überspannungsschutz nehmen möchte (daher auch der OP27). Achim S. schrieb: > die beiden Kanäle deiner Messung zeigen Eingang und Ausgang des > OP27? Exakt, gelb ist eingangssignal, blau das Ausgangssignal Achim S. schrieb: > Hängt außer dem Tastkopf noch irgend etwas > anderes am Ausgang des OP27? Nein Achim S. schrieb: > Aus dem anderen Thread geht hervor, dass er eigentlich einen > Rail-to-Rail einsetzen will um die Spannung am ADC-Eingang über die > Versorgungen zu limitieren. Die Idee ist, das Signal (je nach Amplitude) auf max +/- 2V, +/-0,2, +/-0,02 runter zu teilen. Und dann mit einem folgenden PGA um faktor 1, 10, 100 zu verstärken. Gleichzeitig wird 2V Offset drauf berechnet. Der ADC misst somit ein Signal von 0-4V. Rail 2 Rail ist also für den vor dem PGA vorgeschalteten OPV nicht nötig. Dieser agiert ja nur als Spannungsfolger für den Spannungsteiler im Beriech von -2V bis 2V. Achim S. schrieb: > wenn du alle > relvanten Rückfragen mal in Ruhe und klar beantwortest Entschuldige, dass ich etwas übersehen habe war nicht meine Absicht, ich hoffe ich habe alles nun beantwortet.
Nick schrieb: > ich > hoffe ich habe alles nun beantwortet. Auf jeden Fall liegt jetzt viel mehr Information zu deinem Aufbau vor, als das zuvor der Fall war. Und aus diesem jetzt vollständigeren Bild würde ich sagen: "eigentlich" müsste das Ausgangssignal des OP27 sehr viel besser aussehen, als es der Fall ist. Und als Erklärung fällt mir nur ein, dass irgendwas in deinem Aufbau ist "faul" (nicht so wie gedacht) und dass dieser Fehler im Aufbau aus deinen Beschreibungen nicht ersichtlich wird. Eine Fehlermöglichkeit wäre: Nick schrieb: > Ich hatte das Ganze bis +-22V getestet. +-22V sind das absolute maximum rating des OPVs. Wenn du das auch nur geringfügig überschritten hast kann es sein, dass der OPV geschädigt ist. Teste mit einem anderen Exemplar des OP27, der noch keine +-22V gesehen hat, ob er sich gleich verhält. Arbeite dabei z.B. mit +-10V bei der Versorgung (weil du damit weit von den -2V entfernt bist und gleichzeitig den OPV nicht gefährdest). Sicherheitshalber könntest du auch mal die Kanäle deines Oszis tauschen um zu sehen, dass der Fehler wirklich von der Schaltung kommt und nicht vielleicht von der Messung. Weitere Fehlermöglichkeiten können im konkreten Aufbau stecken. Hier plädiere ich weiter für aussagekräftige Fotos vom Aufbau. Man sollte z.B. erkennen können, wie die Pufferkondensatoren angebracht sind, wie die Versorgung eingespeist wird, wie die Signalquelle und die Versorgung und das Oszi mit dem identischen Bezugspotential arbeiten...
Christian S. schrieb: > Hallo, > > mal wieder scheint sich niemand Gedanken bezüglich der > Abblockkondensatoren am OPV zu machen. In der SIMULATION? Dort sind sie unnötig und wirkungslos ;-) Was das Thema angeht: Die Lösung wurde schon genannt. Eingang zu hochohmig.
jemand schrieb: > In der SIMULATION? Nein: in der Messung. Um die geht es hier, wie schon lange geklärt wurde. jemand schrieb: > as das Thema angeht: > Die Lösung wurde schon genannt. Eingang zu hochohmig. Nein: lies dir bitte einfach mal den Thread durch. Er misst gleichzeitig am Eingang des OPV und am Ausgang, und beide Kurve unterscheiden sich deutlich. Das hat nichts mit dem Innenwiderstand der Quelle zu tun. Der Innenwiderstand der Quelle kann ggf. dazu führen, dass das Eingangssignal abgeschwächt und verfälscht wird. Aber er kann nicht dazu führen, dass das Ausgangssignal des OPV vom gleichzeitig gemessenen Signal am OPV-Eingang abweicht.
Kann es sein, dass der Low-Side-Ausgangstransistor des Opamp kaputt ist? Das könnte dazu führen, dass bei negativem Eingangssignal dieses über eine der beiden Eingangsschutzdioden zum Ausgang geleitet wird und dabei betragsmäßig um den Spannungsabfall an dieser Diode reduziert wird. Deshalb auch von mir der Tipp: Achim S. schrieb: > Teste mit einem anderen Exemplar des OP27 Falls du keinen vorrätig hast, kannst du den Ausgang auch mal stärker belasten (bspw. mit 1kΩ gegen GND). Das müsste den Effekt deutlich verstärken.
Wo wird denn das Eingangssignal gemessen? Vor oder nach dem Spannungsteiler? Wenn davor, dann könnte das das Resultat des rel. hohen Spannungsteilerwiderstandes sein, in Verbindung mit dem Eingangsverhalten des OPV. Hier würde dann nur noch helfen, entweder einen niederohmigeren Spannungsteiler zu nehmen, oder evtl. hilft auch, in die Rückkopplung einen 50k Widerstand einzuschleifen, damit beide Eingänge dieselben Verhältnisse bezüglich Quellwiderstand sehen. Du könntest auch mal nach dem Spannunsteiler messen, und schauen, ob dann noch solche Unterschiede sind (der Meßkopf (was bei Dir aber wohl nur eine simple Leitung zum Oszi ist) wird zwar das Signal nach dem Spannungsteiler deutlich verfälschen (RC-Tiefpaß), aber es kommt ja nur auf den Unterschied an.
Jens G. schrieb: > Wo wird denn das Eingangssignal gemessen? Vor oder nach dem > Spannungsteiler? Schau dir die Amplituden der beiden Kanäle bei der Messung an: es muss nach dem Spannungsteiler sein. Andernfalls würde der als Spannungsfolger geschaltete OPV um ca. den Faktor 2 verstärken, was noch seltsamer wäre als der hier besprochene Fehler im Ausgangssignal.
Achim S. schrieb: > Schau dir die Amplituden der beiden Kanäle bei der Messung an: es muss > nach dem Spannungsteiler sein. Andernfalls würde der als Spannungsfolger > geschaltete OPV um ca. den Faktor 2 verstärken, was noch seltsamer wäre > als der hier besprochene Fehler im Ausgangssignal. Dann hat er aber schon 5% Fehler durch die Eingangsimpedanz des Oszis da er kein 10:1 Tastkopf benutzt. Plus die Kapazität des Oszis und des kabels als Tiefpass
Udo S. schrieb: > Dann hat er aber schon 5% Fehler durch die Eingangsimpedanz des Oszis da > er kein 10:1 Tastkopf benutzt. Plus die Kapazität des Oszis und des > kabels als Tiefpass Das bezweifelt niemand. Die runtergeteilte Spannung am OPV-Eingang wird bei dieser Wahl von Teilerwiderständen und Messstrippen einen gewissen Fehler aufweisen. 5% kommt auch nach meiner Rechnung gut hin. Ein Teiler mit geringerem Innenwiderstand würde diesen Fehler reduzieren. Aber diese (mit Fehler heruntergeteilte) Eingangsspannung des OPV hat er gemessen. Er nutzt also die tatsächliche Eingangsspannung am Pin des OPV beim Vergleich als Referenz (nicht die Eingangsspannung des Teilers). Und er fragt hier im Thread, wieso die Ausgangsspannung des OPVs so weit von dieser Eingangsspannung des OPVs abweicht (woher also das ungewöhnliche Verhalten des OPV kommt).
Achim S. schrieb: > Und als Erklärung fällt mir > nur ein, dass irgendwas in deinem Aufbau ist "faul" (nicht so wie > gedacht) und dass dieser Fehler im Aufbau aus deinen Beschreibungen > nicht ersichtlich wird. Ich würde morgen Nachmittag/Abend einmal ein Foto von dem Aufbau machen. Aber ich hatte das ganze mehrfach geprüft und auch mit einem 2, idetischen OPV geprüft. Achim S. schrieb: > +-22V sind das absolute maximum rating des OPVs. Ich hatte mich 1-2 V weiter darunter gehalten, 22 V wurden nicht erreicht, es hatte sich im oberen Spannungebreich sowieso kaum noch etwas am Signal geändert. Deshalb habe ich es nicht bis 22V ausreizen wollen. Achim S. schrieb: > Sicherheitshalber könntest du auch mal die Kanäle deines Oszis tauschen > um zu sehen, dass der Fehler wirklich von der Schaltung kommt und nicht > vielleicht von der Messung. Auch das hatte ich gemacht. Dazu sei gesagt, dass ich es nicht mit einem herkömmlichen Oszilloskop sondern mit einem Analog Discovery 2 gemessen habe. Habe ebenfalls Software und Gerät neu gestartet, ohne Auswirkungen auf das Ausgangssignal. Achim S. schrieb: > Hier plädiere ich weiter für aussagekräftige Fotos vom Aufbau. Ich werde versuchen es morgen Nachmittag nach zu reichen. jemand schrieb: > Was das Thema angeht: > Die Lösung wurde schon genannt. Eingang zu hochohmig. Ja, mit geringen Widerständen funktioniert es. Aber wie ich schon sagte würde ich gerne einen Spannungsteiler vorschalten, da 100kOhm schon Sinnvoll gemäß den Teilerstufen. Ich frage mich ja was genau der Grund ist, dass der OPV bei hochohmigen Eingangsimpedanzen Probleme hat. Und vor allem warum sich der DC Anteil ändert. Warum steht dazu nichts im Datenblatt? Jens G. schrieb: > oder evtl. hilft auch, > in die Rückkopplung einen 50k Widerstand einzuschleifen Ein Versuch ist es auf jeden Fall wert, ich werde es morgen einmal ausprobieren. Udo S. schrieb: > Dann hat er aber schon 5% Fehler durch die Eingangsimpedanz des Oszis da > er kein 10:1 Tastkopf benutzt. Plus die Kapazität des Oszis und des > kabels als Tiefpass Und das erzeugt einen einen Offset auf eine AC Signal? Was haltet ihr denn von dem Vorschlag von Lurchi den OPA197 zu testen? Der OP27 ist nicht zwingend gesetzt. Ein anderer OP mit Eingangsschutz wäre auch in Ordnung.
Nick schrieb: > Dazu sei gesagt, dass ich es nicht mit einem > herkömmlichen Oszilloskop sondern mit einem Analog Discovery 2 gemessen > habe. Du machst es echt spannend. Also kein Oszi sondern ein Analog Discovery mit differentiellen Eingängen. Und du hattest bei beiden Kanälen jeweils beide differentiellen Eingänge des Analog Discovery korrekt angeschlossen? Einen ans Signal und einen an GND? Oder hing einer der vier Anschlüsse in der Luft? Und die Masse des Analog Discovery hatte eine zulässige Lage bezogen auf die Masse deiner Schaltung? Hast du irgendwo ein stinknormales Oszi verfügbar? Miss mit dem und verwende Tastteiler. Und schließe die Tastteiler vollständig an (also auch die GND-Klemmen). Siehst du den Effekt dann immer noch?
Achim S. schrieb: > Und du hattest bei beiden Kanälen jeweils beide differentiellen Eingänge > des Analog Discovery korrekt angeschlossen? Einen ans Signal und einen > an GND? Oder hing einer der vier Anschlüsse in der Luft? Und die Masse > des Analog Discovery hatte eine zulässige Lage bezogen auf die Masse > deiner Schaltung? Ja klar. Hatte sogar vermutet, dass eines der Jumper-Kabel defekt sei und diese gewechselt. Vermutlich schaffe ich es heute Nachmittag/Abend mal mit einem normalem Oszi zu messen. Ich berichte dann.
So, ich habe das ganze jetzt noch einmal aufgebaut und getestet. Was soll ich sagen, es funktioniert alles wie erwartet... Der Aufbau ist komplett der gleiche wie gestern. Zunächst hatte ebenfalls wieder mit dem AD2 gemessen und das Signal bei 200kHz war exakt das gleiche wie das Eingangssignal. Ich kann es mir nicht erklären woher der Fehler kam, evtl war ja auch eines der Kabel defekt. Naja jetzt funktioniert es jedenfalls, auch wenn mich das ganze ziemlich viel Zeit gekostet hat. Aber vielen Dank für eure Ideen und Hilfestellungen - immerhin hat man aus dem einen oder anderen Beitrag noch einmal etwas lernen können. VG, Nick
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