Differenzverstärker - wo liegt mein Fehler?

[Tino K. (blumengiesser)]

Ich habe einen Differenzverstärker mittels MCP6024 aufgebaut. Dieser 
soll an Ue-(UE1) eigentlich die Spannung 3,1V angelegt haben. Dafür habe 
ich die 3,3V mit einem Spannungsteiler runtergesetzt. Die sich nun 
einstellende Spannung bei UE1 ist aber 1,3V. Wird die Spannung VBAT_1 
hinzugefügt, dann steigt UE1 auf 1,9V. VBAT_1 ist in diesem Moment 4,1V. 
Habe ich einen Denkfehler? Ich dachte ich hätte mich an die Erklärungen 
des Differenzverstärkers gehalten. Die anderen 3 OPV in dem Baustein 
sind von den Werten gleich beschaltet, UE1 wird auch da angelgt, ist für 
alle gleich. Nur VBAT_n wird jeweils mit einer anderen Qelle versorgt.

[Nota (Gast)]

Der Spannungsteiler ist hochohmig und wird belastet.

[HildeK (Gast)]

Tino K. schrieb:
> Habe ich einen Denkfehler?

Vermutlich.
Das Potential an den OPA-Eingängen ist der Wert, der sich durch den 
Teiler über VBAT_1 einstellt.
Damit wird der Spannungsteiler R9/R10 mit R44 auf diese Spannung 
belastet. Wenn du VBAT_1 änderst, ändert sich auch der Strom durch R44.
Dein Vorhaben funktioniert vermutlich nur, wenn die Spannung an TP5 eine 
niederohmige Quelle ist.

Um solche Sachen anzuschauen, nimmt man LTSpice. Es muss ja nicht direkt 
der MCP6024 sein, mit dem man simuliert, um grundsätzliche Problem zu 
erkennen.

[Christian L. (cyan)]

Ist doch klar, dass das so nicht geht. R44 und R66 belasten doch deinen 
Spannungsteiler zusätzlich, sodass die Spannung einbricht. Die Spannung 
am Testpunkt ist zudem von der aktuellen Ausgangsspannung des OPVs 
abhängig. (Stichwort: Superpositionsprinzip)
Entweder, du verringerst die Widerstandswerte so stark, dass die 
Belastung vernachlässigbar ist oder du musst die 3,1V mit einem weiteren 
OPV zwischen puffern.

[Bernd B. (bbrand)]

Der OPV regelt so, dass die Spannung am invertierenden Eingang gleich 
der Spannung am nichtinvertierenden Eingang ist. Wenn VBAT_1 nicht 
anliegt, ist die Spannung am invertierenden Eingang also 0. Damit 
bekommst Du einen Spannungsteiler aus R9 und R10||R44.

Korrektur: Da der OPV nur eine positive Versorgungsspannung hat, kann er 
die Spannung am invertierenden Eingang nicht bis auf 0 herunterregeln.

Gruß,
Bernd

[HildeK (Gast)]

Eine Lösung kann sein, den R44 wegzulassen und den Teiler R9/R10 nach 
folgenden Bedingungen auszulegen:
R9/R10 = 1/10
R9 || R10 = 100k

Zwei Gleichungen, zwei Unbekannte, rechnen darfst du selber ...

[Tino K. (blumengiesser)]

Danke! Also ich habe den Spannungsteiler am Eingang um Faktor 100 
jeweils verkleinert, damit wird er nur noch viel weniger belastet und 
die Spannung ist ca. das was sie sein soll und bricht mit Zuschalten von 
VBAT_1 nicht mehr ein. Danke!