Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkungsfaktor


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von Mido E. (hamtaro_99)


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Hallo,

ich verwende für meine Brückenschaltung der INA333 als 
Instrumentenverstärker.
Die Versorgung beträgt 5V.
ich ändere mein Gain, G = 1 + (100 kΩ / RG). Normaleweise Vaout=G*Vin.
was ich bemerkt hab, je mein Eingangssignal grösser ist desto wird diese 
Verstärkungsfaktor klein.
als Bsp:
Vin = 1,3 mV -> Vout= 338 mV
Vin = 4,8 mV -> Vout = 1,267 V

meine Ergebnisse sind schon gut, also mein Signal wurde verstärkt aber 
ich verstehe nicht warum der Verstärkungsfaktor bleibt nicht gleich.

: Verschoben durch Moderator
von elagil (Gast)


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338/1,3 = 260
1267/4,8 = 264

Med E. schrieb:
> je mein Eingangssignal grösser ist desto wird diese
> Verstärkungsfaktor klein

Das kann ich nicht bestätigen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Du solltest noch folgende Informationen liefern:
- Schaltung mit Werten der Bauelemente und Versorgung,
- Daten der Quelle des Eingangssignals.
- Ist eine Last angeschlossen?
- Wie ist der Aufbau und wo genau sind Eingang und Ausgang angeschlossen 
(Gleichtaktspannung, Spannungsabfall an Masseleitungen etc.)
- Womit wurde gemessen?

Dann wäre es hilfreich, wenn du auch bei Vin=0 misst (wegen 
Offsetfehler).

Beitrag #6313777 wurde vom Autor gelöscht.
von Mido E. (hamtaro_99)


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elagil schrieb:
> 338/1,3 = 260
> 1267/4,8 = 264
>
> Med E. schrieb:
>> je mein Eingangssignal grösser ist desto wird diese
>> Verstärkungsfaktor klein
>
> Das kann ich nicht bestätigen.

Entschuldigung, ich wollte meinen mein Faktor bleibt nicht stabil

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Med E. schrieb:
> Vin = 1,3 mV -> Vout= 338 mV    = Faktor 260
> Vin = 4,8 mV -> Vout = 1,267 V  = Faktor 263,9

Das könnte ein kleiner Messfehler sein. Eine Abweichung im Bereich um 1% 
sind nicht ungewöhnlich.

von Mido E. (hamtaro_99)


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Dietrich L. schrieb:
> Du solltest noch folgende Informationen liefern:
> - Schaltung mit Werten der Bauelemente und Versorgung,
> - Daten der Quelle des Eingangssignals.
> - Ist eine Last angeschlossen?
> - Wie ist der Aufbau und wo genau sind Eingang und Ausgang angeschlossen
> (Gleichtaktspannung, Spannungsabfall an Masseleitungen etc.)
> - Womit wurde gemessen?
>
> Dann wäre es hilfreich, wenn du auch bei Vin=0 misst (wegen
> Offsetfehler).

ich habe nur eine Quelle für die Spannungsversorgung mit 5V.(für meine 
schaltung und meine Verstärker)
es geht um eine Wheatstonesche Messbrücke schaltung. da das Signal 
schwach ist wurde der INA333 als Instrumentenverstärker verwendet.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Med E. schrieb im Beitrag #6313777:
> Entschuldigung, ich wollte meinen mein Faktor bleibt nicht stabil

Daher sagte ich ja: hast du auch mal den 0-Punkt gemessen? Vielleicht 
ist bei Vin=0V schon eine Spannung am Ausgang!?
Der Fehler bewegt sich ja im %-Bereich, d.h. bei 3mV sind das nur um die 
50µV. Diese µV sind durch Offsetfehler oder Spannungabfällen in der 
Verdrahtung schnell beisammen.

von Mido E. (hamtaro_99)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Med E. schrieb:
>> Vin = 1,3 mV -> Vout= 338 mV    = Faktor 260
>> Vin = 4,8 mV -> Vout = 1,267 V  = Faktor 263,9
>
> Das könnte ein kleiner Messfehler sein. Eine Abweichung im Bereich um 1%
> sind nicht ungewöhnlich.

der Faktor wert liegt zwischen 260 und 302 (nach dem Test von mehrere 
Signalen)

von Mido E. (hamtaro_99)


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Dietrich L. schrieb:
> Med E. schrieb im Beitrag #6313777:
>> Entschuldigung, ich wollte meinen mein Faktor bleibt nicht stabil
>
> Daher sagte ich ja: hast du auch mal den 0-Punkt gemessen? Vielleicht
> ist bei Vin=0V schon eine Spannung am Ausgang!?
> Der Fehler bewegt sich ja im %-Bereich, d.h. bei 3mV sind das nur um die
> 50µV. Diese µV sind durch Offsetfehler oder Spannungabfällen in der
> Verdrahtung schnell beisammen.

Ohne Last ist schon 0,7 mV am Ausgang, mit Verstärkung wird 212 mV

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Med E. schrieb:
> der Faktor wert liegt zwischen 260 und 302 (nach dem Test von mehrere
> Signalen)

Dann gebe doch Werte an, mit denen man deine Aussage nachvollziehen 
kann!

von Mark S. (voltwide)


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Med E. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Med E. schrieb im Beitrag #6313777:
>>> Entschuldigung, ich wollte meinen mein Faktor bleibt nicht stabil
>>
>> Daher sagte ich ja: hast du auch mal den 0-Punkt gemessen? Vielleicht
>> ist bei Vin=0V schon eine Spannung am Ausgang!?
>> Der Fehler bewegt sich ja im %-Bereich, d.h. bei 3mV sind das nur um die
>> 50µV. Diese µV sind durch Offsetfehler oder Spannungabfällen in der
>> Verdrahtung schnell beisammen.
>
> Ohne Last ist schon 0,7 mV am Ausgang, mit Verstärkung wird 212 mV

Wieso auf einmal "ohne Last"?
Wie genau kannst Du den überhaupt die Eingangsspannung messen?

: Bearbeitet durch User
von Mido E. (hamtaro_99)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Med E. schrieb:
>> der Faktor wert liegt zwischen 260 und 302 (nach dem Test von mehrere
>> Signalen)
>
> Dann gebe doch Werte an, mit denen man deine Aussage nachvollziehen
> kann!

Vin = 4 mV -> Vout= 1080 mV
Vin = 1,4 mV -> Vout = 400 mV

von Mido E. (hamtaro_99)


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Mark S. schrieb:
> Med E. schrieb:
>> Dietrich L. schrieb:
>>> Med E. schrieb im Beitrag #6313777:
>>>> Entschuldigung, ich wollte meinen mein Faktor bleibt nicht stabil
>>>
>>> Daher sagte ich ja: hast du auch mal den 0-Punkt gemessen? Vielleicht
>>> ist bei Vin=0V schon eine Spannung am Ausgang!?
>>> Der Fehler bewegt sich ja im %-Bereich, d.h. bei 3mV sind das nur um die
>>> 50µV. Diese µV sind durch Offsetfehler oder Spannungabfällen in der
>>> Verdrahtung schnell beisammen.
>>
>> Ohne Last ist schon 0,7 mV am Ausgang, mit Verstärkung wird 212 mV
>
> Wieso auf einmal "ohne Last"?
> Wie genau kannst Du den überhaupt die Eingangsspannung messen?

ich habe 4 Wägezellen, die Ausgangssignal wurde gemessen vor und nach 
der Verwendung von Instrumentenverstärker. die wert Von Ausgangssignal 
wurde geändert  durch eine ausgeübte Kraft auf den Dehnungsmessstreifen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Med E. schrieb:
> Ohne Last ist schon 0,7 mV am Ausgang

Was heißt ohne Last? Keine Last am Ausgang? Oder einfach die Eingänge 
offen gelassen? Das darf in keinem Fall sein!

Wenn du aber meinst: an beiden Eingängen die gleiche Spannung (d.h. 
Differenspannung=0V) ist noch folgendes zu berücksichtigen:
Da du nur eine Positive Versorgungsspannung hast, kann der Ausgang nie 
negativ werden. Vielleicht wäre durch den Offsetfehler der "richtige" 
Wert am Ausgang negativ. Damit wäre der sichtbare Spannungshub kleiner.

Noch was zur Messung: hast du den Ausgang mit einem Oszi angeschaut? 
Vielleicht streut Brumm oder andere Störquellen in die Schaltung ein. 
Und: sind die 5V Versorgung sauber gefiltert?

von Mido E. (hamtaro_99)


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Dietrich L. schrieb:
> Med E. schrieb:
>> Ohne Last ist schon 0,7 mV am Ausgang
>
> Was heißt ohne Last? Keine Last am Ausgang? Oder einfach die Eingänge
> offen gelassen? Das darf in keinem Fall sein!
>
damit meinte ich keine ausgeübte Kraft auf den Dehnungsmessstreifen. bei 
der Messung von Ausgangssignal hab ich den Wert 0,7 mV.(ohne verwendun 
von Instrumentenverstärker)

> Wenn du aber meinst: an beiden Eingängen die gleiche Spannung (d.h.
> Differenspannung=0V) ist noch folgendes zu berücksichtigen:
> Da du nur eine Positive Versorgungsspannung hast, kann der Ausgang nie
> negativ werden. Vielleicht wäre durch den Offsetfehler der "richtige"
> Wert am Ausgang negativ. Damit wäre der sichtbare Spannungshub kleiner.
>
> Noch was zur Messung: hast du den Ausgang mit einem Oszi angeschaut?
> Vielleicht streut Brumm oder andere Störquellen in die Schaltung ein.
> Und: sind die 5V Versorgung sauber gefiltert?
ich verwende keine filter in meiner Schaltung

von Forist (Gast)


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Med E. schrieb:
> ich verwende für meine Brückenschaltung der INA333 als
> Instrumentenverstärker.

Und was hat das mit Mikrocontrollern oder digitaler Elektronik zu tun?
Der INA333 ist ein reiner Analogbaustein.

von Harald W. (wilhelms)


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Med E. schrieb:

> Vin = 4 mV -> Vout= 1080 mV
> Vin = 1,4 mV -> Vout = 400 mV

...und wie gross ist Vout bei Vin = 0mv?

von Mark S. (voltwide)


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Und WOMIT mißt Du die Eingangsspannung?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Med E. schrieb:
> ich verwende keine filter in meiner Schaltung

Das solltest du aber tun.

Ich habe den Eindruck, dass du noch viel lernen musst. Das Rechnen mit 
einem idealen OpAmp scheinst du ja schon zu können, aber jetzt kommen 
die vielen kleinen Schweinereien, die bei einem realen OpAmp nicht 
vernachlässigt werden dürfen. Dies gilt besonders in deinem Fall, wo du 
recht kleine Spannungen verstärken willst.

Ich fange mal mit den wichtigsten Daten an:
- Offset Voltage
- Input Offset und Input Bias Current
- Common Mode Voltage Range
- Common Mode Rejection
- Power Supply Rejection
Und zu alle diesen Werten gibt es dann typische Werte und min. oder max. 
Werte (Exemplarstreuung). Dazu sind diese Werte meist bei 25°C 
angegeben, d.h. sie sind auch noch temperaturabhängig...
Diese Parameter sollten alle mal daraufhin abgeklopft werden, wie groß 
die Fehler sind, die dadurch in deiner Schaltung mit deinen Werten 
entstehen, und ob sie vernachlässigt werden können.

Damit solltest du dich mal befassen, auch wenn es dich vielleicht etwas 
erschlägt.

von Mido E. (hamtaro_99)


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Forist schrieb:
> Med E. schrieb:
>> ich verwende für meine Brückenschaltung der INA333 als
>> Instrumentenverstärker.
>
> Und was hat das mit Mikrocontrollern oder digitaler Elektronik zu tun?
> Der INA333 ist ein reiner Analogbaustein.

mit Mikrocontroller

von Mido E. (hamtaro_99)


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Harald W. schrieb:
> Med E. schrieb:
>
>> Vin = 4 mV -> Vout= 1080 mV
>> Vin = 1,4 mV -> Vout = 400 mV
>
> ...und wie gross ist Vout bei Vin = 0mv?

wenn ich kein Gewicht hab, hab ich 0,7 mV wenn ich das Signal verstärke 
kommt 212 mV raus

von Mido E. (hamtaro_99)


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Mark S. schrieb:
> Und WOMIT mißt Du die Eingangsspannung?

multimeter

von Mido E. (hamtaro_99)


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Dietrich L. schrieb:
> Med E. schrieb:
>> ich verwende keine filter in meiner Schaltung
>

> Damit solltest du dich mal befassen, auch wenn es dich vielleicht etwas
> erschlägt.

Danke für die Infos

von Mark S. (voltwide)


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Med E. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Und WOMIT mißt Du die Eingangsspannung?
>
> multimeter

Ein Multimeter - nicht möglich! Wer hätte das gedacht!
Vielen Dank für diese erschöpfende Auskunft. Diesen Schwachsinn hier tue 
ich mir nicht länger an.

: Bearbeitet durch User
von Zeno (Gast)


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Forist schrieb:
> Und was hat das mit Mikrocontrollern oder digitaler Elektronik zu tun?
> Der INA333 ist ein reiner Analogbaustein.

Hast Du ein Problem damit? So wie es aussieht bist Du der einzige hier 
den das stört.
Wenn's wirklich so schlimm ist wird es ein Mod ins Analogtechnikforum 
verschieben. Die Welt geht aber auch nicht unter wenn es hier stehehen 
bleibt.

von Wolfgang (Gast)


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Mido E. schrieb:
> Mark S. schrieb:
>> Und WOMIT mißt Du die Eingangsspannung?
>
> multimeter

Dann mach für deine gemessenen Eingangsspannungen mal eine vernünftige 
Fehlerrechnung

Beitrag #6314286 wurde vom Autor gelöscht.
von Mido E. (hamtaro_99)


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Wolfgang schrieb:
> Mido E. schrieb:
>> Mark S. schrieb:
>>> Und WOMIT mißt Du die Eingangsspannung?
>>
>> multimeter
>
> Dann mach für deine gemessenen Eingangsspannungen mal eine vernünftige
> Fehlerrechnung

Danke

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Habe ich etwas verpasst, oder diskutieren wir hier über eine 
unbekannte Schaltung, da weder der Schaltplan noch die für die 
Verstärkung bestimmenden Bauteile gezeigt wurden?

Wir brauchen hier unbedingt den Schaltplan und die Werte aller 
Widerstände.

Dazu erstellst du bitte mal eine ordentliche Tabelle mit vielen 
Messwerten der Eingangsspannung versus Ausgangsspannung. Und markiere im 
Schaltplan, an welche Punkte du das Messgerät angeschlossen hast.

: Bearbeitet durch User

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