Hallo zusammen.
Ich habe gerade angefangen mich mit Operationsverstärkern zu
beschäftigen, da ich eine Anwendung habe, bei der ich diese benötige.
Ich bin also noch ein Neuling in diesem Gebiet. (seid bitte nicht zu
streng mit mir)
Der Wunsch ist eine Schaltung zu bauen, die aus einer Referenzspannung
und einem Sensorsignal ein differenzielles Messsignal aufbereitet, damit
dies über ein Kabel zur Auswerteeinheit ausgegeben werden kann.
Ich habe eine Prinzipskizze gemacht, damit man sieht, was ich vorhabe.
(siehe prinzipszizze.gif)
Die Erzeugung der symmetrischen Spannung klappt ganz gut. ist aber auch
schon leicht verrauscht. Ich habe schon überlegt einfach zwei
Spannungsregler dahinter zu hängen, da die mir eine schöne Spannung
erzeugen könnten. In diesem Fall würde ich die Eingangsspannung auf 24V
erhöhen und dann aus +-12V +-9 Volt machen. (ich hoffe das geht)
Daraufhin folgt ein Instrumentenverstärker um den Sensor und die
Referenzspannung nicht zu belasten und gleichzeitig die Verstärkung (<1)
einstellen zu können.
Zum Schluss noch ein invertierender Verstärker mit Verstärkung =1 um ein
Invertiertes Signal zu erzeugen.
Auf der Messseite sitzt ein 120 Ohm Widerstand über den gemessen wird.
Auf diesem habe ich ein extrem großes Rauschen. (siehe rauschen.gif) Ich
habe auch das Gefühl, dass mit jedem Verstärker das Rauschen schlimmer
wird. (könnte logisch sein, wenn das Rauschen immer mitgenommen wird)
Das Rauschen hat eine Frequenz von 900 kHz ... woher kommt das?
Das Rauschen ist übrigens noch stärker, wenn ich den Widerstand nicht
anhänge und den Stromkreis offen lasse.
Das Signal soll später ca. +-0,5V Range haben. leider hat mein Rauschen
schon ca. +-0,7 V.
:(
Wahrscheinlich habe ich einen ganz banalen Fehler drin. Aber ich hoffe
ihr könnt mir helfen.
Ich habe auch noch meine Simulation angehängt (simulation.gif) . Dort
seht ihr auch die Schaltung.
DANKE
Jochen der Rochen schrieb:> Das ist kein Rauschen. Rauschen ist was stochastisches.
Genau, da schwingt etwas, vielleicht der Rail-Splitter mit dem
verdrehten Q2.
Der LT1079 ist für rauscharme Sachen auch ungeeignet, wie fast alle
Micropower-OPV.
Vielen Dank für eure Antworten.
Tatsächlich habe ich den Q2 nur im Plan falsch herum eingebaut. Auf dem
Board ist er richtig herum.
Der Punkt, dass es kein Rauschen ist stimmt. Jetzt wo ihr es sagt. Es
ist tatsächlich ein Schwingen.
Der Kondensator über R2 hat leider nicht viel bewirkt.
Ich werde mal die Schaltung aus der ersten Antwort nachbauen. Trotzdem,
wenn noch jemand eine Idee zum Schwingen hat würde ich es gern
verstehen.
Grüße
Wie lang ist das Kabel?
An deiner Stelle würde ich darüber nachdenken, ob du es nicht lieber in
ein Stromsignal umwandeln willst (unterdrückt induktive Störungen
besser, Leitungswiderstand wird bedeutungslos).
Wühlhase schrieb:> Wie lang ist das Kabel?>> An deiner Stelle würde ich darüber nachdenken, ob du es nicht lieber in> ein Stromsignal umwandeln willst (unterdrückt induktive Störungen> besser, Leitungswiderstand wird bedeutungslos).
Im Prinzip mache ich das ja durch den 120 Ohm Widerstand. Es muss ja
immer ein Strom fließen, da ich sonst über dem Widerstand keine Spannung
abgreifen würde.
Das Kabel ist ca. 3m lang. Geht aber an einem E-Motor vorbei und das
lässt sich leider nicht ändern. Aber darum ist es auch geschirmt.
Wühlhase schrieb:> Und es gibt fertige ICs für sowas, deutlich einfacher als deine> bisherige Schaltung in der Simulation.
Kannst du mir einen nennen? Habe bisher keine gefunden. Vielleicht weil
ich nicht weiß, wie die heißen. XD
Thomas W. schrieb:> Müßtest du nicht noch den oberen Punkt der Last mit einem Buffer> entkoppeln ?
Kannst du mir das genauer erklären?
Stichwort Buffer?
Ich dachte an einen buffer opamp (invertierender Eingang an Ausgang,
"Voltage Follower") an U4 Ausgang. Bin aber nicht sicher, ob das helfen
kann.
Ich hätte vermutet, der U5 Schwingt.
Thomas W. schrieb:> Ich hätte vermutet, der U5 Schwingt.
Muß nicht unbedingt der U5 sein. Das ist ein komplexes System und,
bedingt durch parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten, ergibt sich die
Schwingung mit 900 kHz.
Benjamin B. schrieb:> extrem großes Rauschen
Ist kein Rauschen, das wurde ja schon geklärt. Rauschen ist ein
stochastisches Signal, nicht eine diskrete Frequenz. Auch ist die
Amplitude für Rauschen viel zu hoch.
Du hast also einen Oszillator gebaut. An den (fehlenden)
Abblockkondensatoren kann es nicht liegen, die 900 kHz zeigen sich auch
in der Simulation.
Wie hoch soll denn die zeitliche Auflösung des Sensorsignals sein? Du
könntest die Bandbreite des Systems verringern um das Oszillieren zu
verhindern.
1.Es ist nicht immer besonders nützlich, die hohe Verstärkung über nur
einen OPV zu realisieren?
2.Selbst wenn die Schaltung schön aussieht, kann der Aufbau Mist sein.
Mohandes H. schrieb:> Du hast also einen Oszillator gebaut. An den (fehlenden)> Abblockkondensatoren kann es nicht liegen, die 900 kHz zeigen sich auch> in der Simulation.
Das kann ich in meiner nicht finden. Der Sinus der in dem Bild ist, ist
ein Sensorsignal. (falls du das meintest)
Oder hast du die Schaltung selbst auch noch einmal simuliert?
> Wie hoch soll denn die zeitliche Auflösung des Sensorsignals sein? Du> könntest die Bandbreite des Systems verringern um das Oszillieren zu> verhindern.
Die Bandbreite könnte deutlich herabgesetzt werden. ich Rechne mit
Signalen im Bereich von max. 1 kHz.
Benjamin B. schrieb:> Der Sinus der in dem Bild ist, ist ein Sensorsignal. (falls du das> meintest).
Sorry, das war ein Mißdeutung. Auch weil Du schriebst:
> leider hat mein Rauschen schon ca. +-0,7 V.Benjamin B. schrieb:> ich Rechne mit Signalen im Bereich von max. 1 kHz.
Dann brauchst Du doch auch keinen Verstärker der bei >1 MHz überträgt.
Bei so hoher Bandbreite sind Schwingungen fast vorprogrammiert.
Benjamin B. schrieb:> Oder hast du die Schaltung selbst auch noch einmal simuliert?
Nein, Du könntest aber mal die asc-Datei posten. Dann kann jeder daran
'herummessen'.
Helge schrieb:> ein Verstärker mit Totband. Das oszilliert immer
Nee, hat damit gar nichts zu tun. Übrigens wären dann OPVs wie µA709
oder LM324-Klasse alles nur Oszillatoren.
Helge schrieb:> Dagegen wurden Tricks eingebaut. Vorspannen, Gegenkopplung mit C.
In den genannten OPV gibt es keine Vorspannung und eine Gegenkopplung
mit C gegen den Totbereich wäre ja Blödsinn, weil die Dinger auch bei
beliebig niedrigen Frequenzen funktionieren müssen.
