Hallo Bei dem Simulator von EasyEDA lass ich die Schaltung ( auf dem Bild ) laufen. Wieso meldet mir der Simulator bei V2 einen Kurzschluss. Nutzt jemand den Simulator von EASYEDA ? Danke fuer die konstruktiven Antworten . vy 73
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Ich würde dem Q1 einen Widerstand in Reihe zur Basis spendieren, ist ja schließlich kein MOSFET. Ich gehe mal davon aus, daß U2 kein VEE am Ausgang schafft, d.h. Q1 wird auch nie sperren.
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Klaus H. schrieb: > Wieso meldet mir der Simulator bei V2 einen Kurzschluss. Der ist durchgebrannt. Den musst du ersetzen. ;-) -duck und weg- Auf jeden Fall einen Basisvorwiderstand einsetzen.
Ich denke du verstehst die Fehlermeldung falsch. Der Fehler sagt FG1:V2, das heißt V2 im Subcircuit des FG1 (deiner Signalquelle) und du hast den GND Ausgang und den (-)-Ausgang vom Signalgenerator beide auf Masse gelegt. Der "Generator" ist nur Eyecandy/UI, im darunterliegenden Spice sind das zu 99.9% einfach 2 Spannungsquellen mit 180° Phasenverschiebung. SINE für Sinus und PULSE für Rechteck und Dreieck/Sägezahn. Kurz, lass den (-) Ausgang vom XFG1 offen.
Weil die Fehlermeldung sich nicht auf deine DC-Qualle V2 sondern auf den Funktionsgenrator (X)FG1 bezieht, dessen negativen Ausgang (V2) du gegen Masse Kurzgeschlossen hast? Nur so eine Vermutung.
Danke fuer die Antworten, es hat geholfen. Nun simuliert er :-) Nur nicht das erwartete ..... Danke nochmal fuer die konstruktiven Antworten, hab ich nun alles beruecksichtigt 73
Peter D. schrieb: > daß U2 kein VEE am Ausgang schafft, d.h. Q1 wird auch nie sperren. Sehe ich auch so. Der steinalte OP kann bei -15V Versorgung garantiert nur bis zu -12V ausgeben. Der Transistor braucht also nicht nur einen Basisvorwiderstand, sondern sogar einen Basisspannungsteiler.
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Die Beschaltung des Tranistors ist .... merkwürdig. Was soll denn der überhaupt bewirken?
Du invertierst noch mal die Rückkopplung. Das geht so nicht.
Nochmals, Danke fuer die Antworten. Wie man vielleicht herauslesen kann, soll die Schaltung einen Strom/Spannungswandler mit besonders grossen Dynamikumpfang darstellen. Das mit der negierten Rueckkopplung faellt mir jetzt auch auf. Vielleicht hilft ein PBP anstelle eines NPN Transistors? 73
Klaus H. schrieb: > Nochmals, Danke fuer die Antworten. > Das mit der negierten Rueckkopplung faellt mir jetzt auch auf. > Vielleicht hilft ein PBP anstelle eines NPN Transistors? Sicher nicht. Aber solange Du uns nicht sagst, wozu der überhaupt nützlich sein soll, kann Dir das keiner sagen. Denn um einen I/U-Wandler zu haben, brauchst Du den nicht.
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Lothar M. schrieb: > Der steinalte OP kann bei -15V Versorgung garantiert > nur bis zu -12V ausgeben. Da täuscht du dich - meint zumindest TI https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf Den Transistor bekommt er bei der Schaltung allerdings trotzdem nicht zu.
Rainer W. schrieb: > Da täuscht du dich - meint zumindest TI > https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua741.pdf Genau daraus habe ich meinen Screenshot. Und dort werden bei +-15V Versorgung mindestens +-12V Output Swing garantiert. Typisch sind es +-14V. Aber wer seine Schaltungen sicher auslegen will, geht eben von den garantierten Mindestwerten aus, aber nicht von typischen Werten oder gar den absoluten Maximalwerten. Und wie bemerkt: auch mit einer typischen Ausgangsspannung von -14V bleibt immer noch 1V zum Einschalten des Transistors.
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Hallo Wie schon geschrieben. Es soll ein Strom/Spannungswandler mit grossem Dynamikbereich werden. 0 bis ca 200mA am Eingang. Den OpAmp habe ich den genommen der gerade da war. Wird spaeter noch durch einen Rail to Rail Type ausgetauscht. 73
Klaus H. schrieb: > Es soll ein Strom/Spannungswandler mit grossem Dynamikbereich werden. 1. dir ist bekannt, dass das ein Widerstand prinzipiell auch kann? Bekannt z.B. als "Shunt". 2. du speist keinen Strom sondern eine Spanung in deine Schaltung ein. > 0 bis ca 200mA am Eingang. Das ist kein "Dynamikbereich", sondern ein Messbereich. Denn eine Dynamik gibt ein Verhältnis an, in deinem Fall wäre das Verhältnis aber 200mA/0mA = "unendlich". Wenn du also von 20µA bis 200mA messen willst, dann brauchst du eine Dynamik von 200mA/20µA = 10000 = 80dB. > Das Ergebniss sieht so aus: (Bild1) Und wie sollte es aussehen?
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Danke fuer deine Antwort Lothar M. schrieb: > Klaus H. schrieb: >> Es soll ein Strom/Spannungswandler mit grossem Dynamikbereich werden. > 1. dir ist bekannt, dass das ein Widerstand prinzipiell auch kann? > Bekannt z.B. als "Shunt". Ich will ja gerade keinen Shunt, ich will 0 Ohm Eingangswiderstand fuer den Strommessbereich. > 2. du speist keinen Strom sondern eine Spanung in deine Schaltung ein. > >> 0 bis ca 200mA am Eingang. > Das ist kein "Dynamikbereich", sondern ein Messbereich. Denn eine > Dynamik gibt ein Verhältnis an, in deinem Fall wäre das Verhältnis aber > 200mA/0mA = "unendlich". Wenn du also von 20µA bis 200mA messen willst, > dann brauchst du eine Dynamik von 200mA/20µA = 10000 = 80dB. Da hast du Recht, auf einem der Bilder kannst du vielleicht erkennen das es ein Picoamperemeter werden soll, also 100pA-200mA. > >> Das Ergebniss sieht so aus: (Bild1) > Und wie sollte es aussehen? Der Signalgenerator am Eingang mit 100 Ohm Widerstand sollen eigentlich eine einstellbare Stromquelle sein. Deswegen sieht das Diagramm fuer den negativen Strom schon ziehmlich genau so aus wie ich mir das vorgestellt habe. 73
Klaus H. schrieb: > ziehmlich Ziemlich wird nur mit 1 h geschrieben. Und war dem am Wortende. > auf einem der Bilder kannst du vielleicht erkennen Nein, kann man nicht. Und wenn schon: soll das hier ein Wimmelbildkinderbuch sein, wo man Informationen aus Screenshots heraussuchen muss? > das es ein Picoamperemeter werden soll, also 100pA-200mA. 200 dB? Ohne Bereichsumschaltung? Vergiss es, das wird nie was (und zwar wirklich im Sinne von never ever, nicht im Leben, auch nicht mit 100 Mannjahren Erfahrung).
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Lothar M. schrieb: >> das es ein Picoamperemeter werden soll, also 100pA-200mA. > 200 dB? Ohne Bereichsumschaltung? Vergiss es, das wird nie was (und zwar > wirklich im Sinne von never ever, nicht im Leben, auch nicht mit 100 > Mannjahren Erfahrung). Der Weg ist das Ziel. Ueber eine Bereichsumschaltung hab ich auch schon nachgedacht. Leider erfuellt es dann aber nicht die Anforderung nach einem hohen Dynamikbereich. Bei mir sind allerdings der Unterschied in dB zwischen einem Strom von 100 pA und 200 mA ungefähr -126,02 dB. Das Problem ist sicherlich die Weiterverarbeitung. Ein 24 bit AD-Wandler koennte es schaffen. Der Dynamikbereich eines 24-Bit-Wandlers betraegt ungefähr 144,48 dB. No way ? Danke fuer deine Insperation. 73
Klaus H. schrieb: > Das Problem ist sicherlich die Weiterverarbeitung. Ein 24 bit AD-Wandler > koennte es schaffen. Ein ADC von 24 Bit reicht alleine aber nicht aus. Das ganze Umfeld muss dann auch stimmen damit die letzten 12 Bit nicht im Rauschen untergehen. Dann auch noch Temperaturkompensation usw. Ich glaube du solltest erst einmal etwas anderes basteln wenn du schon eine Kenntnis von einem Basisvorwiderstand hast. Zum Thema Pico Amperemeter schau mal da rein : https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2802161.htm ;-)
Obelix X. schrieb: > Ich glaube du solltest erst einmal etwas anderes basteln wenn du schon > eine Kenntnis von einem Basisvorwiderstand hast. > > Zum Thema Pico Amperemeter schau mal da rein : > > https://www.elektronik-kompendium.de/sites/raspberry-pi/2802161.htm > > ;-) Auch dir Danke fuer deine Einwaende. Und wie misst man damit die Microcotroller Stromaufnahme im "Deep Sleep" ? (mit einem Shunt wird das nix) 73
Guten Abend, wenn man einen großen Bereich ohne Umschaltung messen will/muss, nimmt man logarithmische Verstärker. Hier wird Ihnen geholfen: ;-) https://www.analog.com/en/parametricsearch/10772#/ https://www.ti.com/amplifier-circuit/special-function/logarithmic/products.html Aber nicht denken, das ist einfach! Wobei bis 10pA herunter, ist es mit Sorgfalt und Erfahrung und guter Leiterplattenreinigung halbwegs gut beherrschbar. Ein stark unterschätztes Problem sind die Messwiderstände, die man braucht, um seinen Aufbau (die Serie?) abzugleichen. Um 10 pA einzuspeisen, benötigt man genaue 100 Gigaohm (und recht genaue 1 V). Es gehen auch 10 GOhm und 0,1V.... 10mV kann man schon vergessen... der Offsetspannungseinfluss wird zu groß. Die Widerstände gibt es bei srt Resistors... in Mindestbestellmengen. Naja man braucht auch einige zum Ausmessen des präzißen Messwiderstandes. Also ist das mit der Mindestmage nicht so schlimm, nur die Dame dort am Telefon, ist nett gesagt, keine Fachkraft und es ist nicht immer alles verfügbar. Ausmessen ist eigentlich nur mit (aktuell käuflichen) Keysight Electrometer möglich. Das kostet mit Akkubetrieb (und der ist sehr empfehlenswert!) um die 13500 € netto. Achja und man muss sich eine Hochohmmessbox bauen... in der freien Luft geht gar nichts. Da schlagen die Sucoboxen von Huber und Suhner, in die man die Messwiderstände einbauen muss, fast nicht mehr ins preisliche Gewicht: https://de.farnell.com/huber-suhner/f66-cb-50-0-1-e/adapter-bnc-stecker-bnc-buchse/dp/4162950?ost=sucobox Und dann diese Suco-Box-Widerstände direkt auf den Eingang aufstecken und später zur Messung ein absolutes MUSS "Low-Noise-Kabel" benutzen!!! Ist alles zusammen nicht trivial und kann insgesamt mit Beschaffung und Aufbauzeiten 1 Jahr dauern. Wer will von Dir, dass du sowas baust - oder ist das eine "Eigenüberlegung" die noch nicht lange genug überlegt wurde, weil die Schwierigkeiten unbekannt waren? Einen schönen nachdenklichen Abend!
Lothar schrieb: > Wobei bis 10pA herunter, ist es mit Sorgfalt und Erfahrung und guter > Leiterplattenreinigung halbwegs gut beherrschbar. Aber eben mehr Erfahrung als ein einzelner Mensch in seinem Leben aufbauen kann. Es ist ja nicht so, dass bei einem Messgerätehersteller jeder ganz von vorn anfängt und jeden denkbaren Fehler selber machen muss, sondern er hat schon hunderte Mannjahre Erfahrung in der Firma. > Ist alles zusammen nicht trivial und kann insgesamt mit Beschaffung und > Aufbauzeiten 1 Jahr dauern. Bei oben genanntem Hintergrund. Klaus H. schrieb: > Bei mir sind allerdings der Unterschied in dB zwischen einem Strom von > 100 pA und 200 mA ungefähr -126,02 dB. Ich rechne nochmal nach und korrigiere mich: 200mA/100pA = 2.000.000.000 = 186dB. > Ein 24 bit AD-Wandler koennte es schaffen. So mancher ist froh, wenn er aus dem eingeplanten 20-Bit-Wandler dann tatsächlich 16 ziemlich stabile und unverrauschte Bits herausbekommt. > ungefähr -126,02 dB. ... ungefähr 144,48 dB. Bitte nicht "ungefähr" schreiben und dann zwei Nachkommastellen angeben. Das sind Nebelkerzen. Und selbst wenn du da tatsächlich 24 Bit aufgelöst und fehlerfrei gewandelt bekämst, fehlten immer noch 7 Bits bis zur nötigen Auflösung von echten 31 Bits. > No way ? Schon allein weil du deinen ersten Aufbau mit eigenartig umständlicher, per Definition nicht funktionsfähiger Schaltungstechnik machst und du dir dein Simulationsergebnis nicht erklären kannst, ist es sicher, dass du es allein, ohne die laufende Mithilfe von erfahrenen Kollegen, sicher nicht hinbekommen wirst. Oder andersrum: vergiss dein hehres Ziel und fang einfach mal klitzeklein an. Du wirst dann schon sehen, wie weit du kommst. Ein Tipp: lies mal den Beitrag "Re: Messgerät für Verbrauchsoptimierung batteriebetriebener Geräte"
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Danke fuer alle inspirierenden Antworten. Ihr habt ja so recht. Ich habe schon vor 30 Jahren femto Ampere gemessen. Und da habe ich feststellen muessen das ich jede Handbewegung mit gemessen habe :-). Die hochhohm Widerstaende muessen auch sehr hochwertig gereinigt werden. Meine dB Messung muss ich nochmal hinterfragen, mach ich spaeter. Das schoene bei meiner Schaltung ist das ich bei der AD-Wandlung sehr gut den "Bereich" umschalten kann, bei dem eigentlichen I/U Wandler leider nicht. Fuer Vergleichsmessungen habe ich leider nur das Keithley µa Meter. Das 6400 waehre aber noch bezahlbar. Fuer den log. I/U Wandler habe ich auch schon eine preiswerte Idee, danke fuer den Tipp. 73 ( Ist nur meine persoehnliche Meinung und nicht wirklich wichtig )
Ultrapräzisionsmessung mit einem 741? Sehr trollig. Vor 30 Jahren hätte ich gesagt schau mal nach einem OPA-111 oder etwas ähnlichem. Inzwischen gibt es da wohl zahlos besser geeignete OPs. T1 erhöht so zusätzlich die Spannungsverstärkung, die Schaltung hat dadurch zumindest die Tendenz instabil zu werden. Wenn, dann nimmt man eher einen Emitterfolger, wie das in vielen Netzteilen so gelöst ist. Das das Ganze so nicht mal annähernd funktionieren wird hat Lothar ja schon dargelegt. Klaus H. schrieb: > Und wie misst man damit die Microcotroller Stromaufnahme im "Deep Sleep" Der Ansatz ist schon falsch. Es gab hier schon diverse Threads mit dem Vorschlag das über die Messung der Entladung eines Kondensators zu machen. Ist m.Mn. nach der vielversprechendere Weg.
Moin, Klaus H. schrieb: > ..... > Bei mir sind allerdings der Unterschied in dB zwischen einem Strom von > 100 pA und 200 mA ungefähr -126,02 dB. > > Das Problem ist sicherlich die Weiterverarbeitung. Ein 24 bit AD-Wandler > koennte es schaffen. Wenn du die Absolute Genauigkeit nicht brauchst, also nur eine relative von sagen wir 1%, dann könnte man den großen Messbereich mit einem nichtlinearen Shunt machen. In etwa so wie im Anhang. U1, U2 und U3 werden vom DA-Wandler gemessen. Differenzen bilden und je nach Spannung diesen oder jenen Wert verwenden. Genauer: Die Spannungsdifferenz verwenden (und mit ihrem Shunt multiplizierten), welche am größten ist aber dennoch deutlich unter einer Grenze liegt, bei der der Strom durch die parallele Diode noch vernachlässigbar ist. Ist so was wie ein Logarithmierer für Arme:-) Gruß, Roland
Guten Abend, Hallo Lothar M. Ja, hundert Mannjahre sind richtig - dazu gehört es aber das man erst mal in so eine Firma reinkommt, wo solche Leute sitzen, mit denen man kann, die einen das alles auch erzählen (Da gibt es auch Geheimniskrämer, die die einzigen Schlauen bleiben wollen und alle anderen sollen unwissend und abhängig bleiben.) und das man selbst gewillt ist, zuzuhören und zu lernen. Gerade am letzten hapert es oft, ist so meine Erfahrung, zuviel Selbstüberschätzung einfach und alle alten sind sowieso doof und deren Wissen überholt und wertlos. Manchmal denke ich, in den asiatischen Traditionen ist die Achtung vor den Alten, eine ganz gute kluge Sache. Aber ich gebe zu, als ich jung war, habe ich auch anders gedacht... Ja und jede Handbewegung messen, kenne ich auch... Oder wenn ein Kollege zwei Meter weiter weg aufsteht und Kaffe holt, kann man gleich mit Messen aufhören. Nicht bewegen und wirklich nicht in die Schaltung rein atmen, sind gute Tips. Zumindest bei 10pA. Bei 1nA ist alles schon wieder viel entspannter. Und noch zwei Tipps für Beginner, die ich bisher nicht erwäht hatte: - Guardring - Luftverkabelung des Eingangs Wer 100 pA mit 1% messen will, dem hauen 1 pA die Beine weg. Und da sind wir unter anderen schon mal beim Thema: (Bias-)Eingangsstrom des OPV. Ein 741 hat typ. 80nA. 80exp-9 A Also 800 (achthundert) mal mehr als gemessen werden soll! Nun gut, zur ganz groben Simu muss man nicht gleich den endgültigen IC einsetzen.... aber wie man sieht, ein bipolarer OPV geht garnicht. Ein Fet-Eingang muss her. Mit möglichst max. 250 fA Biasstrom. Die Ströme driften ja und verdoppeln sich je nach Quelle alle 10-20 Grad. Und so weiter...... Ach ja Dynamik: 100 pA = 100 exp-12 = 1 exp -10 100 mA = 100 exp-3 = 1 exp -1 macht eine Differenz im Exponenten von 9. Je Exponent 20 db, also 180 dB. Jetzt kommen nochmal 6dB drauf für die 200mA statt 100. Macht 180 + 6 = 186 dB (Sagt mein Casio auch. 20 x log (0,1/1exp-11) ) Schön das wir uns einig sind. Ist das Picoamperemeter jetzt was für eine Firma oder eine Abschlussarbeit oder soll es ein Hobbymessgerät werden? Wenn das was für eine Firma ist, stellt Dir da jemand absichtlich ein Bein, mit einer (für Dich) unlösbaren Aufgabe, an der Du nur Scheitern kannst? Hast Du jemanden mit zu großen Worten dazu provoziert und der will Dich jetzt mal richtig auflaufen lassen?
Hallo Danke fuer den "Logarithmierer für Arme". Danke auch fuer die Anteilnahme. Ich fuehle mich auf dem richtigen Weg. Eine 5% Genauigkeit ist bei Versorgungsstrommessung voellig hinreichend. In dem (schlechten) Bild kann man sehen mit welchen Bauteilen wir damals kleine Stroeme gemessen haben. Eingesetzt haben wir einen OPA120 und OP37. Die gesamte schaltung war fuer fA spezifiziert. Ich hatte in der ursprungssimulation deswegen einen 741 genommen weil der als einziger in der Simulation schnell verfuegbar war. Er wird ersetzt durch einen moderneren Type. Die Kondensator Loesung schliesse ich aus, der Messling sollte waehrend der ganzen Messung funktionieren. 100 pA entspricht 100×10 hoch−12 A und 200 mA entspricht 200×10hoch−3 A. Eingesetzt in die Formel: Strom (in dB)=20×log 10 (100×10hoch −12 200×10hoch−3) Strom (in dB)=20×log 10 ( 200×10 hoch−3 100×10 hoch−12 ) Strom (in dB)=20×log 10 (0.0000001 0.2) Strom (in dB)=20×log 10 ( 0.2 0.0000001 ) Strom (in dB)=20×log 10 (5×10 −7 ) Strom (in dB)=20×(−6.301) Strom (in dB)=−126 dB Daher beträgt der Unterschied in dB zwischen einem Strom von 100 pA und 200 mA ungefähr -126 dB. Was ist an meiner Berechnung falsch ? Hat jemand einen Vorschlag fuer den OP ? 73 ( Ist nur meine persoehnliche Meinung und nicht wirklich wichtig )
Was ist das für eine Rechnung??? Strom (in dB)=20×log 10 (100×10hoch −12 200×10hoch−3) Strom (in dB)=20×log 10 ( 200×10 hoch−3 100×10 hoch−12 ) Strom (in dB)=20×log 10 (0.0000001 0.2) Strom (in dB)=20×log 10 ( 0.2 0.0000001 ) Strom (in dB)=20×log 10 (5×10 −7 ) Strom (in dB)=20×(−6.301) Strom (in dB)=−126 dB Wo hast Du die Rechnung denn her???? Die erste Zeile stimmt ja (halbwegs) - wenn ich die seltsame 10 hinter dem log ignoriere und mir denke, Du willst damit sagen, zur Basis 10. Tipp mal die richtige Formel in einen Taschenrechner ein 20 x log (0,2/1exp-11) = ... Das ist das Ergebnis. Und nicht noch irgendwelche seltsamen Zeilen dazu... OPA 121 - 1 fA typischer Biasstrom - geht ja einigermaßen. Ja - welchere OPV könnte passen... nutze die Parametersuche bei TI und ADI. Und dann gib mal deine Ergebnisse hier zum Besten. Wir wollen Dich ja nicht ganz arbeitslos machen. Als kleiner Anreiz, es gibt Einige die passen könnten.
Lothar schrieb: > OPA 121 - 1 fA typischer Biasstrom - geht ja einigermaßen. Hmmm, im Datenblatt von TI steht 1pA typisch. Im fA Bereich kenne ich den AD549 und den uralten ICH8500A.
Ja, 1pA ist richtig, habe mich verschrieben. Und was hat die Parametersuche ergeben? Es gibt einige unter 1pA.
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