Spule treiben mit OpAmp

David schrieb:

An dem Schaltungsteil des THS4031 mit den 8k2Widerständen kann ich nicht viel ändern, weshalb ich versucht habe das Signal zu Buffern (OUt1). Das klappt aber irgendwie nicht.

Wie sieht denn in der obersten Schaltung der Spannungsverlauf am Knotenpunkt R7/R8 aus? Denn an dieser Stelle wäre ja noch keine Spule im Spiel und die Schaltung um den U4 ist ja in etwa die selbe Unproblematische wie beim U5.

Frage: Wäre es einen Versuch wert, die Spule mit einer Stromquelle zu treiben?

Bei Treiben von Spulen in der realen Schaltung noch Begrenzerdioden zu den Versorgungsspannungen am Ausgang?
Im DB des OPs sind im vereinfachten Schaltbild des Ausgangs keine drin.. je nach dem was am Übertrager hängt ..

Hier noch das Modell und der Messpunkt am R7/R8.

Henrik V. schrieb:

Frage: Wäre es einen Versuch wert, die Spule mit einer Stromquelle zu treiben?

Bin mir nicht sicher was das am Ende macht. Ich möchte gerne die Spannung genau so übertragen. Wenn ich jetzt die Spule nicht über eine Sinus-Spannung sondern Sinus-Strom treibe weiß ich nicht so genau wie am Ende die Spannung aussieht. Im Endeffekt hängt da auf der anderen Seite des Übertragers ein Widerstand mit ~10k dran.

Bei Treiben von Spulen in der realen Schaltung noch Begrenzerdioden zu den Versorgungsspannungen am Ausgang? Im DB des OPs sind im vereinfachten Schaltbild des Ausgangs keine drin.. je nach dem was am Übertrager hängt ..

Im Endeffekt hängt da auf der anderen Seite des Übertragers ein Widerstand mit ~10k dran. Rückspeisen sollte da nichts. Werd mir aber dahingehend nochmal Gedanken machen...

Bei einer solchen Simualtion könnte es durchaus erhellend sein, auch den primären TrafoSTROM zu betrachten.

Mark S. schrieb:

Bei einer solchen Simualtion könnte es durchaus erhellend sein, auch den primären TrafoSTROM zu betrachten.

Hier der Strom durch den Trafo. Der sieht wie auch der Strom, welcher aus dem Opamp kommt schön Sinusförmig aus.

Wie man sieht, treten hier Strommaxima auf die den Op eher überfordern. Die Spannungsverzerrungen im Nulldurchgang fallen zusammen mit den Strommaxima des um 90 grad verschobenen Magnetisierungsstromes. Ganz wie man es erwarten darf. Und man sieht auch einen DC-offset. Offenbar ist die Spuleninduktivität deutlich zu klein.

H. H. schrieb:

Der kann 200mA!

Weiß das auch die Simulation? Und warum wird ein derartig hoher Blindstrom gewählt? Mit anderen Worten: Wie klein ist die Spuleninduktivität?

Ja, jetzt sehe ich es auch. Der Stromhub ist nur 20mAss, mit allerdigs beträchtlichem DC offset

Ja, das mit der Spule hatte ich mir vorab auch schon so berechnet, dass die passen sollte und den OpAmp nicht überfordert (zumindest laut Datenblatt).

Übringens löst sich das Problem auch nicht, wenn ich eine größere Induktivität wähle. Auch nicht bei einer kleineren... Es verschiebt sich lediglich wo dieser Wobbel in der Simulation liegt.

Leider passt das SPICE-Modell auch zu der Realität und ich erhalte dort auch ein ähnliches Verhalten.

David schrieb:

ich habe aktuell ein Problem mit einem Operationsverstärker und einem Übertrager (Trafo).

Ich sehe aber keinen Übertrager. Du verwendest hier eine ideale Induktivität. Ich würde es mal mit realen Modellen probieren. Würth bietet da so einiges. mfg Klaus

Den ESR habe ich in der Simulation drin. Mit ~22 Ohm zusätzlich in Serie (also außerhalb der Schleife) ist der Glitch in der Simulation wie auch in der Realität nicht mehr da.

Hier muss ich auch mal einwerfen, dass die SPICE Modelle von TI bisher (von meiner Erfahrung her) immer sehr gut funktionieren. Wie gesagt ists auch hier der Fall, dass die Simulation ja die Realität gut widerspiegelt.

Das Problem mit dem Dämfpungswidersstand ist, dass die Spannung an der Spule (und somit die über den Übertrager eingekoppelte Spannung) dann nicht mehr exakt stimmt. Bzw. erhalte ich durch den Widerstand ein recht hohes Rauschen, welches ich in der Peak-Peak-Spannung meines Sinus wieder sehe.

Einen Kondensator in Reihe (oder auch parallel) zur Spule zu schalten ist übrigens keine Lösung! Werde das aber hier jetzt nicht weiter erörtern. ;-)

Bezüglich "...Ein Übertrager ohne zweite Seite ist sinnlos...": Für meine größere (und komplexere) Simulation verwende ich in LTSpice natürlich die Kopplung zu einer anderen Spule. Für das Modell zur Fehlersuche ist das allerdings irrelevant. In der realen Schaltung (wie auch im LTSpice) verändert es nichts an dem Glitch ob ich die andere Seite des Übertragers irgendwo einkoppel oder frei laufen lasse.

Bezüglich "...Low Noise ist hier Blödsinn...": Der THS hat ein Spannungsrauschen von 1,2 nV/sqrt(Hz) bei 100 kHz. Ein 8k Widerstand hat 11,5 nV/sqrt(Hz). (das pro Wurzel Herz ist nicht ganz unwichtig!). Ja, kleiner Widertand könnte das Rauschen nochmal etwas mindern. Aber nein, bei weitem aber nicht das was da gerechnet wurde. Welches Band relevant ist habe ich übrigens nicht erwähnt. Liegt aber weit unter 100MHz ;-)