Hallo zusammen, ich habe das Problem, dass die Stromaufnahme von einem IC messen will. Der Hacken an der Sache ist. das ich dieses erst in einen Modus bringen muss in dem er eine Stromaufnahme von ca. 100nA hat. Die Stromaufnahme im normalen Modus liegt bei 8mA. Da ich den niedrigen Strom im nA-µA Bereich messen will brauch ich einen relativ hochohmigen Messwidestand (ca. 40kOhm). Dieser Widerstand wird nur geschaltet, wenn ich tatsächlich messe. Meine Idee ist es jetzt einen FET (oder sonst was) parallel zu dem Messwiderstand zu schalten, der sperrt wenn ich den SPannungsdrop über den Messwiderstand messen will und ansonsten niederohmig ist. Das Problem an der Sache ist das der Schalter, wenn er Hochohmig ist, das Messergebniss nicht verfälschen darf (durch Leckströme etc.). Hat wer eine Idee was ich da am besten nehme? Hier noch einmal die wichtigsten Eckdaten in der Zusammenfassung: - 3V3 @100nA/8mA sollen gsperrt bzw. überbrückt werden - Zur ansteuerung des Schalters stehen 5V (µC) bzw. 10V zur Verfügung - Schaltzeiten sollen bei ca. 1kHz liegen Gruss Jan
Mein Vorschlag: Transimpedanzwandler zur Strommessung(bei 100nA) einsetzen. Siehe Beitrag "Strommessung im Bereich 0A 3µA" . Zur 8mA-Versorgung eine Low-Leakage-Diode verwenden, z.B. BAS45A. Die hat bei Dunkelheit und Raumtemperatur maximal 1nA Sperrstrom.
Ich verstehe immer noch nicht ganz wie die Schaltung mit einem Transimpedanzwandler aussehen soll. Ich will ja die Stromaufnahme des Bauteiles messen, und wenn ich einen Transimpedanzwandler verwende, habe ich ja einen Knotenpunkt, wo sich der Strom für ASIC und Wandler aufteilen, also der Impedanzwandler verstärkt mir nicht wirklich die Stromaufnahme des Bauteils. Wenn ich mich täusche oder die Schaltung nicht richtig verstanden habe klärt mich bitte auf. Danke
Ein Bild sagt mehr als tausend Worte... Der ASIC wird mit "VCC" versorgt, C1 dient zur Pufferung bei der Umschaltung. Die OpAmps müssen, wie schon gesagt, einen sehr hohen Eingangswiderstand haben, D1 eine low-leakage-Diode sein. Nun passiert folgendes: Solange der ASIC nur wenig Strom zieht, arbeitet der rechte OpAmp (U3) im linearen Bereich. Er regelt VCC so nach, dass dieser immer gleich der Spannung am "+"-Eingang ist, also 3.3V. Am Ausgang des OpAMp liegt dabei die Spannung VCC+R*I. I ist der Strom, der durch den ASIC fließt. Der Ausgang des linken OpAmp (U2) ist hingegen maximal negativ, Diode D1 sperrt. Wenn der ASIC mehr Strom zieht, wird die maximale Ausgangsspannung von U3 nicht ausreichen, um VCC auf 3.3V zu halten, die Spannung sinkt. Dadurch geht der Ausgang von U2 auf eine Spannung, dass VCC zu 3.3V-x wird, die Diode D1 wird leitend und übernimmt die Versorgung. (8mA sollte ein OpAmp eigentlich liefern können.) Und vice versa. Umschaltzeit etwa 10uS bei BAS45A. Du hast also bei Schalten einen Spannungseinbruch von 3.3V auf 3.3V-x. Einen gewissen Spannungseinbruch bei höherem Strom sollte aber jeder Baustein vertragen. Der Vorteil dabei ist, dass dieses Umschalten dann automatisch passiert. Du hast die Diode und die Eingäng der OpAmp als Quelle für Leckströme, die in der Praxis etwa 1nA ausmachen, und C1. Den muss dann noch entsprechend auswählen. Jetzt verstanden?
Danke Detlev, werde das ganze mal auf nem steckbrett zusammen bauen (mit einem TL084) und schaun ob das so funktioniert wie ich das verstanden habe. Heute Abend werd ich mir das ganze mal mit Multisim anschauen (leider nicht auf der Arbeit vorhanden) Auf jeden Fall erst einmal danke so weit. Wenn das klappt ist das eine sehr elegante Lösung. Gruss Jan
Ich hätte Interesse an einem Feedback. Ich lerne was daraus, wenn das funktioniert, was ich mir ausgedacht habe - oder auch nicht. In der Praxis könnte es noch sinnvoll sein, parallel zu D1 und R1 Kondensatoren einzubauen, um das Einschwingverhalten zu verbessern. Auch dabei natürlich auf Leckströme achten.
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