µCurrent PLATINUM

Da gerade mal wieder ein Thread zum µCurrent (GOLD) aktuell war, will ich mal meine Version dazu vorstellen:

Die bekannten Gerätschaften µCurrent, µCurrent GOLD und die diversen Clone leiden unter der ziemlich lästigen Einschränkung, daß die Ausgangsspannung bei der Versorgung mit einer 3V-Batterie (CR2032) nur bis etwa +-1,25V nutzbar ist. Da sehr viele Digitalvoltmeter aber Meßbereichsenden von +-1.999, +-19.999 usw. aufweisen, wäre es äußerst angenehm, wenn der µCurrent auch mindestens +-2V Ausgangsspannung liefern würde. David Jones schlägt dazu den Einsatz von 3 AAA-Zellen vor, andere verwenden z.B. 2 CR2032-Zellen.

Hier wird im Gegensatz dazu, eine sehr einfache Möglichkeit gezeigt, wie man bei der Versorgung aus nur einer 3V-Zelle mit minimalem Aufwand eine Ausgangsspannung von nahezu +-3V aus dem µCurrent oder ähnlichen Schaltungen mit schwimmender Versorgung bekommt.

Die Funktion beruht darauf, daß die Ausgangsspannung des Railsplitters (oft fälschlich Virtual-Ground-Schaltung genannt) gegenläufig zur Ausgangsspannung des Signalverstärkers verschoben wird. So wird die künstliche Masse, die normalerweise fest in der Mitte bei 1,5V liegt, auf 0V (bzw. auf 3V) verschoben, wenn die Ausgangsspannung an die 3V-Schiene (bzw. auf 0V) läuft. Dadurch ist am Ausgang ein Hub von fast +-3V möglich. Der gesamte dazu nötige Zusatzaufwand besteht aus lediglich 2 Widerständen.

Im angehängten Bild sind die Originalschaltung "µCurrent GOLD" und meine Version "µCurrent PLATINUM" im direkten Vergleich gezeigt. Beide Schaltungen werden mit 3V versorgt. Die zusätzlichen 20k-Widerstände in der oberen Schaltung legen einen Teil der Ausgangsspannung an den Railsplitter und veranlassen die Masseverschiebung. Man sieht, daß die Ausgangsspannung der PLATINUM-Version bis +-3V geht, die der GOLD-Version dagegen nur bis +-1,5V.

Die Sache funktioniert wegen der DC-Kopplung ab 0Hz aufwärts. Die obere Frequenzgrenze hängt von der Eigenschaften der beteiligten OPV ab. Die verwendeten OPV dienen hier nur zur Demonstration der grundsätzlichen Funktion. Im Bild sind nur die relevanten Schaltungsteile gezeigt; die Shunts und die Umschaltungen sind in allen Versionen gleich. Die Signalquellen liefern jeweils ein Dreiecksignal mit +-29mV. Die Verstärkung von 100 wurde der Einfachheit halber mit einem OPV gemacht, es ist gleichgültig, ob die auf 2 OPV aufgeteilt wird.