LT6106: Funktionsverständnis

Die Verstärkung wird durch das Verhältnis von Rout zu Rin bestimmt. Die Gegenkopplung wird durch den Transistor und Rout bestimmt. Der Transistor ist als Emitterfolger geschaltet und hat dadurch eine Spannungsverstärkung von 1 und bewirkt keine Phasendrehung. Er transformiert Rout zum Gegenkopplungswiderstand. Der Trick mit dem Transistor bewirkt, dass sich die Ausgangspannung zur Weiterverarbeitung auf Ground bezieht.

Der LT6106 ist eigentlich ein Stromverstärker.

Johannes H. schrieb:

Hallo Wissende,

Im Datenblatt des LT6106 habe ich dieses Blockdiagramm und Funktionsprinzip gefunden.

Das ist ein klassischer Strommessverstärker, welcher die Messung auf hohem Potential auf die Masseseite verschiebt, und das mit wenig Fehler.

Der wurde mal von Bob Pease ausführlich erklärt, vor allem die Fehlerrechung.

Beitrag "Re: zwei Spannungen bei etwa 50 Volt vergleichen"

Im Text wird gesagt, dass durch "RIN" ein Potenzial an -IN anliegt, welches der Spannung über RSense entspricht. Aber dieses Potenzial liegt doch auch ohne RIN sowieso an -IN an. Der Widerstand begrenzt hier eigentlich nur den Strom, der in den IC hineinfließt. Könnte das bitte jemand für mich verständlich machen?

Das Ding arbeitet als invertierender Verstärker. Rin ist der bekannte Widerstand R1. Der 2. Widerstand in der Rückkopplung wird durch den Transistor gebildet. Klingt komisch, ist aber so. Die Spannungsquelle ist der Spannungsabfall über Rsense.

Weiterhin wird ein "internal sense amplifier loop" erwähnt, aber in dem Diagramm ist doch keine Rückkopplung auf einen der Eingänge.

Doch, der Transistor. Die 2x 14k und Dioden kann man sich wegdenken, das ist nur Schutzbeschaltung.

Für mich ist das bloß ein Komparator, der den Transistor durchschaltet,

NEIN! Ein Operationsverstärker! Der arbeitet linear!

sobald die Spannung an -IN größer ist als an +IN. Habe ich das korrekt verstanden?

Nein.

Auf Seite 7 Datenblatt:

Naja, das ist die praktische, wenn gleich etwas ausschweifende Erklärung für den invertierenden Verstärker. Der Strom durch Rin fließt exakt gleich durch den Transistor (Emitterstrom). Der Kollektorstrom ist nur um den Basisstrom vermindert, das spielt aber bei großer Stromverstärkung von 200++ keine praktische Rolle. Der (praktisch) gleiche Strom von Rin fließt dann auch durch Rout. Der Transistor sorgt für die Potentialverschiebung, er arbeitet mit dem OPV zusammen als Konstantstromquelle.

Gerald K. schrieb:

Der LT6106 ist eigentlich ein Stromverstärker.

Nein. Es ist ein Strommesswandler, der eine Potentialverschiebung macht, damit man den Strom auf der VCC-Seite fehlerarm mit Massebezug leicht messen kann.

Danke schon mal für die Antworten.

Falk B. schrieb:

Das ist ein klassischer Strommessverstärker, welcher die Messung auf hohem Potential auf die Masseseite verschiebt, und das mit wenig Fehler.

Also ich kenne Strommessverstärker bisher nur als Differenzverstärker mit der symmetrischen Widerstandsbeschaltung. Die Schaltung aus dem Datenblatt hatte ich vorher noch nie gesehen.

Falk B. schrieb:

Der wurde mal von Bob Pease ausführlich erklärt, vor allem die Fehlerrechnung.

Hm, also eine ausführliche Erklärung finde ich die Stelle in dem Text nicht, bzw. kann ich mir daraus nicht die Funktion ableiten.

Gerald K. schrieb:

Er transformiert Rout zum Gegenkopplungswiderstand. Der Trick mit dem Transistor bewirkt, dass sich die Ausgangspannung zur Weiterverarbeitung auf Ground bezieht.

Weil die Spannung über Rout, dann am invertierenden Eingang anliegt? Also eine Art Transimpedanzwandler?

Johannes H. schrieb:

Falk B. schrieb:

Das ist ein klassischer Strommessverstärker, welcher die Messung auf hohem Potential auf die Masseseite verschiebt, und das mit wenig Fehler.

Also ich kenne Strommessverstärker bisher nur als Differenzverstärker mit der symmetrischen Widerstandsbeschaltung. Die Schaltung aus dem Datenblatt hatte ich vorher noch nie gesehen.

Man lernt nie aus.

Falk B. schrieb:

Der wurde mal von Bob Pease ausführlich erklärt, vor allem die Fehlerrechnung.

Hm, also eine ausführliche Erklärung finde ich die Stelle in dem Text nicht, bzw. kann ich mir daraus nicht die Funktion ableiten.

Naja, die Erklärung ist nicht auf elementarem Niveau. Er setzt schon viel voraus.

transformiert Rout zum Gegenkopplungswiderstand. Der Trick mit dem Transistor bewirkt, dass sich die Ausgangspannung zur Weiterverarbeitung auf Ground bezieht.

Weil die Spannung über Rout, dann am invertierenden Eingang anliegt?

Nö, tut sie nicht mal ansatzweise.

Also eine Art Transimpedanzwandler?

Naja, nicht wirklich. Es ist schon ein invertierender Verstärker, der aber keinen einfachen Widerstand sondern einen Transistor in der Rückkopplung hat.

Johannes H. schrieb:

Die Schaltung aus dem Datenblatt hatte ich vorher noch nie gesehen.

Man lernt nie aus. Denn die Schaltung ist bei solchen High-Side Stromverstärkern üblich. Ich habe die interne Beschaltung mal auf das Relevante reduziert.

Weil die Spannung über Rout, dann am invertierenden Eingang anliegt?

1. Weil der OPAmp die Spannung zwischen seinen Eingängen auf 0V regeln will, wird der Spannungsabfall am Rin über den Iin von der Schaltung so eingestellt, dass am Rin die selbe Spannung wie am Rsense abfällt: Vin = Vsense

2. Wenn ich die Spannug Vsense = Vin durch den Widerstand Rin teile, dann bekomme ich einen Strom Iin.

3. Dieser Strom Iin fließt dann über den Transistor nach Out.

4. Der Strom Iin, der aus Out herausfließt, erzeugt am Rout einen Spannungsabfall Vout.

5. Dieser Spannungsabfall Vout am Rout ist proportional zum Spannungsabfall über dem Rsense.

Falk B. schrieb:

der aber keinen einfachen Widerstand sondern einen Transistor in der Rückkopplung hat.

Rückgekoppelt wird hier über den Strom durch Rin, was pyhsikalisch der selbe Strom wie durch Rout ist.

Der + Eingang des OPV liegt auf der virtuellen Masse, welche hier gleich der Spannung über der Last ist.

Johannes schrieb:

Weil die Spannung über Rout, dann am invertierenden Eingang anliegt? Also eine Art Transimpedanzwandler?

Der Kollektorstrom ist gleich dem Emitterstrom. (vom kleinen Basisstrom abgesehen)