Halo Forum,
ich habe ein Problem mit der Nutzung meines Instrumentenverstärkers (INA333). Dieser wird eingesetzt, um ein schwaches Spannungssignal zu verstärken (Einstabmesskette).
Ich betreibe diesen mit einem Single-Supply-Setup also +3,3V und GND. Ich habe einen Rg=33kOhm -> G=4. Beim Testen der Platine stell ich jedoch fest, dass ich die Verstärkung nicht mal ansatzweise erreiche. Beispielsweise habe ich an Vin- 1V anliegen und an Vin+ 1,7V anliegen und erhalte als Vout 1,3V. Ich denke ich habe einen Denkfehler durch die einseitige Spannungsversorgung, bin mir jedoch nicht sicher.
Ps: Wenn ich eine Spannung an Vref anlege ändert dies nichts an der Verstärkung
Halo Forum,
ich habe ein Problem mit der Nutzung meines Instrumentenverstärkers
(INA333). Dieser wird eingesetzt, um ein schwaches Spannungssignal zu
verstärken (Einstabmesskette).
Ich betreibe diesen mit einem Single-Supply-Setup also +3,3V und GND.
Ich habe einen Rg=33kOhm -> G=4. Beim Testen der Platine stell ich
jedoch fest, dass ich die Verstärkung nicht mal ansatzweise erreiche.
Beispielsweise habe ich an Vin- 1V anliegen und an Vin+ 1,7V anliegen
und erhalte als Vout 1,3V. Ich denke ich habe einen Denkfehler durch die
einseitige Spannungsversorgung, bin mir jedoch nicht sicher.
Rechne Dir doch einfach mal aus was bei 1V*4 als Ausgangsspannung raus kommen müßte. Und dann überlege weiter ob dies mit 4V möglich ist.
Dann hast Du Dir mal das Datenblatt angesehen? Wahrscheinlich nicht, den dann hättest Du dies
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)
INA333 UNIT
Supply voltage +7 V
Analog input voltage range(2) (V–) – 0.3 to (V+) + 0.3 V
lesen müssen. Da steht auch, daß er intern Schutzdioden verbaut hat und man den Eingangsstrom auf max. 10mA begrenzen muß. Vermutlich ist Dein INA nach dem 1V Experiment in die ewigen Jagdgründe eingegegangen.
Zudem solltest Du Dir mal die im Datenblatt gezeigten Anwendungsbeispiele anschauen.
Analog input voltage range(2) (V–) – 0.3 to (V+) + 0.3 V
lesen müssen. Da steht auch, daß er intern Schutzdioden verbaut hat und
man den Eingangsstrom auf max. 10mA begrenzen muß. Vermutlich ist Dein
INA nach dem 1V Experiment in die ewigen Jagdgründe eingegegangen.
Moment. 1V und 1.7V liegen doch problemlos im Bereich zwischen -0.3V (0V - 0.3V) und 3.6V (3.3V + 0.3V). Also interessieren sich die Schutzdioden dafür nicht...
Moment. 1V und 1.7V liegen doch problemlos im Bereich zwischen -0.3V (0V
0.3V) und 3.6V (3.3V + 0.3V). Also interessieren sich die Schutzdioden
dafür nicht...
Sorry mein Fehler habe das Datenblatt falsch gelesen, Du hast natürlich recht. Irgendwie war ich da gedanklich auf einer anderen Schiene.
Jetzt beim genauen Lesen habe ich auch gesehen, wie Du das mit den 1V und den 1,7V meinst.
Wie hast Du diese Spannungen denn eingespeist? Mal mal die Schaltung auf, das ist besser als Prosa.
Zweitens wie hast Du die Spannungen festgestellt? Vermutlich mit dem Voltmeter zwischen den Eingängen und GND gemessen. Ich fürchte da kommt am Ende Murks raus. Interessant ist die Differenzspannung die an den Eingängen anliegt, also direkt an den Eingängen gemessen.
Ich würde mal die Brückenschaltung in Abb. 35 des Datenblattes aufbauen. Die 5 Widerstände sind doch schnell zusammen geknüppert. 1 Widerstand davon als Einstellregler. Messinstrumente an Eingang und Ausgang und mal ein bissel rum spielen. Da sieht man sofort ob er tut und ob er korrekt tut.
Gasnz profane Frage: Den Rg mal kontrolliert ob der wirklich 33kOhm ist? Ist mir auch schon passiert das ich versehentlich den falschen eingelötet habe.
Der Verstärker verstärkt erst die Eingangsspannungen und bildet
dann die
Differenz. Die Zwischenergebnisse dürfen also nicht zu groß werden.
Sicher? Bei einer Vollbrücke liegt U/2 an den Eingängen. Damit dürfte die Verstärkung niemals größer als 2 sein, womit der Verstärker bei Brückenschaltungen nutzlos und der Gedanke des differentiellen Einganges hinfällig wäre.
Die gewünschten 2,8 V (oder rein rechnerisch sogar 2,82 V) können nicht
ganz erreicht werden, da vorher der OpAmp A₁ an die 0V-Rail stößt, aber
es sollten deutlich mehr als 1,3 V möglich sein.
Ich gehe mal davon aus, dass REF mit GND verbunden und nicht offen
gelassen wurde.
Stimmt schon, in der ersten Stufe ist A2 übersteuert.
Die Differenzspannung von 0.7V liegt über R_g , A2 muss 0.7V/33k*50k=1.06V Differenz zu U- =1V aufbauen. Das kann er nicht.
zuerst werden die Eingangssignale jeweils mit V/2 verstärkt und dann die
Differenz gebildet.
Genauer gesagt: Das Differenzsignal wird mit ±V/2 verstärkt und jeweils
das Gleichtaktsignal hinzuaddiert. Durch den anschließenden Subtrahierer
wird das Gleichtaktsignal eliminiert. Dadurch, dass das Gleichtaktsignal
nur mit Faktor 1 in die Ausgangssignale der beiden Eingangs-Opamps
eingeht, ist der Aussteuerbereich größer als wenn beide Eingangssignale
völlig getrennt voneinander verstärkt würden.
Vielen Dank für die zahlreichen Antworten.
Ich erzeuge die Spannung von Vin+ mit einem Netzteil und einem einfachen Spannungsteiler (der Einfachheit halber) und die Spannung an Vin- wird über ein geglättetes PWM-Signal des Microcontrollers erzeugt (PWM + Spannungsfolger für stabiles Signal).
Das Ding hierbei ist, dass dieses PWM-Signal zum einen an den Vin- Eingang geht und zum anderen an den Vref-Eingang geht. Dies ist bedingt durch die Messschaltung der Einstabmesskette. Gemessen habe ich das Signal zum einen über den ADC des uC, ein Multimeter und ein Oszi und erhalte jeweils die gleichen Werte.
Anbei sind zum einen der Schaltplan und zum anderen ein Ausschnitt aus dem Layout (bitte seid nachsichtig mit mir dies ist meine erste Platine und ich weiß es könnte besser sein).
OPV_VREF ist in diesem Fall das stabilisierte PWM-Signal aus dem Spannungsfolger.
Es gibt nicht nur Musikinstrumente, sondern auch Messinstrumente. In
beiden werden mitunter Verstärker eingesetzt.
"Instrumentierung" ist ein Begriff aus der Musik und bezeichnet die
Verteilung der Stimmen einer musikalischen Komposition auf die einzelnen
Instrumente:
"Instrumentierungsverstärker" ist eine schlechte Übersetzung (ein so
genannter falscher Freund) des englischen "instrumentation amplifier".
Im Englischen bezieht sich der Begriff "instrumentation" tatsächlich
meist auf Messinstrumente
und seltener auf die musikalische Instrumentierung.
Einen "Instrumentenverstärker" hängt man an seine E-Gitarre.
Diese Dinger nennt man gemeinhin nicht Instrumentenverstärker, sondern
Gitarrenverstärker. Es kann aber nicht gänzlich ausgeschlossen werden,
dass im Inneren des einen oder anderen modernen Gitarrenverstärkers ein
Instrumentenverstärker werkelt, der dann dann seinem Namen sogar doppelt
Ehre macht ;-)
Wie sieht die Platine so aus? Kann der OPV auch einfach kaputt sein? Überall die richtigen Bauteile drin? Den korrekten MCP6001R aufgelötet? Den gibt's mit verschiedenen Buchstaben und Pinouts.
Das probiere ich dann auch mal. Ich wollte zuerst versuchen einen Fehler ohne Demontage zu identifizieren. Ich hatte anfangs erst angenommen, dass ich aufgrund der einseitigen Spannungsversorgung einen falschen Rg berechnet habe. Ich denke aber nicht dass dies das Problem ist. Durch den Poti kann ich auch Ud verändern wobei mir auffällt, dass die Verstärkung bei zunehmender Ud abnimmt was mir auch komisch vorkommt.
