Moin, ich habe folgendes Verhalten meiner Schaltung: Wenn ich eine Spannung (I-soll) von 0..10V anlege, soll sich der Ausgangsstrom der Stromsenke von 0...2,5A einstellen lassen. Wenn die Spannung nun aber über 4V geht, steigt sie nicht mehr in dem skalierten Maßstab an, sonder erreicht schon kanpp bei 5V 2,7A. Wenn ich nun den Sollwert runterskaliere und dafür den Istwertverstärker weglasse geht es. Warum? Die Steuerspannung am Gate sollte doch in beiden Fällen gleich sein. Wenn ich am (-) des Regler messe stelle ich fest, das der Istwert etwas größer ist als der Sollwert, etwa 20mV. In der Variente ohne Messwertverstärker ist der Istwert etwa gleich Sollwert (2mV Differenz. Istwert ist KLEINER) Warum ist das so? Schwingen tut da nichts. Guß Knut
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Achm MIst, gerade gesehen. Der Widerstand im Schaltplan, der der vom Messwertverstärker zum Regler geht (190k) ist nur 10k groß. Knut
Die Beschaltung vom oberen OP ist mir nicht so richtig zugänglich. Kannst Du da mal etwas zu sagen? Das ist ja wohl der SOLL zu IST Wert Vergleich um das Stellglied mit der Differenz anzusteuern, oder? Aber nur kapazitiv Rückzukoppeln habe ich so noch nicht gesehen. Erzeugt das nicht nur reines Kippverhalten am OP Ausgang?
Der OpAp sollte den Fet auch ohne die Transistoren treiben koennen. Welche Bandbreite ist denn gewuenscht?
Wie kommt man auf so eine unsägliche Schaltung ? OP227, ist nicht Rail-To-Rail, man braucht also eine zusätzliche negative Spannung, und treibt keine kapazitiven Lasten. Dann sind dort 2 Verstärker nacheinander, die beide kompensiert sind, wie soll denn das jemals stabil werden? Das verbesser nicht etwa die Genauigkeit, weil natürlich am Shunt derselbe OpAmp misst wie beim Vergleich mit der Steuerspannung, man hätte die Steuerspannung gleich runterskalieren können. 10pF am Eingang, was soll der da ? Dimensionierung der Kondensatoren ist wohl eher nach Zufall, das ist in Ordnung denn man muß sie hinterher in der realen Schaltung ausprobieren damit das Ergebnis optimal wird. Warum nicht mit einem MC34071 aufbauen und 2/3 der Bauteile weglassen ?
coolcoker schrieb: > Aber nur kapazitiv Rückzukoppeln habe ich so noch nicht gesehen. Ist ein reiner I-Regler. HIer ist keine Geschwindigkeit gefordert, sodern nur Genauigkeit. Oktav Oschi schrieb: > Der OpAp sollte den Fet auch ohne die Transistoren treiben koennen. Richtig > Welche Bandbreite ist denn gewuenscht? Keine, nur DC mit gaaaanz langsamen Änderungen, daher könnte die B-Endstufe weg. Knut
MaWin schrieb: > OP227, ist nicht Rail-To-Rail, man braucht also eine zusätzliche > negative Spannung, und treibt keine kapazitiven Lasten. Die benötigt man sowieso um Offsets zu kompesieren. Außerdem sind die +/- 15V vorhanden. MaWin schrieb: > und treibt keine kapazitiven Lasten. Richtig, aber ich habe sie ja auch über die Endstufe und den 10R entkoppelt. > man hätte die Steuerspannung gleich runterskalieren können. Ja, DANN gehts auch wie geplant. Jedoch warum? Wenn ich den Faktor 20 vorher reinnehme indem ich runterskaliere gehts. Wenn ich dagegen denn Messwert hochskaliere wirds ungenau. Ich will nur wissen warum das so unsagbar schlecht ist. Währe coll, wenn Manni nicht gleich wieder ausflippt. Knut
Knut schrieb: > Ich will nur wissen warum das so unsagbar schlecht ist. OPV1(Pins 1,2,3) schwingt auf jeden Fall, weil für V=1 und keinerlei zusätzliche Phasendrehung kompensiert. In der Schaltung aber starke Phasendrehung durch 100 Ohm + Mosfet und zusätzlich 19-fache Verstärkung durch OPV2.
Knut schrieb: > Wenn die Spannung nun aber über 4V geht, steigt sie nicht mehr in dem > skalierten Maßstab an, sonder erreicht schon kanpp bei 5V 2,7A. D.h. zwischen 0V und 4V ist wie gewünscht I=U/4Ω, und für U>4V steigt der Strom überproportional an? Wie hoch ist der Strom dann bei U=10V? > Wenn ich am (-) des Regler messe stelle ich fest, das der Istwert etwas > größer ist als der Sollwert, etwa 20mV. Bei so einer hohen Differenzspannung müsste ja der Opamp-Ausgang in den negativen Anschlag bei etwa -13,5V laufen. Tut er das? Sonst ist vielleicht der Opamp kaputt. Was hast du mit den Offsetanschlüssen des OP227 gemacht? Offen gelassen? > Schwingen tut da nichts. Wie hast du das herausgefunden? Mit dem Oszi? Verhält sich die Schaltung mit angeschlossenem Oszi immer noch fehlerhaft? Ansonsten kannst du ja mal die Spannung an allen Knotenpunkten der Schaltung messen. Da, wo die Spannungen rechnerisch nicht zusammen passen, ist möglicherweise die Fehlerursache zu suchen.
MaWin schrieb: > Dann sind dort 2 Verstärker nacheinander, die beide kompensiert sind, > wie soll denn das jemals stabil werden? Das verbesser nicht etwa die > Genauigkeit, weil natürlich am Shunt derselbe OpAmp misst wie beim > Vergleich mit der Steuerspannung, man hätte die Steuerspannung gleich > runterskalieren können. Aus damaliger Unwissenheit heraus hab ich das auch mal probiert und kann bestätigen: das schwingt! Das Fiese dabei war glaube ich, dass die Schaltung nicht in jedem Arbeitspunkt schwingt, sondern dass das Lastabhägig war, wenn ich mich recht erinnere. @OP: Überprüf also bitte mal mit dem Oszi, ob dein nichtlinearer Bereich nicht daher kommt, dass der OPV lustig rumwackelt ;-) Mich hatte das damals auch anfangs überrascht.. Grüße Christian
> Ich will nur wissen warum das so unsagbar schlecht ist. Wurde schon geschrieben. > Währe coll, wenn Manni nicht gleich wieder ausflippt. Wäre cool, wenn der Knut Verbesserungsvorschläge annehmen würde statt nur wegen Kritik an seiner Schaltung eingeschnappt zu sein.
Moin, also erstmal danke für die Antworten. Ich habe gestern geschrieben das es sich um einen OP227 handelt. Das falsch gewesen, sorry. Es handelt sich um eine OPA2227. Yalu X. schrieb: > D.h. zwischen 0V und 4V ist wie gewünscht I=U/4Ω, und für U>4V steigt > der Strom überproportional an? Richtig. > Wie hoch ist der Strom dann bei U=10V? Kann ich leider nicht testen, der Strom wird zu hoch. Christian schrieb: > Das Fiese dabei war glaube ich, dass die > Schaltung nicht in jedem Arbeitspunkt schwingt, sondern dass das > Lastabhägig war, wenn ich mich recht erinnere. Das würde sich ja mit dem von mir beschriebenen Verhalten decken. Ich werd nochmal sorgfälltig oszillographieren... Danke schonmal. Gruß Knut
Also, nachdem ich die Werte jetzt etwas angepasst habe, den Messwertverstärker mit einem Widerstand überbrückt habe (vorher natürlich die Widerstände des Messwertverstärkers rausgenommemen) funktioniert es einwandfrei. Ich erreiche eine Genauigkeit von 5mA => 0,2%. Werde jetzt noch etwas Bauteile wegoptimieren. Knut
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So wie im Anhang funktioniert es, jedenfalls in der Simulation.
> So wie im Anhang funktioniert es, jedenfalls in der Simulation.
Auch Ina hat offenbar die Beiträge nicht aufmerksam genug gelesen,
um das Problem der Schaltrung verstanden zu haben.
Knut schrieb: > Hier die Endversion. Is einiges Rausgeflogen. Ja, das ist der klassische Weg ohne Schnickschnack. Trotzdem (wegen des Erkenntnisgewinns) würde mich interessieren, warum deine ursprüngliche Schaltung nicht funktioniert hat. Hat sie — entgegen deiner ursprünglichen Annahme — tatsächlich geschwungen? Oder war da vielleicht noch ein anderer Effekt, den bisher noch keiner der Beteilig- ten hier gesehen hat?
Genau die Schaltung kenne ich, als ich mal eine einstellbare Heizung zur Erwärmungsmessung brauchte -> 200W MOSFET als RL ..... Problematisch war nur die lange Leitung am Gate.
Yalu X. schrieb: > Trotzdem (wegen des Erkenntnisgewinns) würde mich interessieren, warum > deine ursprüngliche Schaltung nicht funktioniert hat. Die Schaltung begann, wie erwähnt, tatsächlich zu schwingen. Der Messwertverstärker lieferte das Messsignal natürlich mit einer Phasenverschwiebung zurück an den I-Regler, dieser wieder began dagegen anzustinken. Ein Teufelskreis ohne Ausweg. Es ist jedoch bemerkenswert, dass es erst ab einem gewissen Strom anfing. Ich vermute mal das die Kennlinie dann begann zu steil für diesen Regler zu werden. Obige Schaltung erlaubt mir den Stromfluss in gemessenen 500µA Schritten einzustellen (meine Sollwertquelle hat eine 1mV Rasterung), dafür muss ich den Sollwert nur um 1-2mV verändern. Also äußerst präzise. Knut
Knut schrieb: > Die Schaltung begann, wie erwähnt, tatsächlich zu schwingen. Hast du das irgendwo erwähnt? Dann muss ich es übersehen haben. Aber auf jeden Fall ist ja nun der Fehler erkannt und behoben :)
>Die Schaltung begann, wie erwähnt, tatsächlich zu schwingen. Der >Messwertverstärker lieferte das Messsignal natürlich mit einer >Phasenverschwiebung zurück an den I-Regler, dieser wieder began dagegen >anzustinken. Ein Teufelskreis ohne Ausweg. Mit den von dir gewählten Bauteilewerten war deine Schaltung in der Tat extrem instabil. Das läßt sich in der Simulation schön erkennen. Mit den von mir verwendeten Zeitkonstanten ergibt die Simulation dagegen ein sehr stabiles Verhalten mit sauberen, sanften und überschwingungsfreien Flanken an verschiedenen Punkten der Schaltung bei Rechteckansteuerung. Dennoch ist es immer ungeschickt zuviel phasendrehende Schaltung in eine Gegenkopplung zu packen. Vor allem, wenn die Last komplex und anwendungsveränderlich ist, wird das schnell zum Boomerang: Auf dem Labortisch mit kurzen Kabeln funktioniert alles einwandfrei, in der späteren Anwendung mit allen Streukapazitäten und Leitungsinduktivitäten dann das Desaster... Achtung, deine Schaltung ist noch nicht optimal: Erhöhe den Gatewiderstand auf mindestesn 100R, besser 220R.
> Hier die Endversion. Is einiges Rausgeflogen. Bloss möglichst kein TL052, denn der ist erstens nicht für grössere kapazitive Lasten gedacht wie der genannnte MC34071, und er kann zweitens nicht an Masse messen, braucht also negative Betriebsspannung (die du zwar angeblich hast, aber sie bringt in der Schaltung keinen Vorteil). Als Sicherung nimmt man doch besser eine (super)flinke, denn was soll die träge durchhalten ? Es fliesst wenn alles richtig ist niemals über 2A, die kann also beim schnellsten Auslösevermögen bleiben, der Hoffnung, daß sie schneller ist als der MOSFET abraucht.
>Hier die Endversion. Is einiges Rausgeflogen.
Ähem, Räusper, ich verstehe deinen Eingangsteiler nicht. Durch 20 zu
teilen geht doch viel einfacher: (18k + 1k) und 1k.
Wegen dem Teiler hast du natürlich Recht, da hab ich geschlafen. Hab's mit nem Pragramm rechnen lassen, statt mit Sinn und Verstand. Ich werde in Zukunft es trotzdem vermeiden irgendwas aktives in den Gegenkopplungszweig stecken. Ich werd mir morgen deinen OPV mal angucken MaWin, wenn der günstig ist und einen geringen Offset hat ist er wohl besser geeignet. Knut
Könnte mal einer die Simulation durchlaufen lassen und mir sagen, wie lange diese gedauert hat? Bei mit rechnet sich das Ding tot. Knut
Ich bekomm ne Fehlermeldung nach wenigen Sekunden: >>> Analysis: Time step too small; initial timepoint: trouble with node >>> "u1:1:nvlim1" Ich hab leider grad nicht die Zeit mir das genauer anzuschaun.
Den Opamps fehlt die positive Versorgungsspannung. Wenn du genau hinschaust, siehst du auch, warum :)
Also, in der Simulation wird auch nochmal deutlich, dass der Verstärker im Gegenkopplungszweig die Genauigkeit verschlechtert, da dieser seinen Offset natürlich noch dazupackt und mitverstärkt. Ich habe diese Schaltung (s.o.) 5x auf einer Platine, erreiche also mit diesem Cluster eine Genauigkeit bei Nennstrom (der macht auch olle Offsets), 12,46A. Macht also 40mA zu wenig. Macht aber nichts. Mir reicht das. Habe nun einen TL052 drinnen und im Moment noch 10R als Gatevorwiederstand. Werde es Montag mal mit 220R testen Schönes WE Knut
Knut schrieb: > Oh man, danke!!! Ich habe mir angewöhnt, Net-Names (bzw. die Labels an den Leitungen) jeweils nur einmal zu definieren und dann per Copy-Paste (F6-Taste) zu vervielfältigen. Dann erlebt man bei Tippfehlern keine Überraschungen.
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>Habe nun einen TL052 drinnen und im Moment noch 10R als >Gatevorwiederstand. Werde es Montag mal mit 220R testen 10R sind grenzwärtig, 220R sind besser.
Hey Ina, danke für die Simulation, werde es auf jedenfalls mal testen. Welches Programm benutzt du? Knut
> 10R sind grenzwärtig, 220R sind besser Der OpAmp ist halt nicht zum Treiben hoher kapazitiver Lasten gedacht, wie sein wildes Schwingen laut Datenblatt an 350pF kennzeichnet, aber es muß ja immer das allerletzte Bauteil aus der Grabbelkiste sein, statt dass man mal Datenblätter durchforstet... Apropos Datenblattdurchforsten: Ich suche gerade den handelsüblichsten (sprich billigsten) CMOS-OpAmp (also kaum Eingangsstrom, dafür Eingangsschutzdioden und Rail-To-Rail Ausgang, Eingang zumindest kein phase reversal) der an ca. 10V Versorgungsspannung sicher 10mA liefert und sicher vor 20mA strombegrenzt. Der LMC6482 ist mir zu teuer. Oder dasselbe mit 20mA min und 40mA max.
>danke für die Simulation, werde es auf jedenfalls mal testen. Welches >Programm benutzt du? Ina benutzt TINA, von Texas Instruments, kostenlos, aber dafür mit recht eingeschränkten Möglichkeiten.
MaWin schrieb: > Ich suche gerade den handelsüblichsten (sprich billigsten) CMOS-OpAmp TS912. > und sicher vor 20mA strombegrenzt. Eine exakte Strombegrenzung wirst du bei keinem Opamp bekommen. Aber du kannst den TS512 ja mit einem Widerstand zähmen, wenn dir der Kurzschlussstrom zu hoch ist.
Danke, den TS912 kenne ich als handelsüblichen R2R OpAmp, er bringt etwas viel Strom. Wünschenswert wäre eine Stromlieferfähigkeit, die nicht mehr als doppelt so hoch ist wie nötig, daher 10mA bis 20mA für das aufladen eines Kondensators,´bei dem kein Widerstand wirklich hilft und zu viel Strom einfach nur vergeudet wäre. Es ist ein abwechselnd gepolter definierter Rechteckimpuls von 20mA über 20us zu erzeugen, mit Toleranzen von 1:2. Das geht halt am einfachsten mit einem strombegrenzten push pull Ausgang.
MaWin schrieb: >> 10R sind grenzwärtig, 220R sind besser > > Der OpAmp ist halt nicht zum Treiben hoher kapazitiver Lasten gedacht, > wie sein wildes Schwingen laut Datenblatt an 350pF kennzeichnet, > aber es muß ja immer das allerletzte Bauteil aus der Grabbelkiste sein, > statt dass man mal Datenblätter durchforstet... Ja das weiß ich, aber ich will keine großen Sprünge machen, der Regler soll gan langsam sein. Der TL052 ist nicht aus der "Grabbelkiste" sondern Preiswert und mit geringerem Offset als der MC XYZ. Knut
>Ja das weiß ich, aber ich will keine großen Sprünge machen, der Regler >soll gan langsam sein. Der TL052 ist nicht aus der "Grabbelkiste" >sondern Preiswert und mit geringerem Offset als der MC XYZ. Ich verwende den TL052 auch gerne. Trotzdem kann der die etlichen 100pF Gate-Source-Kapazität eines MOSFETs mit 10R am Ausgang nur äußerst schlecht handeln. 10R sind eindeutig zu wenig!! Mindestens 100R, besser noch 220R gehören dahin.
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