Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AD620AN nicht linear?


von DirkF (Gast)


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Hallo Experten der Analogtechnik!
In meiner Schaltung habe ich einen Instrumentenverstärker AD620AN 
verbaut.
Die Versorgung ist ca. +12 V - 11 V vom PC Netzteil.
Als Verstärkungswiderstand habe ich eine Kombination aus Festwiderstand 
mit Poti (Verhältnis ca. 10/1) genommen, und dann den Poti auf Gain 2.5 
bei mittlerer Eingangsspannung eingestellt.
Beim Testen hat sich jedoch ergeben, dass Eingangsspannung und 
Ausgangsspannung nicht linear verstärkt werden.
Folgende Messwerte :

In  Out Soll Ist  Abweichung %
0  0,0000  0,013  0,65
0,61  0,2442  0,2687  1,22498779
1,22  0,4884  0,5033  0,74497558
1,83  0,7326  0,7392  0,32996337
2,441  0,9768  0,9768  -4,884E-05
3,051  1,2210  1,2154  -0,28006105
3,662  1,4652  1,4547  -0,52507326
4,271  1,7094  1,6945  -0,74508547
4,882  1,9536  1,9346  -0,95009768

Meine Frage wäre, wie linear verstärkt denn so ein Intrumentenberstärker 
?
Gruß Dirk

von Martin (Gast)


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Bist du denn immer in der Common mode voltage des ad620? Wie groß sind 
denn deine beiden spannungen? du schreibst hier nur von IN.

von DirkF (Gast)


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Hallo Martin,
die absoluten Spannungen an den Eingängen bezogen auf Masse übersteigen 
+ 5 V nicht.
Was ist denn common mode ?
Dirk

von Helmut S. (helmuts)


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1. Das Poti ist einer der Gründe für dein Linearitätsproblem. Nimm einen 
Spannungsteiler mit Festwiderständen.

2. Ich hoffe deine Widerstände bekommen nur wenige mW an Leistung ab. 
Wenn nicht, dann gibt es auch noch unerwünschte Widerstandsänderungen 
wegen Temperaturerhöhung.

von Elena (Gast)


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>Meine Frage wäre, wie linear verstärkt denn so ein Intrumentenberstärker
>?

Sehr linear, sonst macht es ja keinen Sinn. Auf jeden Fall deutlich 
genauer als 1% bei V=2.5. Solange du uns aber nicht dein exaktes 
Meß-Setup zeigst, läßt sich über deine großen Abweichungen nur 
spekulieren...

von Mike S. (drseltsam)


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AD 620 dürfte irgendwo bei 20 ppm gain nonlinearity worst case bei 2.5x 
liegen. Die Tatsache, dass Deine Abweichungen aber so stark streuen 
weisen eher auf Messfehler hin.

von Anja (Gast)


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DirkF schrieb:
> und dann den Poti auf Gain 2.5
> bei mittlerer Eingangsspannung eingestellt.

Ich sehe einen Gain von 0,4 (5V Eingang = 2 V Ausgang)

Bei Verstärkungen unter 1 fangen manche OPs schon an zu schwingen.
-> ggf. ist eine Frequenzgangkompensation erforderlich.

Die andere Frage ist: Wie wurde das PC Schaltnetzteil entstört. Treten 
die Nichtlinearitäten auch im Batteriebetrieb auf?


Gruß Anja

von Helmut S. (helmuts)


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Hab noch einen 3. Punkt.

1. Das Poti ist einer der Gründe für dein Linearitätsproblem. Nimm einen
Spannungsteiler mit Festwiderständen.

2. Ich hoffe deine Widerstände bekommen nur wenige mW an Leistung ab.
Wenn nicht, dann gibt es auch noch unerwünschte Widerstandsänderungen
wegen Temperaturerhöhung.

3. Wenn das Messgerät in einen anderen Bereich umgeschaltet wird, dann 
muss man das auch beachten.

Ich hoffe mal du hast ein 5- oder 6-stelliges DVM mit hoher Linearität 
und absoluter Genauigkeit. Sonst wird das nichts mit der präzisen 
Messung.

von DirkF (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo zusammen, danke für die zahlreichen Antworten.

- Anja, habe in der Tabelle In und Out vertauscht.
- An den Anschlüssen 1 und 8 zur Verstärkungseinstellung hangt ein 30 K 
Festwiderstand in Reihe mit einem 5 K Trimmer.
Habe dann die Verstärkung von 2.5 eingestellt.
War der Hinweis so gemeint, dass hier der Trimmer durch einen 
Festwiderstand ersetzt werden sollte ?

Messgerät: Metex 4,5 Stellen noch aus meinen Lehrzeiten.
Finde leider kein Datenblatt mehr, in dem die Linearität angegeben ist. 
Hat aber 0,05 % Genauigkeit.

Das Netzgerät ist über HF-Filter, und Kondensatoren geblockt.
Das dumme an der Sache ist, dass ich mit einem 24 Bit ADC hinter dem 
AD620 messe, und wenn der wirklich so ungenau wäre, was ich aber nicht 
gleube, dann sind die erreichten rauschfreie 16 Bit für den A.....
Ich versuch mal, die Schaltung anzuhängen.
Gruß Dirk

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Und wie legst du jetzt die Eingangsspannung(en) an?
Woher kommt die?

von Elena (Gast)


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Hallelujah! Sind das 1A Schottkydioden an den Eingängen??? Die haben bis 
zu 100µA Leckstrom typisch! Ungleichförmige Leckströme geben an den 10k 
Widerständen am Eingang ungleichförmige Spannungsabfälle und gaukeln dir 
Meßsignale vor. Mach die ganz ganz schnell raus!

von Michael O. (mischu)


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Warum ist im Schaltplan der "VE-" Versorgungsanschluss an  +12V 
angeschlossen? So sollte der garnicht funktionieren können!

von DirkF (Gast)


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Hallo, ne, ist -12 V . Kommt aber im JPEG Bild nicht so gut raus.
LG Dirk

von citb (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> 1. Das Poti ist einer der Gründe für dein Linearitätsproblem. Nimm einen
> Spannungsteiler mit Festwiderständen.

Das hab ich noch nicht gehoert, wieso?

citb

von Helmut S. (helmuts)


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Ich geh mal davon aus, dass das ein 1-Gang-Poti ist. Da würde ich dem 
Schleiferkontakt nicht trauen, wenn die angelegte Spannung verändert 
wird oder kleine Erschütterungen den Abgriff ändern.

von Elena (Gast)


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>Ich geh mal davon aus, dass das ein 1-Gang-Poti ist. Da würde ich dem
>Schleiferkontakt nicht trauen, wenn die angelegte Spannung verändert
>wird oder kleine Erschütterungen den Abgriff ändern.

Nicht einmal ein normales Standard-Poti hat diese Unlinearität. Sonst 
hätte ja jeder Versträker, der irgendwo ein Poti beinhaltet einen 
Klirrfaktor im 1%-Bereich. Aus jedem Mischpult würde nur noch "Matsch" 
herauskommen.

Es KANN mal sein, daß ein defekter Schleifer ein solches Verhalten 
zeigt. Da hat der Helmut Recht. Dann läßt sich aber in der Regel nicht 
mal die Verstärkung stabil einstellen.

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