Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analogschalter arbeitet falsch


von Max (Gast)


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Hallo,

ich habe Probleme mit dem Analogschalter ADG713. Ich verwende den 
Baustein um mir verschiedene Verstärkungsfaktoren an meinem AD8221 zu 
generieren. Durch die Zuschaltung der Widerstände ändert sich der 
Verstärkungsfaktor. Das Signal für den ADG713 kommt dafür aus einem 
Flipflop (3,54V High). Die Widerstände habe ich so gewählt, dass ich auf 
Verstärkungsfaktoren von 100 und 50 komme (Ja, ich habe den Ron (4ohm) 
vom Analogschalter beachtet). Allerdings passen die Verstärkungsfaktoren 
nicht. Ich kann nur zwischen einer Verstärkung von 139 und 137 wechseln. 
Die Verstärkung selbst arbeitet aber super (linear usw).

Ich kenne die Spannung zwischen den beiden Rd Eingängen nicht, hat der 
Analogschalter damit vielleicht Probleme.

Achja, habe ein Bild zum Verständnis angehängt.

Vielen Dank

von Helmut L. (helmi1)


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Max schrieb:
> Ich kenne die Spannung zwischen den beiden Rd Eingängen nicht, hat der
> Analogschalter damit vielleicht Probleme.

Die sollte schon innerhalb der Betriebsspannung des Analogschalters 
liegen.

von Max (Gast)


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Klar, die ist im Datenblatt des Analogschalters mit 0V to VDD (5V) 
angegeben. Allerdings hängt der Verstärker an +15V und -15V und regelt 
seinen Faktor ja über den Widerstandszweig. Dadurch ändert sich die 
Spannung ja.

von nicht "Gast" (Gast)


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Womit der AD8221 versorgt wird, ist im Wesentlichen egal. Die Spannung 
an den beiden Enden des Widerstandes R_G ist jedoch gleich den 
Spannungen an den beiden Eingängen des AD8221 minus 0.7V (Laut Fig. 43). 
Liegen die Eingangsspannungen am AD8221 im Bereich +0,7 bis +5,7V?

von Helmut L. (helmi1)


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Max schrieb:
> Klar, die ist im Datenblatt des Analogschalters mit 0V to VDD (5V)
> angegeben. Allerdings hängt der Verstärker an +15V und -15V und regelt
> seinen Faktor ja über den Widerstandszweig. Dadurch ändert sich die
> Spannung ja.

So kannst du denn Analogschalter aber nicht betreiben. Was passiert wenn 
deine Spannung am Rg ins negtaive geht?

Du braucht da einen anderen Schalter der mit +-15V versorgt wird.

von Max (Gast)


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Leider nicht, da liegt ein Differenzsignal von ungefähr 20mV an. Deshalb 
brauch ich ja einen Verstärker

von nicht "Gast" (Gast)


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20mV Differenzspannung ist ja kein Problem. In welchem Bereich liegt die 
Common-Mode-Spannung?

von Max (Gast)


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Aber im Datenblatt des Schalters ist doch die Rede von Schaltspannung 0 
to Vdd.

Wieso gibt es dann Probleme?

von chick (Gast)


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Die Überschrift ist schon falsch. Wie soll der Rest klappen?

Such doch mal nach "regelbaren Verstärkern".

von Max (Gast)


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Zum Messignal

Ich habe einen Sensor, der intern als Vollbrücke arbeitet. Dieser wird 
mit 5 V versorgt und über die Brückenzweige nehme ich ein 
Differenzsignal von ca 20mV (um 2,5V) ab und möchte das verstärken.

Vor dem Verstärker liegt noch ein kleiner Tiefpass 1ter Ordnung. Damit 
habe ich doch kein Common Mode Signal mehr

von Helmut L. (helmi1)


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Max schrieb:
> Aber im Datenblatt des Schalters ist doch die Rede von Schaltspannung 0
> to Vdd.
>
> Wieso gibt es dann Probleme?

Aber wo liegen deine 20mV?  Liegen die bei 0V oder ist da ein Offset von 
-5V oder +10V drauf?

von nicht "Gast" (Gast)


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Hängt wie gesagt von V_CM am AD8221 ab. Wenn du bspw. +9.99V an dessen 
-IN und +10.01V an dessen +IN (=20mV Differenzspannung) legst, liegen an 
deinem Widerstandskonstrukt rund +9.3V (+/-10mV) an.
D.h. würden anliegen. Denn dann zieht der ADG713 über seine Schutzdioden 
die Spannung auf etwa 5,7V herunter. Die Arbeitspunkte im AD8221 stimmen 
nun nicht mehr und er funktioniert nicht mehr...

von nicht "Gast" (Gast)


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Zu spät gelesen. Doch du hast V_CM=2,5V. Das sollte aber OK sein.

von Max (Gast)


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Jedenfalls scheint der Verstäker-IC gut zu funktionieren, ich denke der 
Fehler liegt beim Schalter.

Vom Verstärkungsfaktor könnte es sein, dass die Widerstände alle 
geschaltet sind. Dadurch bekomme ich eine vierer Parallelschaltung aus 
allen. Lande bei ca 333 ohm und somit bei dem auftretenden 
Verstärkungsfaktor.

Aber am Flipflop ist wirklich nur 1 Q auf high. Überprüft!!!

von Helmut L. (helmi1)


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Max schrieb:
> Vom Verstärkungsfaktor könnte es sein, dass die Widerstände alle
> geschaltet sind. Dadurch bekomme ich eine vierer Parallelschaltung aus
> allen. Lande bei ca 333 ohm und somit bei dem auftretenden
> Verstärkungsfaktor.

Es kann sein das der Analogschalter beim Einschalten in den Latchup 
gegangen ist. Das kann passieren wenn an seinen Eingaengen die Spannung 
ueber / unter seiner Versorgung kommt.

Schalte mal ein paar Schottkydioden von seinen Eingaengen gegen seine 
Versorgungsspannung und GND.

von Max (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Schalte mal ein paar Schottkydioden von seinen Eingaengen gegen seine
> Versorgungsspannung und GND.

Welche Dioden muss ich da nehmen, muss ich auf die spannungen achten?

von Helmut L. (helmi1)


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Max schrieb:
> Welche Dioden muss ich da nehmen, muss ich auf die spannungen achten?

Kleine Schottky-Dioden wie BAT43 etc. kannst du dafuer nehmen.
Oder BAS40-04 da sind schon 2 drin und die auch noch richtig verschaltet 
wenn es SMD sein darf

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BAS40_1PSXXSB4X_SER.pdf


------------+-----------5V
            |
            K
            A
            |
------------+---- Schalter
            |
            K
            A
            |
           GND

und das 3 mal fuer deine 3 Anschluesse zum Schalter.

von Jens G. (jensig)


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Messe doch einfach mal die Ohms zw. Sx und Dx. (auch auf die Gefahr hin, 
daß der AD8221 das zum Anlass nimmt, etwas herumzuschwingen (weil OPV 
haben das nicht gern, größere Kapazitäten (Meßstrippen) an den Eingängen 
zu sehen)).

von Max (Gast)


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Helmut Lenzen schrieb:
> Es kann sein das der Analogschalter beim Einschalten in den Latchup
> gegangen ist. Das kann passieren wenn an seinen Eingaengen die Spannung
> ueber / unter seiner Versorgung kommt.

Nochmal zum Verständnis: Kommt es nicht nur beim Ein- und Ausschalten 
zum Latch-UP? Nach dem Schaltvorgang müsste der Schalter doch wieder 
ordentlich arbeiten. Allerdings habe ich dauerhaft den falschen 
Verstärkungsfaktor

Jens G. schrieb:
> Messe doch einfach mal die Ohms zw. Sx und Dx. (auch auf die Gefahr hin,
> daß der AD8221 das zum Anlass nimmt, etwas herumzuschwingen (weil OPV
> haben das nicht gern, größere Kapazitäten (Meßstrippen) an den Eingängen
> zu sehen)).

Werde ich machen

von Helmut L. (helmi1)


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Max schrieb:
> Nach dem Schaltvorgang müsste der Schalter doch wieder
> ordentlich arbeiten.

Nö, wenn der parasitäre Thyristor gezündet hat hilft nur noch 
ausschalten.
Aber ist nur eine Vermutung.

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Max

Was möchtest Du mit der Ausgangsspannung des Instrumenten-Verstärkers 
eigentlich tun, mit einem AD-Wandler einlesen?

Dann gäbe es eine andere Möglichkeit:
Du siehst die niedrige Verstärkung fest vor und schaltest einen 2. OP 
dahinter, welcher das Signal auf die höhere Verstärkung anhebt. Nun 
kannst Du entweder zwischen den Ausgangsspannungen umschalten oder beide 
auswerten und per Software entscheiden, welche gültig ist.

Oder nimm ein kleines Relais.

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