OPV diff vers. schaltungs problem.

[Dennis T. (dennistlg)]

Moin Leute,
ich habe ein kleines Problem die Schaltung sieht wie angehängt aus.
Das Problem ist das ich am op Ausgang ständig 0,5v+ drauf habe.
Auch wenn nur der opamp seinen strom durch den shunt zieht.

Gain = ( 3.3 + 470 ) / 470 = 143
Kann mir wer erklären wo mein Fehler ist?

ps im maximal Fall soll nur bis 4A gemessen werden daher der hohe gain.

[ArnoR (Gast)]

Dennis Th schrieb:
> Gain = ( 3.3 + 470 ) / 470 = 143
> Kann mir wer erklären wo mein Fehler ist?

Naja, die Gleichung stimmt natürlich nicht, da käme etwa 1 raus ;-)

Was hängt denn am Ausgang des OPV dran? Der kann bei kleinen 
Ausgangsspannungen nur sehr sehr kleine Ströme nach Masse ableiten. Im 
Leerlauf sollte der bis etwa 10mV an Masse herankommen.

[Udo S. (urschmitt)]

Die Versorgung des OPs hängt "hinter" dem Shunt. Das bedeutet, daß der 
OP an seinem Plus Eingang negativer wird als seine Versorgungsspannung.

[John D. (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:
> OP an seinem Plus Eingang negativer wird als seine Versorgungsspannung.

Zuwenig Schlaf gehabt?

[ArnoR (Gast)]

Udo Schmitt schrieb:
> Die Versorgung des OPs hängt "hinter" dem Shunt. Das bedeutet, daß der
> OP an seinem Plus Eingang negativer wird als seine Versorgungsspannung.

Nicht wenn der Ground-Anschluss links der Eingang der Versorgung ist, 
und so ist die Schaltung zu verstehen, weil anderenfalls der StepDown 
nicht funktionieren würde (er kann nicht aus nur einer einpolig 
angelegten Spannung eine zweipolige Ausgangsspannung machen). Die 
gezeigte Schaltung misst nur die Eigenstromaufnahme des StepDown.

[Dennis T. (dennistlg)]

stimmt  ArnoR  zeichnungs fehler. ( tut aber nicht unbedingt zur sache 
wenn ich anstatt den steopdown nen verbraucher einbaue habe ich so 
ziemlich das selbe ergebnis.
Gain ist natürlich Gain = ( 3.3 + 470 ) / 3.3= 143

[Udo S. (urschmitt)]

John Drake schrieb:
> Zuwenig Schlaf gehabt?

Kommt darauf an. Wenn mit Ground die Masse der 14-60V gemeint ist habe 
ich unrecht.
Ich hatte es so interpretiert daß der Wandler die Versorgung einer nicht 
sichtbaren Last rechts sein soll und der Strom dieser Last durch den 
Shunt am Minus-Ausgang gemessen werden soll.

[Udo S. (urschmitt)]

ArnoR schrieb:
> Die
> gezeigte Schaltung misst nur die Eigenstromaufnahme des StepDown.

Genau deshalb hatte ich den Schaltplan anders interpretiert.

[Achim S. (Gast)]

Dennis Th schrieb:
> Das Problem ist das ich am op Ausgang ständig 0,5v+ drauf habe.

Stört dich, dass der Ausgang nicht kleiner wird wenn der Strom durch den 
Shunt gegen 0 geht? Der LM358 kann am Eingang bis 0V runter arbeiten, 
aber am Ausgang können leicht ein paar 100mV hängen bleiben. Außerdem 
kommt der Offset des LM358 verstärkt mit dem Faktor 143 auch auf ein 
paar 100mV

Oder stört dich, dass der Ausgang nicht >0,5V geht wenn ein 4A durch den 
Shunt fließen? In dem Fall wäre tatsächlich was faul mit dem Aufbau...

[Axel S. (a-za-z0-9)]

So wie gezeichnet mißt die Schaltung die Differenz aus Eingangs- und 
Ausgangsstrom:

$$U_{out} = (I_{in} - I_{out}) \cdot R1 \cdot (1 + \frac{R3}{R2})$$

Und wenn man annimmt, daß der Ausgangsstrom des Wandlers größer ist als 
der Eingangsstrom, dann auch noch mit falschem Vorzeichen. Weil der OPV 
eine negative Ausgangsspannung ja offensichtlich nicht erzeugen kann.


XL

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Axel Schwenke schrieb:
> ... die Differenz aus Eingangs- und Ausgangsstrom

Hmm. Stimmt auch noch nicht. Denn in der Einschaltphase des Stepdowns 
muß der Laststrom nicht durch den Shunt, sondern kann direkt zur Quelle 
zurück fließen. In der Ausschaltphase (Catch-Diode leitet) muß der 
Laststrom hingegen durch den Shunt.

Ich denke mal, was der TE eigentlich will, ist die Eingangsspannung am 
oberen Ende des Shunts anzuschließen.


XL

[Dennis T. (dennistlg)]

Ah der step down verwirrt zuviel, ersetz mal bitte im Kopf den step down 
durch ne Glühlampe. Und die op Versorgung direkt an die Eingangsspannung 
oben links.
Also der Ausgang verändert sich je  nach strom verbrauch,  aber diese 
0,5v stören mich sehr.  Ist der lm358 so mit ungeeignet?

[Udo S. (urschmitt)]

Dennis Th schrieb:
> Ah der step down verwirrt zuviel, ersetz mal bitte im Kopf den step down
> durch ne Glühlampe.

Nein so einfach ist es nicht. Willst du nur den Eigenverbrauch des Step 
Down messen? Dann stimmt die Schaltung.
Wenn du aber den Strom irgendeiner Last "rechts" deiner Schaltung messen 
willst stimmt sie so nicht.
Dein 2. Problem ist die hohe Verstärkung in Verbindung mit dem Offset 
des OPs. Das kann am Ausgang zu einigem Fehler führen.

[ArnoR (Gast)]

Dennis Th schrieb:
> ersetz mal bitte im Kopf den step down
> durch ne Glühlampe

Aha, wir sollen also eine Kiste mit 3 Anschlüssen durch eine Glühlampe 
ersetzen? Vielleicht machst du dir mal die Mühe einen richtigen 
Schaltplan zu zeichnen.

> Also der Ausgang verändert sich je  nach strom verbrauch,  aber diese
> 0,5v stören mich sehr.

> das ich am op Ausgang ständig 0,5v+ drauf habe.

Soll das bedeuten, dass die Ausgangsspannung immer um 0,5V größer als 
berechnet ist? Wenn ja, dann ist das die Wirkung der Offsetspannung des 
OPV.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Dennis Th schrieb:
> Ah der step down verwirrt zuviel, ersetz mal bitte im Kopf den step down
> durch ne Glühlampe.

Wenn es nur so einfach wäre. Es ist entscheidend ob da ein Stepdown- 
Schaltregler sitzt oder ein linearer Spannungsregler. Letzteren könnte
man durch einen Widerstand ersetzen. Ersteren nicht.

[Dennis T. (dennistlg)]

Hier nochmal ein anderes Schaltbild, selbes Problem.