Hallo, Irgendwie brauche ich in letzter Zeit ziemlich häufig kleine Spannungen im 10-100mV Bereich, welche als Messspannung eingesetzt werden soll. Diese muss nicht genau sein, darf jedoch nicht rauschen. Meist nehme ich eine Präzissionsspannungsquelle (die es ja meist nur ab 2V gibt), Teile diese herunter und es folgt ein rauscharmer OPV als Spannungsfolger (bei negativer Spannung ein Invertierer). Bei einem Test letztens wurde an diese Spannung ein 1kOhm Widerstand mit nachfolgendem Transimpedanzwandler mit 1MOhm Gain angeschlossen. Hierbei viel auf, dass das Rauschen mit OPV als Spannungsfolger fast einen Faktor 2 höher war als bei Anschluss an den Spannungsteiler (dieser war recht niederohmig) selber. Ich gehe davon aus, dass das "Signal" natürlich immer schlechter hinten heraus kommt als es vorne herein geht. Natürlich kann man das Signal wieder Tiefpassfiltern, doch hier ist das Problem dass ich entweder hohe Widerstände nutzen muss, was bei einer "Spannungsquelle" ja witzlos ist, oder sehr große Kondensatoren, was der OPV ja nicht mag. Ich hoffe ich habe mein Problem gut genug geschildert. Gibt es hierfür ein gutes "Rezept"?
> nachfolgendem Transimpedanzwandler mit 1MOhm Gain angeschlossen. Gain oder Widerstand ??? Hochohmigkeit wie 1MOhm ist jedenfalls immer schlecht bezüglich Spannungsrauschen. >Ich gehe davon aus, dass das "Signal" natürlich immer schlechter hinten >heraus kommt als es vorne herein geht. Jo, leider ... Ich denke, hier helfen nur Niederohmigkeit und gute OPV/Bauteile ...
Der erste Teil wäre es wohl die Ref. Spannung zu Filtern. Das sollte man eher bei relativ hoher Spannung (z.B. 5 V) machen, halt was die Quelle liefert. Hinter dem Filter, bzw. als Teil des Filters hat man einen OP als Impedanzwandler. Die kleine Spannung bekommt man dann über einen Teiler. Die Ausgangsstufe hängt davon ab, wie niedrig die Impedanz des Ausgangssein soll / muss. Wenn man da einen etwas höheren Widerstand tolerieren kann, darf an ggf. auch direkt einen recht niederohmigen Teiler nutzen: 10 mV an 0.1 Ohm sind ja auch nur 100 mA. Wenn der Ausgangswiderstand deutlich kleine sein soll, wird das auf eine Verstärkerschaltung / Reglerschaltung hinauslaufen. Vom Aufbau der Ausgangsstufe etwa so wie für eine kapazitve Last am OP: ein Widerstand am Ausgang des OPs, die schnelle Rückkopplung über eine Kapazität direkt, und über einen Widerstand vom Ausgang. Das ganze muss man halt Rauscharm aufbauen, mit gutem OP (z.B. LT1028) und recht kleinen Widerständen (durchaus unter 50 Ohm). Für einen sehr kleinen Ausgangswiderstand braucht man ggf. eine extra Verstärkerstufe mit mehr Ruhestrom. Wenn 1/f Rauschen stört kämen auch Chopper OPs in Frage. Es hängt halt davon ab, was man für Anforderungen genau hat. Ganz Rauschfrei geht bei Raumtemperatur nicht. Dem käme man ggf. per Josephson Referenz recht nahe. Da sind 10 mV auch schon eine passende Größenordnung.
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