Hallo, ich möchte die Spannung über einem Shunt, die von 0 bis 100mV reichen kann um den Faktor 10 verstärken. Zur Verfügung steht eine Versorgungsspannung von +5V. Da keine negative Versorgungsspannung da ist und ich aus Platzgründen auch keine bereitstellen möchte, hier meine Frage: Gibt es eine Möglichkeit, den Messbereich von 0 bis 100mV auf 0 bis 1000mV mit einem speziellen Operationsverstärker linear zu verstärken? z.B. mit einem Rail-to-Rail-Typ, der mit einer asymmetrischen Versorgungsspannung auskommt? Die Mess-Spannung am Shunt ändert sich übrigens nur langsam, um max. 50mV pro Sekunde, der OP müsste also nicht besonders schnell sein.
Ja, das kannst du mit einem Rail-To-Rail Operationsverstärker machen. Allerdings sind diese teilweise in der Nähe der Grenzen (0V und 5V ungenauer, als in der Mitte). Da musst du mal in den Datenblättern schauen, mit wie viel Ungenauigkeit du leben kannst. Bei der Gelegenheit schau auch gleich nach dem DC Offset.
App-Notes von TI dazu: http://www.ti.com/lit/an/sboa169a/sboa169a.pdf http://www.ti.com/lit/ug/tidu040b/tidu040b.pdf Suchstichworte dazu sind: Lowside Current Sensing oder Monitor
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Super, vielen Dank an Euch für die schnellen und guten Antworten!!!
flo schrieb: > Gibt es eine Möglichkeit, den Messbereich von 0 bis 100mV auf 0 bis > 1000mV mit einem speziellen Operationsverstärker linear zu verstärken? Wenn Du auf der 0-Volt-Schiene messen kannst, schafft das sogar der billige LM358, allerdings hat der eine recht hohe Offsetspannung.
flo schrieb: > Gibt es eine Möglichkeit, den Messbereich von 0 bis 100mV auf 0 bis > 1000mV mit einem speziellen Operationsverstärker linear zu verstärken? > z.B. mit einem Rail-to-Rail-Typ, der mit einer asymmetrischen > Versorgungsspannung auskommt? Sicher, die Frage ist, welche Ungenauigkeit du akzeptierst. 1% von 100mV sind 1mV, da gibt es schlechtere (LM348, TLC271) und bessere (LT1013, OPA188) OpAmps oder sogar MCP6V11 und LMP2021. Der Aufbau und die Schaltung muss natürlich zur Genauigkeit passend sein, 1mV Spannungsabfall an Leitungen hat man leicht mal.
Michael B. schrieb: > (LM348, TLC271) und bessere (LT1013, > OPA188) OpAmps oder sogar MCP6V11 und LMP2021. Super, vielen Dank für die OP-Typen!!! :-)
Harald W. schrieb: > Wenn Du auf der 0-Volt-Schiene messen kannst, schafft das sogar der > billige LM358, allerdings hat der eine recht hohe Offsetspannung. Auch dir Danke für den Tipp! Was ist mit "Wenn Du auf der 0-Volt-Schiene messen kannst" gemeint? Die 0mV werden sich ja kaum erreichen lassen, wenn der OP mit +5V/GND versorgt wird, oder?
Falls Du selber suchen möchtest: Es gibt zwei Arten von "Rail-to-Rail" - RRI Rail-to-Rail In und RRO Rail-to-Rail Out. Das Stichwort lautet RRIO für Opamps die beides können. Funktioniert bei vielen Distris in der Suchmaske. Nicht wenige Opamps können am Eingang auch unter bzw. über die Rails. Limitierend sind dann die Flussspannungen der Schutzdioden bzw. die Spannungsfestigkeit der Eingangsstufen (z.B. bei JFET-Typen ohne Schutzdioden, Stichwort Elektrometerverstärker). Nebenbei: ein Opamp interessiert sich nur für seine beiden Powerrails. Ob die Versorgung symmetrisch, oder mit einer künstlichen 0V, oder asymmetrisch realisiert ist, sieht er nicht. Aufgrund der geringen Versorgungsspannung moderner batteriebetriebener Geräte, gibt es mittlerweile viele Opamps mit guten bis sehr guten Eigenschaften, die auf 3,3V oder 5V Versorgung optimiert sind. Wenn Dich eine Chopperstabilisierung nicht stört, sind "Zero-Drift"-Typen in dieser Anwendung eine gute Wahl.
flo (Gast) schrieb: >Die 0mV werden sich ja kaum erreichen lassen, wenn der OP mit +5V/GND >versorgt wird, oder? Naja, kommt drauf an, was Du als Abweichuing von 0 noch akzeptieren kannst, und unter welchen Bedingungen. Also welcher Ausgangsstrom dabei noch geliefert werden soll. Der OPAx353 als Beispiel kann bei 250µA noch auf eins/zwei mV runterziehen lt. Diagramm. Mit einer Last gegen Masse wird er sicherlich noch dabei unterstützt, bzw. komplett ohne Last. Ist ein CMOS, der sollte von der Theorie her auf 0V kommen können bei keiner Last, bzw. Last gegen Masse.
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