Offset Instrumentenverstärker INA103, worst case Berechnung

[Keksstein (Gast)]

Hallo!

ich bin dabei diese Schaltung nachbauen mit dem Unterschied das der 
Eingang AC gekoppelt wird und statt 23k7 100k Widerstände verwendet 
werden:

http://www.crazy-audio.com/wp-content/uploads/2012/02/platina-circuit-diagram.pdf

Die Einstellung des Gains erfolgt mit REED Relais und wird im Betrieb 
geändert bei Bedarf. Es gibt Umschalter mit Relais für mehrere Eingänge.

Es gibt Angaben zur Offset Spannung und zum Bias current, beide Werte 
sind, weil die Widerstände immer symmetrisch zur Masse gehen (deshalb 
100k + AC Kopplung) erstmal egal. (Es sind maximal 12uA Biasstrom, macht 
an 100k 1,2V Bias-Offset an beiden Eingängen)

Was mir im Datenblatt fehlt sind Angaben wie hoch die Bias Differenz 
zwischen beiden Eingängen ist weil nur die zählt. Bei einem maximal 
möglichen Gain von 60dB (Faktor 1000) macht selbst 100nA Differenz in 
den Biasströmen schon einen Offsetsprung von mehreren Volt aus wegen 
100kOhm. Ist das Utopisch oder sind die integrierten 
Instrumentenverstärker wirklich so genau, auch über Temperatur, 
gematcht?

Im Grunde geht es darum herauszufinden ob ich mit den 2x 100kOhm schon 
zu hochohmig fahre, im Datenblatt steht das als Maximalwert allerdings 
bei einem Gain von 40dB (Faktor 100) und mit Offset Trimmer.
Interessant wäre auch wie hoch der Sprung der Ausgangsspannung dadurch 
wird beim umschalten von 0dB auf 60dB, danach wird ja nochmal um 30dB 
Verstärkt. Eventuell geht die Ausgangsstufe völlig in die Übersteuerung.
Platine ist schon bestellt, falls es nicht klappt würde ich einen großen 
Kondensator (Bipolar Elko) in Serie zum Widerstand der die Verstärkung 
bestimmt schalten müssen, das wäre aber ein riesen Brocken und eine 
dicke Streukapazität gegen beide Eingänge -> prima Oszillator
Ich vermute das ist nicht nötig.

Wer kann helfen?

Datenblatt:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina103.pdf

Danke!

Gruß Jan

[Achim S. (Gast)]

Keksstein schrieb:
> Was mir im Datenblatt fehlt sind Angaben wie hoch die Bias Differenz
> zwischen beiden Eingängen ist weil nur die zählt.

das steht als "offset current" in der nächsten Zeile des Datenblatts

[Keksstein (Gast)]

>das steht als "offset current" in der nächsten Zeile des Datenblatts

Das dachte ich auch zuerst, der Wert kommt mir aber mit maximal 1uA zu 
hoch vor. Bei den 23k7 Ohm gegen Masse wären das aber (ohne TA) schon 
über 20V Offset am Ausgang. Vielleicht ging der Designer der Schaltung 
aber auch davon aus das der Tonabnehmer sowieso maximal ein paar kOhm DC 
Widerstand aufweist, dann wäre das kein Problem bei 60dB Gain.

Wenn das so ist bleibt mir eigentlich nur übrig die AC Kopplung zu 
entfernen und beim Umschalten der Quelle die Verstärkung kurz auf 1 zu 
setzen und den Eingang des INA per Hilfsrelais auf Masse zu ziehen. Es 
darf halt nie vorkommen das an einem Eingang kein Tonabnehmer 
angeschlossen ist sonst knallt der Ausgang des INA sofort gegen die 
Versorgungsspannung.

Ist es denkbar in Serie zum Widerstand der die Verstärkung bestimmt 
einen
BP Elko zu legen der die Verstärkung für DC auf 1 setzt und weiterhin 
die 100kOhm Eingangswiderstand + AC Kopplung zu verwenden?

Hier wurde das ähnlich gemacht:

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/lt1115fa.pdf

Gruß,
Jan

[Keksstein (Gast)]

Das Bild das ich angehängt habe zeigt einen Versuch, so könnte man den 
Elko nachträglich auf die Platine bekommen. Einige pF Streukapazität 
gegen die Cs am Eingang (Die großen Folien) kommen dadurch aber 
zusammen, ist das ein Problem?

[Achim S. (Gast)]

Keksstein schrieb:
> Das dachte ich auch zuerst, der Wert kommt mir aber mit maximal 1uA zu
> hoch vor.

das ist der Wert, auch wenn du dir einen kleineren wünschst. (der 
typische Wert ist ja auch wesentlich kleiner)

[Keksstein (Gast)]

OK, danke! Ich versuche nachträglich in mein Layout diesen Elko 
einzufügen, Laut Spice klappt das bestens und löst mein Problem.

Gruß,
Jan

[Pandur S. (jetztnicht)]

Einen Instrumentenverstaerker AC koppeln... ein eher seltsames 
Konzept...