Hallo Elektroniker!

Ich hab mal eine Frage zu Instrumentenverstärkern.

Brauche ich dabei eigentlich eine Positive und Negative Versorgungsspannung?? Es wird doch nur der Spannungsunterschied an den Eingängen verstärkt oder? Da kann doch nur was positives rauskommen.

LG
Blackpuma

Hi,

der Spannungsunterschied an den Eingängen kann negativ werden, und dann liefert der Verstärker eine negative Ausgangsspannung (sofern er entsprechend versorgt ist).
Wenn du sicherstellst, dass die Differenzspannungen nur positiv sind, brauchst du (meist!) keine negative Versorgungsspannung. Die einzelnen Spannungen in so einer Schaltung lassen sich aber eh einfach berechnen.

Gruß
Reinhard

Geändert von Reinhard am 26. März 2007 um 13:12

Hallo,
Instrumentenverstärker werden (üblicherweise) mit Operationsverstärkern (siehe Wikipedia ) realisiert. Diese brauchen, je nach Art der Beschaltung, eine symmetrische Versorgungsspannung. Vielleicht hängt das damit zusammen, daß OpAmp's Differenzen verstärken (zwischen invertierendem und nicht invertierendem Eingang). Man kann diese Verstärker aber auch mit einer einzelnen (d.h. asymmetrischen) Vers.-Spannung betreiben. Soweit ich mich erinneren, gibt's auch fertige Instrumentenverstärker als IC's, die mit nur einer Versorgungsspannung auskommen
Für genaueres sollte dann aber einer der Experten hier im Forum antworten.

Mit besten Grüssen,
Alexander

Hi,

man braucht 3 OPVs. Die ersten beiden dienen als Eingangspuffer und als Verstärker. Der Dritte ist ein Differenzverstärker mit einem Verstärkungsfaktor von 1. Dieser dient dazu den Offset des Eingangssignals zu entfernen. Den kann man aber auch mit einem beliebigen Offset füttern, wenn man z.B. eine unsymmetrische Versorgungsspannung verwenden will. Das Problem ist aber generell, dass unter Umständen "intern" der Spannungsbereich der Versorgungsspannung nicht ausreicht, obwohl so wohl die Eingangsspannungen als auch die erwartete Ausgangsspannung innerhalb der Versorgungsspannung liegen. Das Problem ist hier der Pfad zwischen den "Eingangs" OPVs und dem Differenzverstärker am Ausgang. Hier liegen die verstärkten Differenzspannungen mit dem Offset der Eingangspannungen an, was schon einmal (natürlich nur rechnerisch) ausserhalb der Versorgungsspannung liegen kann. Man muss sich also auf jeden Fall überlegen was man mit welchen Spannungen messen will.

Ein reiner Differenzverstärker ist hier gutmütiger, allerdings hat dieser einen niedrigeren Eingangswiderstand und eine niedrigere Gleichtaktunterdrückung.

Gruß
Reinhard

Ich hab das alles mal gemacht aber ich hab vergessen was die Gleichtaktunterdrückung ist.

Ich habe eine Messbrücke und dort möchte ich messen.

Hi,

ich wage jetzt mal eine kleine Idee zu äußern.
Wenn du eine DMs Vollbrücke verwendest, wird die z.B. mit 10V gefüttert. Die Differenzspannung liegt im mV Bereich. Der wird aber immer irgendwo bei 5V liegen, der Hälfte der Versorgungsspannung.
Wenn du also einen Brückenverstärker bauen willst, der dein Signal von +-2mV auf 0-5V aufbläst, könnstet du die gesamte Schaltung mit einem Spannungsteiler so anheben, das

GND = negative Versorgungsspannung
Versorgungsspannung (z.B.10V) = positive Versorgungsspannung
geteilte Versorgungsspannung (z.B. 5V) = 0V für Brückenverstärker

ist. Dann hast du auch das Problem gelöst, das dein AD-Wandler evtl. nur positive Spannungen messen kann.

Gruß

Neil

Meinst du das so?

Hi,

genau, wobei du aufpassen mußt, das die Last am Spannungsteiler konstant bleibt. Den die Last hat auch eine Auswirkung auf das Teilungsverhältnis.
Eine symetrische Versorgungsspannung zu bekommen ist aber sehr einfach. Wenn du den Prüfstand zuhause hast in der Nähe von ~230V, dann kannst du dir fertige Module bei Conrad holen. Bist du draußen auf dem Feld, müssen halt 2 12V Batterien her und ein passende Eletronik. Die gibt es aber auch fertig zu kaufen.

Wenn du dir mal solche Brückenverstärker anschaust, sind in den Datenblättern Beispielanwendungen dabei die auch mit einer rein positiven Versorgungsspannung auskommen. Dann hast du allerdings ein paar kleine Ausnahmen.

Gruß

Neil

Ich hatte vor kurzem das gleiche Problem mit einem OP (TL071)....

Bei den "einfach" OPs wie bei dem TL071 kann man den Offset per 100KOhm Trimmer (10Gänge habe ich
genommen) einstellen. Bei den "mehrfach" OPs fallen diese Pins leider meisst weg, da sie für den zusätzlichen
OP benötigt werden (TL072 / TL074). TL071 / TL072 / TL074 Datenblatt

Wichtig ist bei der Auswahl des OPs ist es das es ein Rail to Rail OP ist. Solltest Du doch eine Negative
Versorgungsspannung benötigen, und willst KEINE zweite Batterie "mitschleppen" dann kann ich Dir zur
Versorgung des negativen Zweiges nur folgendes IC empfehlen: LMC7660 . Dieses IC kommt mit 2 10µF Elkos aus
und erzeugt Dir die negative Spannung (bis -10V oder bis -12V).

Ich hoffe ein wenig geholfen zu haben ....

Pierre

Geändert von Neil am 27. März 2007 um 08:58

Hi,

danke für den Tipp mit dem LMC7660.
Habe den Link mal geändert das er funzt.

Gruß

Neil