Eingangswiderstand eines OPs, wenn ... stromlos.

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Hallo,

Du könntest auch einfach die Batterie an den Messeingang über ein Reedrelais oder FotoMos-Relais schalten und das Relais mit der Betriebsspannung des µC schalten, dann kann die Batterie auch nicht ausgesaugt werden. Eventuell geht auch ein Analogschalter, aber nur wenn der den Betriebszustand µC nicht versorgt auch wirklich verträgt und dann auch gut gesperrt ist.

Bye

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Was Du möchtest, interessiert mich eigentlich nicht, deshalb mache ich gleich mal den Vorschlag, doch einfach 1M vor den Eingang Deines Folgers zu schalten. Alles wie gehabt, nur bist Du die Verfälschung los.

Meines Wissens hast Du bei integrierten Schaltungen technisch bedingt fast immer "Schutzdioden" gegen die Betriebsspannung...

Hallo!

FotoMOS ist etwas grob und gross.

Ich habe jetzt MIC94090 (einen High Side Load Switch, nicht OP) gefunden, der anscheinend mein Problem lösen kann. Der wird zwar ständig von der Eingangsspannung (Batterie) versorgt, der "Ruhestrom" (nicht durchgeschaltet) ist aber nur 0.01uA, und der Betriebsstrom - 0.1uA. Das sind eigentlich akzeptable Grössen, nur wären die 0.1uA beim Dauerbetrieb trotztdem schade, weil sonst die Batterie durch den internen Schalter im uC komplett von der RTC abgekoppelt würde und ihre Lebensdauer besser erhalten bliebe. Also, die Fragen zu OPs bleiben bestehen...

Danke!

Igor.

"Igor "Knight" Ivanov" schrieb im Newsbeitrag news:jqngkt$uif$ snipped-for-privacy@online.de...

Das nicht, aber nimm den TLV2401.

Der akzeptiert 5V mehr als VCC ohne zu viel Strom zu ziehen, und ist billig und klein.

Alternative Over-The-Top Opamps wären LT1783, LT1637 oder die älteren CA3130/CA3140.

Am 06.06.2012 13:58, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Warum machst du das System stromlos? Kannst du den Prozessor nicht einfach so in den sleep schicken, dass er nur noch wenige uA zieht, den Eingang aber hochohmig läßt?

Ich mache sowas mit einem ATmega88P. Da wird auch die Batteriespannung, allerdings die der Stromversorgung des ATmega per ADU überwacht.

Gruß

Stefan

Am 06.06.2012 13:58, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

anderer Vorschlag:

Wenns ein Serienprodukt sein soll, muss man das wegen Leckströmen über Temperatur aber mal Worst-Case rechnen.

Alternativ 1Meg weglassen und durch ein P-Kanal-FET ersetzen, der nur eingeschaltet wird, wenn der µC läuft.

Michael

Hallo,

Wenn deutlich mehr als 3V im eingeschalteten Zustand verfügbar sind, würde ich einfach einen kleinen und billigen N-MOSFET (BSS138 o.ä.) als Schalter zwischen Batterie und A/D schalten. Source an die Batterie, Drain an A/D- Eingang, Gate an die Betriebsspannung. Vielleicht noch ein kleiner Schutzwiderstand in den Source-Zweig, damit bei kaputtem MOSFET nicht die Batterie zu arg geladen wird.

Wenn keine Spannung da ist, ist Vgs < 0V und der MOSFET incl. der Body-Diode sperren. Die Betriebsspannung muß dann im eingeschalteten Zustand so hoch sein, daß die Differenz zu den 3V als Ugs den MOSFET einschaltet (beim BSS138 ca. 1.5V, d.h. bei 5V Versorgung würde das funktionieren).

Tom

Ich nicht, aber ein Stromausfall oder der Transportweg zum Einsatzort.

Das ist ein Cortex-M3, der auf dem Gerät viel um die Ohren hat und somit ständig "online" sein muss.

So geit dat. Damit hat man auch den Opamp wegrationalisiert. Der Strom durch den Widerstand muss allerdings zwei Voraussetzungen erfuellen:

a. Es sollte nur ein Bruchteil des Selbstentladestroms der Batterie fliessen.

b. Er darf die Versorgung des uC ueber die Substratdiode nicht soweit anheben dass der alle Nase lang kurz "hochdieselt" und wieder absaeuft.

Ein KerKo ist ja auch vorgesehen. Auch Samplen geht nur ein Mal pro Sekunde. Es geht jedoch nicht um den Verbrauch beim Samplen, sondern um Leckströme, wenn das Gerät abgeschaltet ist.

Eben.

Es geht nicht so einfach, denn der Transistor muss ABGESCHALTET bleiben, wenn das ganze Gerät stromlos ist. Dafür muss man die Spannung am Gate vom P-MOS gleich seine Sourcespannung (=Batteriespannung) halten. Also, ein Widerstand (wenn auch hochohmig) zwischen S and G. Doch das Gate am uC-Pin wird eher 0 sein, wenn der uC stromlos ist -> P-MOS ist wieder an.

Man nehme einen N-MOS, der das Gate vom P-MOS steuert und mit seinem Gate am uC-Pin ist. OK, gut, aber wenn P-MOS leiten muss, wird sein Gate mittels N-MOS auf 0 gezogen -> der Strom fliesst durch den Widerstand, siehe oben. OK, man nehme einen sehr grossen Widerstand (10M oder so) -> hab 0603 mit dem Wert jedoch nicht auf Lager, und 2x Transistoren nehmen Platz weg.

Fazit: möglich, aber nicht elegant :). Deswegen das Thema mit einem OP.

Ausser 3.3V nix mehr da.

Dafuer gibbet Digikey und Farnell :-)

Also daran soll es nicht scheitern. Aus deutschen Landen frisch auf den Tisch:

Von Vishay auch in winzig-klein:

Aber nie die parasitaeren Dioden in den FETs uebersehen.

Am 06.06.2012 16:43, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Im OP schriebst Du, das sei erträglich und dich stören nur die Messfehler. Ja was den nun?

OP finde ich sehr unelegant und vor allem teuer.

Ne exotische Lösung wäre noch:

Batt---------o-------. | | | .-. | | | | | | | '-' | | || +-||----o---||---------µC-Pin

Das ist schon mal ganz gut so.

Dieser Strom dürfte nicht nennenswert stören, da er jan nur jeweils kurze Zeit während der Messung zu fließen braucht. Das beeinträchtigt die Kapazität der Batterie nicht wirklich.

Jetzt aber!

Der Smiley macht diese Aussage auch nicht sinnvoller.

Und genau diese Lösung ist ja nun überhaupt nicht elegant.

Wenn Dir das Bisserl Ladung, das über den G-S-Widerstand bei der Lösung mit dem P-MOS-Schalter während der Messung abfließt, wirklich zu viel ist, kannst Du zum Ansteuern des Gates des P-MOS-FET auch einen Single-Gate-Inverter mit Schmitt-Trigger-Eingang verwenden, dessen Betriebsspannung aus der Batterie kommt. Wenn sein Eingang auf L liegt (Vcc aus oder Port-Pin vom Controller auf L), dann ist der MOS-FET abgeschaltet. Wird der Eingang auf H gezogen (dazu muss Vcc vorhanden sein), wird der Schalter eingeschaltet, und dafür nur die Gate-Ladung nach Masse abgeführt. Es gibt diese Single-Gate-Teile mit Betriebsspannungsbereich von ca. 2V bis 5,5V und ohne interne "Schutz"-Diode vom Eingang zur Versorgungsspannung, so dass sie bei Versorgung mit 3,3V 5V-tolerant sind. Damit gibt es dann auch kein Problem, wenn mal bei leerer Batterie Vcc eingeschaltet wird.

Da es BSS84 (SOT-23) und Konsorten schon lange auch im Gehäuse SOT-323 gibt (das wäre dann BSS84W), dürfte der Platzbedarf nicht so gewaltig sein. Und Dein OpAmp braucht ja auch Platz für sich und seine Beschaltung.

Da wäre dann noch der Betriebsstrom des Inverters zu berücksichtigen und zu vergleichen, ob dieser ständig fließende kleine Strom den immer nur kurzzeitig währen der Messung fließenden etwas größeren Strom des G-S-Widerstandes wettmacht.

Grüße,

Günther

Am 06.06.2012 16:29, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Wenn der sowieso ständig online ist, gibt es doch kein Problem, oder was habe ich da falsch verstanden?

Gruß

Stefan

Igor schrieb dass der uC nicht waehrend des Transports und aehnlicher Vorgaenge arbeitet. Da muss man die Batterie irgendwie abkoppeln.

Kommt drauf an. Es gibt ja viele Geräte, die per Tastendruck ein und ausgeschaltet werden. Da wäre es ziemlich unelegant, wenn man da dann z.B. die Stromversorgung per Relais schaltet ;-)

Obwohl: Ich habe hier regelmäßig Geräte zur Reparatur wo das so gelöst wurde. Ich habs aber nicht gebaut ;-) Die Dinger enthalten eine 3V Lithium-Zelle für ein RAM und einen 2,4V NiMH-Akku für eigentliche Stromversorgung eines 8031. Wenn die Lithium-Zelle leer ist, läßt sich das Gerät nicht mehr einschalten. Der Akku wird dann mit Hilfe eines 5V Relais geschaltet. Per DC-DC Wandler wird dann aus den 2,4V die 5V Versorgung für einen 8031 gemacht.

Gruß

Stefan

Muss also ein nicht invertierender ST sein. Wenn Du Vcc schaltest, wie bringst Du dann das Gatter dazu, auch Hi zu gehen? Da fehlt nochwas. Und wie hält das Gatter seinen Ausgang ohne Vcc? Und wie schaltest Du die Chose wieder ab? 2. Taster der Vcc kurz erdet?

So Kotztüte iss voll :)

Saludos Wolfgang

Das geht auch voellig ohne Relais: Taster zieht die Versorgung eines rueckgekoppelten Schmittgatters hoch, dessen Ausgang zupft das Gate eines FET hoch, Saft rauscht in die Schaltung, alles raekelt sich, gaehnt, und legt los. Das geschieht in Millisekunden und dann kann der Taster losgelassen werden weil das rueckgekoppelte Gatter ja Selbsthaltefunktion hat.

Beim Design Review vorher Koetzeltueten austeilen :-)