Fehlerrechnung von Operationsverstärkern

Hallo

Ich suche Literatur bzw. PDF Dokumente die sich mit der Fehlerrechnung von Operationsverst=E4rkern besch=E4ftigen. Eine geeignete Literatur habe ich leider noch nicht gefunden. Die Bibel Tietze Schenk bringt mich nicht wirklich weiter und auch "Ti Op Amps for Everyone" beleuchtet diese Fehlerrechnungen gering, bzw. verwirrend. Einige Sachverhalte sind mir durchaus schon klar, aber mittlerweile br=E4uchte ich eine gute Literatur die sich explizit mit diesem Thema auseinandersetzt. Zu erw=E4hnen ist noch, dass ich mich haupts=E4chlich mit dem AD8608 von Analog Devices auseinandersetzen m=F6chte, allerdings finde ich auf deren Website keine so gute Literatur wie von TI.

Danke f=FCr alle Empfehlungen.

Gru=DF, Tim Rettmann

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mugen
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Damit kommt man auch bestenfalls durchs Studium, aber nicht durchs Leben.

/ * Low offset voltage: 65 uV maximum / * Low input bias currents: 1 pA maximum / * Low noise: 8 nV/ Hz / * Wide bandwidth: 10 MHZ / * High open-loop gain: 1000 V/mV Viel Fehler macht der eh nicht, ein 741er oder ein Philbrick-Nexus wäre ein deutlich besseres Studienobjekt.

In welcher Anwendung und mit welcher Beschaltung soll er eingesetzt werden ? Daraus kann man die relevanten Fehlerquellen von den vielen möglichen Fehlerquellen leichter eingrenzen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Danke f=FCr die schnelle Antwort.

Grunds=E4tzlich geht es um eine st=E4ndige Leistungsmessung mit einem DSP von TI. Ich wollte aufgrund meiner Diplomarbeit unterschiedliche Verfahren zu Leistungsmessung beleuchten. Dies soll nicht das Thema meiner Diplomarbeit sein, aber ich m=F6chte absch=E4tzen ob sich ein "Leistungsmessungs" IC von TI wirklich lohnt. Daher m=FCsste ich mich etwas ausf=FChrlicher mit der Fehlerfortpflanzung auseinandersetzen. Bei einem AD8608 bleibt es ja leider nicht, da er oft als Schutz-Puffer f=FCr den DSP genutzt wird. Grunds=E4tzlich wird durch einem LEM Wandler der Strom gemessen und durch einen normalen OP(+-15V) und AD8608 f=FCr den DSP umgerechnet. Die Messung am DSP erfolgt dann =FCber einen AD Eingang. F=FCr dieses Scenario wollte ich als erstes den Messfehler beleuchten, incl. Betrachtung der Digitalisierung der analogen Spannung. Als Vergleich m=F6chte ich ein Scenario mit einem Leistungsmess-IC von TI durchf=FChren, dabei w=FCrden die AD Eing=E4nge vom DSP nicht mehr genutzt werden und eine OP Stufe wegfallen. Es geht also grunds=E4tzlich um einen Vergleich und Dimensionierung der Widerst=E4nde.

Die Fragen die ich mir zurzeit stelle:

- Welchen Messgenauigkeit habe ich?

- Wie hoch ist der Gewinn der Messgenauigkeit durch ein externes Leistungsmess-IC?

- Welche Toleranzen der Widerst=E4nde sind notwendig, bzw. vertretbar?

- Welches Temperaturdrift Verhalten habe ich, bzw. kann ich sie kompensieren?

- Wie kann ich die Genauigkeit kosteng=FCnstig/wirtschaftlich optimieren?

- Muss ich das bestehende Platinenlayout evtl. noch =E4ndern?

Einige Fragen kann ich sicherlich und mit groben Daumen beantworten, aber damit gebe ich mich zurzeit nicht zufrieden. Ich m=F6chte daher die Messfehler =FCber ein paar Seiten durchrechnen. Ich pers=F6nlich erwarte mir dadurch einige interessante Informationen und erwarte auch wertvolle Informationen f=FCr die sp=E4tere Regelung. Aus diesem Grund br=E4uchte ich einige Literatur Tipps, etwas Vorgekautes m=F6chte ich nicht haben und erwarte ich auch nicht. Selbst ist der Student!

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mugen

Nur mal so am Rande: Einige der MSP430, ich glaube eine F427-Variante, ist fuer elektrische leistungs- und Verbrauchsmessung entwickelt worden. Huebscher ADC mit drin. Ein kurzes Studium der App Notes koennte sich lohnen.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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Joerg

" snipped-for-privacy@googlemail.com" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@d1g2000hsg.googlegroups.com...

Klingt wie 50Hz-Anwendung. Da kann ein OpAmp als nahezu ideal angesehen werden. Bei 1Mhz (oder auch schon 20kHz Audio wegen THD 0.0001%) spielen unterschiedliche Laufzeiten je nach Eingangssignaldifferenz und damit Genauigkeit bei der Ausreglung der Gegenkopplung schon eine deutlichere Rolle.

--
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Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

MaWin schrieb:

Ja stimmt, daher werden die Berechnungen vermutlich nicht so aufwendig werden. Das Leistungsmessung-IC ist übrigens nicht von TI, sondern ein ADE7752B von Analog Devices. Eine Verbesserung der Messung ist dadurch ja plausibel und ersichtlich, die Frage ist nur um wie viel?

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Tim Rettmann

"Tim Rettmann" schrieb im Newsbeitrag news:g5t76s$7ta$ snipped-for-privacy@news01.versatel.de...

Na ja, das Ding wandelt mit 16 bit und multipliziert dann. Das kann man mit 6 parallel-sampelnden 24 bit A/D Wandlern besser machen, wenn man unbedingt besser sein muss, teurer wird's dann aber wohl.

--
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MaWin

MaWin schrieb:

Das stimmt natürlich, aber der DSP hatte nur einen 12 bit DA Wandler. Eine Verbesserung liegt also schon durch dieses IC schon vor. Der ADE7752B wandelt ja nicht nur stumpfsinnig den Analogen Wert um, sondern hat ja noch andere brauchbare Funktionen. Da ich erst nächste Woche mal eine Leistungsmessung mit dem ADE7752B durchführe, kann ich also noch nichts genaueres dazu sagen. Aber dies ist auch nicht der Grund meiner ursprünglichen Frage gewesen. Der ADE7752B kann auch als fester Baustein in der Schaltung gesehen werden. Mit anderen Lösungen möchte ich mich erstmal nicht beschäftigen, höchstens als zukünftige Verbesserung gesehen werden. Aber für neue Eindrücke bin ich immer offen, also vielen Dank.

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Tim Rettmann

Eigentlich reicht dafür der gesunde Kopf. Vor allem wenn man noch studiert ;) Nee - im Ernst. Es gibt den Offset von Eingangsspannung, die Bias- Ströme und deren Differenz. Wenn die Signale sehr klein werden muss evt. auch noch das Rauschen betrachtet werden. Das kann man alles mit Strom und Spannungsquellen und einem idealen Operationsverstärker nachbilden und - wenn es sein muss - mit Blei- stift und Papier rechnen. Fehlerfortpflanzung sollte ja bekannt sein. (Und am schlimmsten sind idR. die Fehler der Widerstände die man ja bezahlbar nur bis 0.1% bekommt.)

Nichtlinearitäten lasse ich immer aussen vor - da sind die Toleranzen der Widerstände um viele Größenordnungen zu schlecht, als dass sich das lohnt. (Zumal das dann ekelig mit dem Rechnen wird.)

Viele Grüße, Martin L.

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Martin Laabs

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Ich vermute der ist in die engere Wahl gekommen weil er in Zeitschrift beworben wurde. Ich glaube nicht, daß ich einen quad high-performance nehmen würde: nur Eingangsstufen sind meist kritisch und da würde man single und nur manchmal dual nehmen. In MaWins Fußzeile ist ein Verweis auf die FAQ und da ist glaube ich Liste handelsüblicher Oldtimer.

Bezüglich der Leistungsmeß-ICs der Halbleiterhersteller: es ist seit einigen Jahren Boom in der Ankündigung solcher ICs. Träumen wohl alle davon daß die mechanischen Stromzähler ausrangiert werden und es einen Massenmarkt gibt. Daß es ICs und Samples gibt besagt nicht, daß das Zeug real verwendet wird. Nicht nur Hochschulen sondern auch Vertriebler leben gern in einem Parallel-Universum: wir hatten auch schon Fuzzy-Logic, Neuronale Netzwerke, Bubble Memories ...

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hallo,

Wenn Du Dir die diversen Fehler eines LEM-Wandlers anschaust, brauchst Du Dir um die des gewählten OPs weniger gedanken machen. Zumindest wenn Du einen der gängigen Standard-LEMs einsetzt.

Es gibt auch welche bis runter zu 0,1%, mit entsprechendem Preis, aber selbst mit denen sollte man sich vielleicht erstmal mit den sonstigen Teilen (Referenz, genauigkeitsbeeinflussende Teile am OP) auseinandersetzen. Präzisions-OPs gibt es einige zur Auswahl und die Beschaffung ist meist auch kein Problem.

Hängt _erstmal_ vom gewählten LEM-Wandler ab, die Teile haben Hysterese, Temperaturgang und was sonst noch für Fehler, da gehen obige Überlegungen ziemlich drin unter.

Bei angenommenem Einzelstück (und nicht zu kanppem Budget)spricht nicht viel dagegen den Rest der Schaltung so genau wie möglich auszulegen. Du wirst Dich aber letztenendes mit den Fehlern des LEM herumschlagen, die bekommst Du zum Teil auch nicht wegkalibriert.

Je nach Einsatzbereich (Wechselstrom? welche Frequenz und Kurvenform?) bist Du u.U. mit einem guten Shunt besser bedient. Da ist dann auch ein Präziser OP wirklich wichtig.

Jörg.

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Jörg Schneide

Rafael Deliano schrieb:

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Darum geht es auch letztendlich nicht. Bis jetzt habe ich nur einen sehr kleinen Teil der Schaltung beschrieben. Es geht auch letztendlich auch überhaupt nicht um die Schaltung, sondern nur um die Fehlerrechnung. Der DSP macht einiges mehr als nur ein paar analoge Werte messen. Warum nun der AD8608 gewählt wurde ist für mich zunächst völlig egal. Also bitte nicht einen Bezug auf die Schaltung nehmen, weil die interessiert überhaupt nicht!

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Tim Rettmann

Tim Rettmann schrieb:

Hallo,

eine sinnvolle Fehlerrechnung muss sich auf die konkrete Schaltung beziehen und auch auf die konkreten Signale wenn sie was aussagen soll in der Praxis.

Das Ergebnis unterscheidet sich z.B. deutlich bei niedrigen/hohen Frequenzen, geringen/hohen Verstärkungen kleinen/hohen Eingangsspannungen, hochohmiger/niedrigohmiger Beschaltung usw..

Bernd Mayer

--
Schäuble, wenns Dir hier nicht gefällt, dann geh doch nach drüben!
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Bernd Mayer

Bernd Mayer schrieb:

Ist mir schon alles sehr wohl klar, aber ohne entsprechender Literatur komme ich da nun nicht ohneweiteres weiter. Aufwendigere Fehlerrechnungen mit OpAmps habe ich noch nie gemacht.

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Tim Rettmann

Tim Rettmann schrieb:

Hallo,

mit zunehmender Praxis bemerkt man möglicherweise auch, dass bei einer konkreten Schaltung oft bestimmte Fehlerquellen dominieren, seien es Verstärkungsfehler, thermische Drift, Offsetfehler, Phase, Slewrate, Gleichtaktfehler, Toleranzen der passiven Beschaltung, Powersupplyrejection, idealisierte Datenblätter usw.. (jedenfalls sofern es sich nicht um eine Schaltung an der Grenze der physikalischen Möglichkeiten handelt).

In alten Büchern zur Analogtechnik/Opamps kann man möglicherweise Material dazu finden sofern google schon geleert wurde. Siehe Bibliothek, amazon o.Ä..

Man kann evtl. bei AD die Online-Rechenmöglichkeiten mit verwandten Opamps nutzen als Anhaltspunkt oder die Möglichkeiten einer SPICE-Simulation ausnutzen falls es sich nicht um eine Diplomarbeit handelt bei der man nachweisen muss dass man schön rechnen kann.

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+/-5V

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und da Suche nach opamp o.Ä.

Bernd Mayer

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Schäuble, wenns Dir hier nicht gefällt, dann geh doch nach drüben!
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Bernd Mayer

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