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Opamp-Ausgang mit Rauschen(?)

Hallo,

ich habe eine zu messende Spannung. Die wird von einem Opamp MCP6022 [1] um den Faktor 2 verstärkt (Standardschaltung nichtinvertierender Verstärker) und dem 10-bit-ADC in einem ATMega uC zur Messung zugeführt. Auf dem Breadboard hat auch alles wunderbar funktioniert.

Nun aber in der auf Lochraster gelöteten Version schwankt der ADC-Wert recht heftig um bis zu 10 Werte bei konstanter Eingangsspannung. Mangels Oszilloskop kann ich mir die Ausgangsspannung nicht direkt angucken aber ich habe den ADC mit verschiedenen Raten Werte samplen lassen. Eine Schwingung konstanter Periode ist in diese Daten nicht auszumachen, es sieht mehr wie Rauschen aus.

Ich frage mich nun, woran das liegt. Sind die ca. 20 cm Schaltlitze zwischen Opamp und ATMega schon zu viel an kapazitiver Last? Hat jemand eine andere Idee? Was kann ich dagegen tun? Momentan mache ich halt eine starke Tiefpassfiltertung in Software. Das ist durchaus möglich, weil ich nur jede Sekunde einen Messwert brauche. Aber mir wäre es schon lieber, das Problem an der Wurzel zu packen.

CU Christian [1] Lag halt in der Bastelkiste und erfüllte die Voraussetzungen: Rail-to-Rail, 3V Vcc.

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Christian Zietz
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"Christian Zietz" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Hmm, eigentlich sind auf Lochraster die Leitungen kuerzer und die Massefuehrung besser als auf einem Breadboard, aber du hast es wohl hinbekommen

auf Lochraster noch eine schlechtere Verdrahtung hinzubekommen.

Ein uC produziert durch die in jedem Takt schwankende Stromaufname an seinen Versorgungsspannungsanschluessen so grosse Stoerungen, das dagegen nur eine ordentliche Verdrahtung hilft: Masse vom uC direkt an Referenzbezugspunkt vom OpAmp, Referenzspannung des uC (wohl dessen VCC) abblocken gegen Masseanschluss des uC, abblocken, abblocken, die darf um kein 1/1000tel schwanken, sonst ist deine Messung versaut, und von VCC des OpAmp Stoerungen des uC fernhalten.

Wenn deine Schaltung gut layoutet ist, gibt es immer noch ein Problem: Der uC legt beim A/D-Sampeln einen Kondenstaor an den Eingang, und der OpAmp muss den erst aufladen, das geht aber nicht so schnell, wie der uC den Wert erfasst. Also ein dickerer (10nF) Kondenstaor direkt an den uC-Einagng und per Widerstand (100R oder so) vom OpAmp trennen.

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MaWin

MaWin schrieb:

Ich vergaß zu schreiben: VCC und Vref sind am uC natürlich durch Kondensatoren abgeblockt, auch dem Opamp habe ich 100nF zwischen Vdd und Vss spendiert.

OK, danke, das werde ich nachher mal probieren.

CU Christian

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Christian Zietz

Du musst die analoge Masse sternförmig verkabeln. Den Knotenpunkt würde ich möglichst nahe am AGND vom A/D Wandler platzieren.

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(unvollständige Beispielschaltung)

Fallls die Masse gleich dem Minuspol der Versorgungsspannung ist musst Du darauf achten, dass kein Versorgungsstrom durch die Teile der Masseleitung geht, die für das Signal gebraucht werden. Dann muss die negative Stromversorgung des OP-Amps separat zum AGND geführt werden, es darf keinesfalls die Leitung zur Masse des Eingangssteckers oder zum unteren Widerstand mitbenutzt werden.

Grund: Die Leitung hat eine Impedanz. Änderungen im Versorgungsstrom verursachen somit eine kleine Spannung, die im Stromkreis des Eingangs oder der Rückkopplung wirksam wird.

Achte darauf, dass auch auf Vref kein Rauschen sein darf. Ein Kondensator zwischen Vref und dem AGND-Knotenpunkt kann auch helfen.

Stefan

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Stefan Heimers
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Stefan Heimers

Christian Zietz :

Vielleicht dann noch den Ausgang des Op-Amps belasten, sodass über das Kabelstück für das Signal ein klein wenig mehr als nur etwa null Strom fließt.

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Ewald Pfau

Hallo Christian,

Lochraster mit Masseflaeche? Wenn nicht, besorgen und neu aufbauen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

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