Opamp fungerar jättebra, mot förmodan

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
larsson
Inlägg: 188
Blev medlem: 9 juni 2007, 16:49:21
Ort: Göteborg

Opamp fungerar jättebra, mot förmodan

Inlägg av larsson »

En spole ska känna av en magnets rörelse. På labbänken lämnar den i runda slängar ±50 mV vid förväntad rörelse, max 5 Hz. Jag använder ett gammalt relä som spole och en magnet från en möbeldörr, så det är inga avancerade grejer... Signalen ska sedan AD-omvandlas i en ATMega så jag vill ha 0...5 V ut, använder enkel matningsspänning.

Mina analoga skills är inget vidare, jag har youtubat igenom ett par opamp-tutorials och vridit och vänt på breadbordet. Det som irriterade mest var allt nätbrum spolen plockade upp vid den gain som gav önskad utspänning. Jag startar från scratch, tänkte jag och plockade bort alla motstånd och kondingar (utom vad som behövdes för att kunna centrera utspänningen på Vcc/2). Bingo! Den här kopplingen fungerade klockrent:
wtf_op.jpg
Röda siffror mätta vid "tomgång". Inte nåt nätbrum överhuvudtaget och den förstärker mer än tillräckligt; jag får t.o.m. backa magneten ett par cm för att det inte ska klippa i topparna (mäter med scope). Men hur kan det fungera?

* "Ingen ström går in eller ut genom ingångarna" har jag åtminstone lärt mig. Men vart tar då de 1,5 mA som går genom bildens spole vägen? Inte ner genom 1 MΩ resistorn i alla fall: genom den går bara 1,8 µA -- åt andra hållet!

* En annan regel säger att "OPn jobbar för att hålla båda ingångar på samma spänning". I det här fallet gör den ett dåligt jobb.

De två viktigaste tumreglerna för OP alltså omkullkastadel redan i första kurvan... Och förresten, borde inte förstärkningen vara 1 istf runt 50, eftersom det inte finns nån resistans i feedbacken?

Jag har en känsla av att en blind höna hittat ett korn, att jag fått nåt jag inte förtjänat. Trodde det kanske var nån defekt i OPn (TS921 från ST) och testade en annan av samma modell, inga förändringar. Bytte jag ut den mot en TL071 fungerade det däremot inte alls.

Jag förstår helt enkelt inte varför det här fungerar, vad i min opamp-utbildning behöver jag putsa upp? Och kan nån ge en ”politiskt korrekt” koppling som ger samma resultat, så varsågod :-)
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
SvenW
Inlägg: 1157
Blev medlem: 24 april 2007, 16:23:10
Ort: Göteborg

Re: Opamp fungerar jättebra, mot förmodan

Inlägg av SvenW »

Kopplingen bör fungera. Den är bara ritad på ett ovanligt sätt och därför en aning svår att genomskåda. Förstärkningen borde vara drygt 1100, 1.005M/902, om OPn vore ideal.

OPns förstärkning inte oändlig, därför blir den verkliga förstärkningen lägre.
Dessutom kommer CMMR in eftersom ingångarna, i commom mode, flyger som utgångens spänning.

Att den positiva ingången blir 1,12V och inte 2.5 beror sannolikt på mätfel i och med att mätinstrumentet drar ström.

Om TL071 inte fungerar beror det nog på att dess offsetspänning är för hög så att dess utgång
slår i taket/golvet. Eller att TL071 behöver en högre matningsspänning.
larsson
Inlägg: 188
Blev medlem: 9 juni 2007, 16:49:21
Ort: Göteborg

Re: Opamp fungerar jättebra, mot förmodan

Inlägg av larsson »

Tack för synpunkter! Ja, mätfel tänkte jag aldrig på, så kan det nog vara. Jag har provat lite alternativa kopplingar, några funkar men tar in brum, nån annan hade pissig förstärkning trots evigt pillande. Jag använder originalet enligt skissen.
Skriv svar