ingång till Instrumentförstärkare?

[Dalmas]

Jag ska sampla spänningar med en DAC (National Instrument) och ha instrumentförstärkare (INA118) mellan som både buffer och förstärkare. Det blir en box som står på min arb.bänk och som jag har som lab.utrustning i mitt jobb.
Resultaten blir filer med grafer från 4 separata kanaler.

Kraven är inte såå höga:
1) noggrannheten ±2-3% typ
2) bandbredden runt 200kHz.
3) Viktigt är att inte lasta ner mätobjektet.

Det jag vill ha är olika inspänningsområden, låt oss säga:

• ±1V (förstärkning 5 ggr.)

• ±10V (förstärkning 1 ggr.)

Min plan är:
Instr.förstärkaren kan matas med ±18V men jag matar den med ±12V. Sen kör jag med eller utan förstärkning beroende på område (DAC tar ±5V).
Jag skulle vilja använda OP:ens ingång mer eller mindre utan yttre komponenter. Mest för att uppfylla krav #3 men nån form av filter bör ju finnas men hur ska det utformas för att inte belasta ner mätobjektet?

Är lösningen tokig? Bygger på lab.platta så jag vill ju helst ha minimalt antal komponenter.

[ToPNoTCH]

En av de stora nyttorna med en OP är väl just att den i praktiken ha oändlig impedans, det vill säga inte lasta mätobjektet mer än försumbart (i negative feedback koppling).

Kolla gärna Daves genomgång, den är hyggligt pedagogisk https://www.youtube.com/watch?v=7FYHt5XviKc

[Dalmas]

Tankesättet och teorin bakom OP:en kan jag. Det är väl mer en enkel design av ing.filtret jag var ute efter. Anar det finns en del "tips" att ta del av typ vilken typ av Cap, anslutning av Cap etc.

[alexanderson]

Om du inte kan filtrera digitalt.

Bygg ett aktivt filter placerat mellan instrumentförstärkare och DAC.

[swesysmgr]

Tankesättet och teorin bakom OP:en kan jag. Det är väl mer en enkel design av ing.filtret jag var ute efter. Anar det finns en del "tips" att ta del av typ vilken typ av Cap, anslutning av Cap etc.

Använd en annan opamp som buffert mellan ditt mätobjekt och ditt RC-lågpassfilter eller gör ett aktivt filter med två opampar?

[Dalmas]

Jag testade filter i Labview och det funkade bra. Då gör jag så att jag kör nakna ingångar på OPesen och justerar förstärkning och spänningsdelning efter OP:en så jag får det jag vill.
Givetvis sätter jag CAP nära OP:ens matning...

[ghu]

Om du tittar i databladet för din instrumentförstärkare så ser du att du ingångarna måste ha en DC väg till jord för att erhålla ”bias” till ingångstransistorerna. Detta görs enklast med 2 motstånd till jord från vardera ingången.
Hur stor ingångsimpedans behöver du ha?

[Dalmas]

Ja. Dessa bias-R har bekymrat mig lite. Men R-in bör ju vara >10Meg. (En digital Fluke ligger ju på typ 10Meg.)
Jag tänker mig då två st 5.6M eller liknande. En från vardera ingång. Jag vet dock inte (ännu) max R för bias-resistorn för OPen.

[ghu]

Resistansen begränsas av max tillåten offsetspänning och max Input bias offset current Ioffset
Enligt databladet är Ioffset=5 nA.
Med R=5Mohm fås ofsetspänning U=R•Ioffset=5Mohm•5nA=25 mV.

[Dalmas]

Det är väl här mina kunskaper om OP brister. Jag använder mig av det du säger och läser mig till vad konsekvenserna blir.

edit: Läser en PDF om OP:en och på sid A4 beskrivs detta bra.
Med min magra kunskap om detta så misstänker jag att det skapas 25mV spänning över vardera R men de är motriktade varandra o bör ta ut varandra om R:en är matchade (0.1%). Tänker jag fel?

[ghu]

Det är en offset ström, alltså hur stor skillnaden kan vara i strömmar mellan de 2 ingångarna så det blir int samma spänning på de 2 ingångarna utan det blir en differens på som mest 25 mV

[Dalmas]

Aha. Så om jag har en F=10 så blir det max 250mV felvisning? Det kan man offsetta bort med Ref eller göra en zero-adjust i mätsystemet? Jorda ingångarna först..

[ghu]

Om du jordar ingångarna så blir denna offset 0 V eftersom resistansen till jord då blir 0 ohm
Om källan är DC-kopplad och dess inre resistans mycket mindre än dina 5 Mohm så är det källans resistans som kommer att bestämma spänningsoffseten.
Om man vill göra det lätt för sig väljer man en instrumentförstärkare som har mycket mindre input offset current än vad den som du har.