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RA Dr.M.Michael König
Guest
Hallole,
ich habe ein Problem mit einem OP als Differenzverstärker:
Ich möchte die über einen Lastwiderstand (als Bestandteil eines
Kurzschlußschutzes) von 0R18 abfallende Spannung im Rahmen einer
einfachen Lastanzeige abgreifen und auswerten. Da der Lastwiderstand
mit keine Seite an Masse, Minus oder Plus hängt, dachte ich an einen
OP als Differenzverstärker (Substrahierer) - und zwar den "geliebten"
LM324 (die anderen OP werden für die Lastanzeige an sich verwendet):
|\
E1 --12k-+---|+\
| | |---+--- A
E2 --12k-|-+-|-/ |
| | |/ |
| | |
| +--68k---+
|
68k
|
GND
Der OP wird unipolar mit 20V versorgt. Die Spannung am Lastwiderstand
bewegt sich im negativen Bereich, d.h. im Ruhezustand liegt an beiden
Anschlüssen und damit an E1 und E2 ca. -19V an, im Betrieb steigt der
Spannungsabfall über den Lastwiderstand bis auf ca. 0,6V an, d.h. die
Spannung an E2 bleibt bei ca. -19V und die Spannung an E1 liegt bei
ca. -18,4V.
Dummerweise funktioniert das nicht: Im Ruhezustand führt der Anschluß
von E1 an den Lastwiderstand zum "Vollauschlag" von 18,5V (also die
bekannten 1,5V unter Versorgungsspannung). daran ändert sich auch
nicht, wenn E2 angeschlossen oder E2 und E1 verbunden sind. Letzteres
irritiert mich schon etwas, denn bei verbundenem E1 und E2 ist die
Differenz doch 0V, so daß auch der Ausgang um die 0V liegen müßte.
Aber ich nehme an, daß die Ursache darin liegt, die daß
Eingangsspannungen dieses (simplen) Differenzververstärkers im Bereich
der Versorgungsspannung - hier also 0 bis 20V - liegen müssen.
Testweise habe ich die Schaltung mal so geändert, daß nun der
Lastwiderstand (ebenfalls 0R18) im positiven Zweig liegt, also an
beiden Anschlüssen des Lastwiderstands im Ruhezustand eine Spannung
von ca. 19V anliegt und bei "Vollausschlag" am Lastwiderstand wie
vorher eine Spannung von ca. 0,6V abfällt, so daß dann an E2 ca. 18,4V
anliegend würden. Nun tritt aber merkwürdigerweise der Effekt auf, daß
beim Anschluß von E1 am "positiven" Anschluß des Lastwiderstands und
von E2 an dessen "negativen" Anschluß der OP eine Ausgangsspannung von
0,7V hat - und zwar auch dann, wenn ich den Lastwiderstand überbrücke,
also E1 und E2 verbinde. Ohne Anschluß von E1 oder E2 an den
Lastwiderstand - aber E1 und E2 verbunden - ist die Ausgangsspannung
des OP nahezu 0V. Diese Spannung von 0,7V kann ich mir nun überhaupt
nicht mehr erklären, denn im Ruhezustand bzw. mit kurzgeschlossenem
Lastwiderstand besteht ja auch keine Differenz zwischen E1 und E2 und
da die Spannung mit 19V unterhalb der Betriebsspannung liegt, dürfte
es daran doch auch nicht liegen. Das gleiche ist bei reduzierter
Spannung an E1/E2 der Fall, also etwa E1 und E2 gemeinsam an 15V (und
auch, wenn E1 offen bleibt und nur E2 an besagten 19V oder an 15V
liegen).
So komme ich nicht weiter. Kann mich jemand erleuchten?
Beste Grüße
Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "info"] * www.drkoenig.de
ich habe ein Problem mit einem OP als Differenzverstärker:
Ich möchte die über einen Lastwiderstand (als Bestandteil eines
Kurzschlußschutzes) von 0R18 abfallende Spannung im Rahmen einer
einfachen Lastanzeige abgreifen und auswerten. Da der Lastwiderstand
mit keine Seite an Masse, Minus oder Plus hängt, dachte ich an einen
OP als Differenzverstärker (Substrahierer) - und zwar den "geliebten"
LM324 (die anderen OP werden für die Lastanzeige an sich verwendet):
|\
E1 --12k-+---|+\
| | |---+--- A
E2 --12k-|-+-|-/ |
| | |/ |
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| +--68k---+
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68k
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GND
Der OP wird unipolar mit 20V versorgt. Die Spannung am Lastwiderstand
bewegt sich im negativen Bereich, d.h. im Ruhezustand liegt an beiden
Anschlüssen und damit an E1 und E2 ca. -19V an, im Betrieb steigt der
Spannungsabfall über den Lastwiderstand bis auf ca. 0,6V an, d.h. die
Spannung an E2 bleibt bei ca. -19V und die Spannung an E1 liegt bei
ca. -18,4V.
Dummerweise funktioniert das nicht: Im Ruhezustand führt der Anschluß
von E1 an den Lastwiderstand zum "Vollauschlag" von 18,5V (also die
bekannten 1,5V unter Versorgungsspannung). daran ändert sich auch
nicht, wenn E2 angeschlossen oder E2 und E1 verbunden sind. Letzteres
irritiert mich schon etwas, denn bei verbundenem E1 und E2 ist die
Differenz doch 0V, so daß auch der Ausgang um die 0V liegen müßte.
Aber ich nehme an, daß die Ursache darin liegt, die daß
Eingangsspannungen dieses (simplen) Differenzververstärkers im Bereich
der Versorgungsspannung - hier also 0 bis 20V - liegen müssen.
Testweise habe ich die Schaltung mal so geändert, daß nun der
Lastwiderstand (ebenfalls 0R18) im positiven Zweig liegt, also an
beiden Anschlüssen des Lastwiderstands im Ruhezustand eine Spannung
von ca. 19V anliegt und bei "Vollausschlag" am Lastwiderstand wie
vorher eine Spannung von ca. 0,6V abfällt, so daß dann an E2 ca. 18,4V
anliegend würden. Nun tritt aber merkwürdigerweise der Effekt auf, daß
beim Anschluß von E1 am "positiven" Anschluß des Lastwiderstands und
von E2 an dessen "negativen" Anschluß der OP eine Ausgangsspannung von
0,7V hat - und zwar auch dann, wenn ich den Lastwiderstand überbrücke,
also E1 und E2 verbinde. Ohne Anschluß von E1 oder E2 an den
Lastwiderstand - aber E1 und E2 verbunden - ist die Ausgangsspannung
des OP nahezu 0V. Diese Spannung von 0,7V kann ich mir nun überhaupt
nicht mehr erklären, denn im Ruhezustand bzw. mit kurzgeschlossenem
Lastwiderstand besteht ja auch keine Differenz zwischen E1 und E2 und
da die Spannung mit 19V unterhalb der Betriebsspannung liegt, dürfte
es daran doch auch nicht liegen. Das gleiche ist bei reduzierter
Spannung an E1/E2 der Fall, also etwa E1 und E2 gemeinsam an 15V (und
auch, wenn E1 offen bleibt und nur E2 an besagten 19V oder an 15V
liegen).
So komme ich nicht weiter. Kann mich jemand erleuchten?
Beste Grüße
Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
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