richtig 7

[Hans-Juergen Schneider]

Hallo Leute,

ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.

MfG
hjs

[Michael Schwingen]

Elko alleine wird nichts bringen, R-C muss es schon sein. Ich würde zum
Elko einen Keramikkondensator parallelschalten, DC/DC macht gerne Spikes mit
Frequenzen, wo Elkos nicht mehr gut arbeiten. Mach' es so, daß Du bei
Bedarf anstatt des R eine geeignete Spule/Ferrit bestücken kannst.

Wobei: bei 10 Bit würde ich mir keine extremen Sorgen machen.

cu
Michael
--
Some people have no respect of age unless it is bottled.

[Helmut Schellong]

Auf den OPV kommt es hauptsächlich an.
Hochwertige OPV können Störungen auf ihrer Spannungsversorgung um >120 dB dämpfen.
PSRR und CMRR beachten.
An die Betriebsspannung würde ich hinter 10R 2,2 uF Tantal legen, zum/am OPV.



--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong

[Uwe Bonnes]

Bei 50 Hz haben moderen OPVs sehr hohe Eingangsunterdrueckung. Wenn Du
genau messen willst, und nicht schon eine Offset im 5 mV Bereich zu
bekommen, brauchst Du soswieso schon einen besseren OPV.

--
Uwe Bonnes b...@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 1623569 ------- Fax. 06151 1623305 ---------

[Bernd Mayer]

Am 23.01.24 um 14:37 schrieb Helmut Schellong:

> Hans-Juergen Schneider wrote:
>> Hallo Leute,
>>
>> ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
>> Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
>> Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
>> Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
>> Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.
>
> Auf den OPV kommt es hauptsächlich an.
> Hochwertige OPV können Störungen auf ihrer Spannungsversorgung um >120
> dB dämpfen.

Hallo,

diese Störungsunterdrückung (PSRR) ist aber stark abhängig von der Frequenz.
Die 120 dB gelten bei Versorgung aus dem Netz mit 50 Hz oder 60 Hz.

DC/DC-Wandler arbeiten mit deutlich höheren Frequenzen und diese kann
der OP schlechter unterdrücken.

Beim LT1028 etwa sinkt der Wert der PSRR bei 1 MHz auf 30 dB!

Siehe das Datenblatt, auf Seite 9:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LT1028%23LT.pdf


Bernd Mayer

[Hans-Juergen Schneider]

Uwe Bonnes wrote:
>
> Hans-Juergen Schneider <ec...@hrz.tu-chemnitz.de> wrote:
> > Hallo Leute,
> >
> > ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
> > Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
> > Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
> > Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
> > Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.
> >
> Bei 50 Hz haben moderen OPVs sehr hohe Eingangsunterdrueckung. Wenn Du
> genau messen willst, und nicht schon eine Offset im 5 mV Bereich zu
> bekommen, brauchst Du soswieso schon einen besseren OPV.

MCP6V51. Aber 50 Hz sind das nicht. Der Wandler schaltet mit 100 kHz.

MfG
hjs

[Marte Schwarz]

Hallo Hans-Juergen,

Da fehlt eigentlich alles, was man wissen muss, um eine qualifizierte
Aussage treffen zu können.
Wir haben keine Ahnung, welchen DC/DC Wandler Du einsetzen willst, wir
haben keine Ahnung über Abtastraten, den AD-Wandler, ob das
differenziell ist oder an ein Bezugspotenzial gebunden, welche
Nutzfrequenzen Dein Signal hat, ob Du integrierende oder momentbezogene
Abtastungen haben willst. Brauchst Du DC-Genauigkeit oder relativ zur
Versorgungsspannung ...

Alles, was Du bisher gelesen hattest, ist Lesen im Kaffeesatz, Stochern
im trüben Wasser oder sinnloses Geschwafel kombiniert mit vielleicht
sinnvollen Halbwahrheiten ;-)

Marte

[Helmut Schellong]

Die 120 dB hatte ich keinem OPV zugeordnet - ist halt ein Beispielwert.

Ich habe ein RC-Glied 10R+2,2uF Tantal für +- des OPV angegeben.

Der OPA1612 hat eine PSRR von 140 dB bis 8 Hz.
Bei 200 kHz ist diese 50 dB, bei 1 MHz noch bei 40 dB.
50 dB dämpft auf 1/316 - das ist erheblich.
Beispielsweise von 1 V auf 3 mV gedämpft.

In einem uC mißt man gewöhnlich viele Male und nimmt dann den Mittelwert.
Das hat die größte Wirkung.

[Michael Schwingen]

On 2024-01-23, Helmut Schellong <v...@schellong.biz> wrote:
>
> Ich habe ein RC-Glied 10R+2,2uF Tantal für +- des OPV angegeben.

Warum?

So ein Standard-Tantal hat mal eben 8 Ohm ESR (Kemet T491A155(1)010AS), bei
10kHz absinkend auf ca. 1.5 Ohm.

Mit den 10 Ohm Vorwiderstand zusammen gibt das keine tolle Unterdrückung ...

Mit einem Keramikkondensator könnte das was werden.

[Helmut Schellong]

Michael Schwingen wrote:
> On 2024-01-23, Helmut Schellong <v...@schellong.biz> wrote:
>>
>> Ich habe ein RC-Glied 10R+2,2uF Tantal für +- des OPV angegeben.
>
> Warum?
>
> So ein Standard-Tantal hat mal eben 8 Ohm ESR (Kemet T491A155(1)010AS), bei
> 10kHz absinkend auf ca. 1.5 Ohm.
>
> Mit den 10 Ohm Vorwiderstand zusammen gibt das keine tolle Unterdrückung ...
>
> Mit einem Keramikkondensator könnte das was werden.

Dann rechne mal konkret.
Es geht um 100 kHz.

[Hans-Juergen Schneider]

Marte Schwarz wrote:
>
> Hallo Hans-Juergen,

>
> Alles, was Du bisher gelesen hattest, ist Lesen im Kaffeesatz, Stochern
> im trüben Wasser oder sinnloses Geschwafel kombiniert mit vielleicht
> sinnvollen Halbwahrheiten ;-)

Bist Du sicher, dass Du mich damit meinst?

[Uwe Bonnes]

Ging es nicht um Gleichspannung?
--
Uwe Bonnes b...@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

[Helmut Schellong]

Nein, es ging um Fremdspannung auf einer Gleichspannung. (23.01.2024, 11:39)
Und jemand schrieb über das verwendete Schaltnetzteil, daß dieses mit 100 kHz arbeitet.
Bekanntlich sind diverse Mischprodukte als Fremdspannung auf der Gleichspannung.

Und ich gab drei verschiedene Wirkungen gegen Störungen auf der DC an:
o RC-Glied zum Sieben
o PSRR unterdrückt Fremdspannungen stark
o Viele Messungen mit Mittelwertbildung

Es ist abwegig, sich auf nur eine Entstör-Wirkung zu versteifen.
Alle wirken multiplikativ.
Die Werte von R und C des RC-Gliedes können bekanntlich optimal herausgearbeitet werden.

Ich schrieb, daß die letzte Wirkung die stärkste ist.
Da können von 18 Messungen der kleinste und größte Wert entfernt werden, und
dann der Mittelwert von 16 Werten berechnet werden.
Zwischendurch kann mit 32bit-Gleitkomma gerechnet werden.

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
> Uwe Bonnes wrote:
> > Helmut Schellong <v...@schellong.biz> wrote:

> >>> Mit einem Keramikkondensator könnte das was werden.
> >>
> >> Dann rechne mal konkret.
> >> Es geht um 100 kHz.
> >>
> > Ging es nicht um Gleichspannung?
>
> Nein, es ging um Fremdspannung auf einer Gleichspannung. (23.01.2024, 11:39)

> Und jemand schrieb über das verwendete Schaltnetzteil, dass dieses mit 100 kHz arbeitet.

> Bekanntlich sind diverse Mischprodukte als Fremdspannung auf der Gleichspannung.
>
> Und ich gab drei verschiedene Wirkungen gegen Störungen auf der DC an:
> o RC-Glied zum Sieben

LC ist erheblich wirksamer.

> o PSRR unterdrückt Fremdspannungen stark

Lässt bei höheren Frequenzen stark nach.

> o Viele Messungen mit Mittelwertbildung

Wenn es denn gar nicht will, dann als workaround.

> Es ist abwegig, sich auf nur eine Entstör-Wirkung zu versteifen.
> Alle wirken multiplikativ.
> Die Werte von R und C des RC-Gliedes können bekanntlich optimal
> herausgearbeitet werden.

Ganz unten im Spektrum sind 100 kHz. Also geht es um eine Zeitkonstante
von 5 µs. Für den Rest müsste man C exponentiell erhöhen.
Bei L ist das anders: Viel hilft viel.

> Ich schrieb, dass die letzte Wirkung die stärkste ist.

> Da können von 18 Messungen der kleinste und größte Wert entfernt werden,
> und dann der Mittelwert von 16 Werten berechnet werden.

Aber wehe, wenn die Messungen zufällig synchron zu den Störungen sind.

> Zwischendurch kann mit 32bit-Gleitkomma gerechnet werden.

Kann ich mit fünf 8-Bit Registern. Will aber keinen Pfusch.

MfG
hjs

[Helmut Schellong]

Hans-Juergen Schneider wrote:
> Helmut Schellong wrote:
>> Uwe Bonnes wrote:
>>> Helmut Schellong <v...@schellong.biz> wrote:
>
>>>>> Mit einem Keramikkondensator könnte das was werden.
>>>>
>>>> Dann rechne mal konkret.
>>>> Es geht um 100 kHz.
>>>>
>>> Ging es nicht um Gleichspannung?
>>
>> Nein, es ging um Fremdspannung auf einer Gleichspannung. (23.01.2024, 11:39)
>> Und jemand schrieb über das verwendete Schaltnetzteil, dass dieses mit 100 kHz arbeitet.
>> Bekanntlich sind diverse Mischprodukte als Fremdspannung auf der Gleichspannung.
>>
>> Und ich gab drei verschiedene Wirkungen gegen Störungen auf der DC an:
>> o RC-Glied zum Sieben
>
> LC ist erheblich wirksamer.

Baulich kleine Induktivitäten sind insgesamt nicht vorteilhaft.
Wenn schon, dann 15 Windungen auf Ringkern, selbst gemacht.
Volumen das 20-fache des C.
Letztlich eigentlich Unfug im Kontext.

>> o PSRR unterdrückt Fremdspannungen stark
>
> Lässt bei höheren Frequenzen stark nach.

Ja, na und? PSRR ist dennoch _sehr wirksam_.
40 dB kostenlose Dämpfung ist sehr nützlich.

>> o Viele Messungen mit Mittelwertbildung
>
> Wenn es denn gar nicht will, dann als workaround.

Nein, DAS ist die Hauptsache hier, weil kostenlos und hochwirksam mit dabei.

>> Es ist abwegig, sich auf nur eine Entstör-Wirkung zu versteifen.
>> Alle wirken multiplikativ.
>> Die Werte von R und C des RC-Gliedes können bekanntlich optimal
>> herausgearbeitet werden.
>
> Ganz unten im Spektrum sind 100 kHz. Also geht es um eine Zeitkonstante
> von 5 µs. Für den Rest müsste man C exponentiell erhöhen.
> Bei L ist das anders: Viel hilft viel.
>
>> Ich schrieb, dass die letzte Wirkung die stärkste ist.
>> Da können von 18 Messungen der kleinste und größte Wert entfernt werden,
>> und dann der Mittelwert von 16 Werten berechnet werden.
>
> Aber wehe, wenn die Messungen zufällig synchron zu den Störungen sind.

Das kommt praktisch nicht vor.
Der OP schrieb im von mir angegebenen Startposting von Rauschen...

>> Zwischendurch kann mit 32bit-Gleitkomma gerechnet werden.
>
> Kann ich mit fünf 8-Bit Registern. Will aber keinen Pfusch.

Das ist kein Pfusch!
Warum sollte das überhaupt Pfusch sein?
Auf meinen uC hatte ich stets Gleitkomma in der Sprache C.

Ich habe das mehrfach in der Industrie konkret implementiert.
Die Ergebnisse sind makellos.
Da sind die Anzeigewerte Minuten lang konstant.
Beispielsweise 52,3 V - jede Sekunde genau so.

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
> Hans-Juergen Schneider wrote:
> > Helmut Schellong wrote:

> >> Bekanntlich sind diverse Mischprodukte als Fremdspannung auf der Gleichspannung.
> >>
> >> Und ich gab drei verschiedene Wirkungen gegen Störungen auf der DC an:
> >> o RC-Glied zum Sieben
> >
> > LC ist erheblich wirksamer.
>
> Baulich kleine Induktivitäten sind insgesamt nicht vorteilhaft.
> Wenn schon, dann 15 Windungen auf Ringkern, selbst gemacht.
> Volumen das 20-fache des C.

1210, und das, weil ich insgesamt so viel Strom brauche.

> >> o PSRR unterdrückt Fremdspannungen stark
> >
> > Lässt bei höheren Frequenzen stark nach.
>
> Ja, na und? PSRR ist dennoch _sehr wirksam_.
> 40 dB kostenlose Dämpfung ist sehr nützlich.

Das hat man doch sowieso. Ist keine Maßnahme die man machen kann.

> >> o Viele Messungen mit Mittelwertbildung
> >
> > Wenn es denn gar nicht will, dann als workaround.
>
> Nein, DAS ist die Hauptsache hier, weil kostenlos und hochwirksam mit dabei.

> > Ganz unten im Spektrum sind 100 kHz. Also geht es um eine Zeitkonstante

> > von 5 µs. Für den Rest müsste man C exponentiell erhöhen.

> > Bei L ist das anders: Viel hilft viel.
> >
> >> Ich schrieb, dass die letzte Wirkung die stärkste ist.

> >> Da könen von 18 Messungen der kleinste und größte Wert entfernt werden,

> >> und dann der Mittelwert von 16 Werten berechnet werden.

Rechnerisch landet der Durchschnitt vom kleinsten und grö0ten Wert
in der Mitte. Wenn es allerdings Ausreißer in eine bestimmte Richtung
gibt, dann hast Du noch ein ganz anderes Problem.

> >> Zwischendurch kann mit 32bit-Gleitkomma gerechnet werden.

Man kann das Messsergebnis sogar in einen Analogweert überführen,
diesen integrieren und schließlich wieder digitalisieren...
Mal ernsthaft: Wenn der A/D-Wandler eine ganze Zahl liefert und
auch eine Ganzzahl als Ergebnis erwartet wird, was willst Du dann
mit Gleitkomma.
Und den Versuch, 64 bit float nach 16 bit integer zu wandeln,
sollten wir weiterhin den Franzosen überlassen...

> > Kann ich mit fünf 8-Bit Registern. Will aber keinen Pfusch.

> Das ist kein Pfusch!
> Warum sollte das überhaupt Pfusch sein?

Weil es das chinesische Paradigma ist. Dort ist das Kostenverhältnis
von Material und Arbeitsleistung anders als bei uns.
Man fängt sich lieber erstmal etwas Dreck ein (um am Material zu
sparen) und bügelt das dann in Software wieder aus.

> Auf meinen uC hatte ich stets Gleitkomma in der Sprache C.

Ja, die Hochsprachen haben ein Problem mit dem Schieben. Manche
können das sogar, aber bei den Überträgen hapert's dann doch.

MfG
hjs

[Helmut Schellong]

Hans-Juergen Schneider wrote:
> Helmut Schellong wrote:
>> Hans-Juergen Schneider wrote:
>>> Helmut Schellong wrote:
>
>>>> Bekanntlich sind diverse Mischprodukte als Fremdspannung auf der Gleichspannung.
>>>>
>>>> Und ich gab drei verschiedene Wirkungen gegen Störungen auf der DC an:
>>>> o RC-Glied zum Sieben
>>>
>>> LC ist erheblich wirksamer.
>>
>> Baulich kleine Induktivitäten sind insgesamt nicht vorteilhaft.
>> Wenn schon, dann 15 Windungen auf Ringkern, selbst gemacht.
>> Volumen das 20-fache des C.
>
> 1210, und das, weil ich insgesamt so viel Strom brauche.

Es hat einen Grund, warum ich von Ringkern... schrieb.
Induktivitäten haben ein magnetisches Wechselfeld.
Das kann alle Dämpfungen zunichte machen.

Strombedarf ist unklar.
Weil die Schaltung unbekannt ist.
Es steht doch nicht fest, ob da nur der OPV ist, der versorgt werden muß.

>>>> o PSRR unterdrückt Fremdspannungen stark
>>>
>>> Lässt bei höheren Frequenzen stark nach.
>>
>> Ja, na und? PSRR ist dennoch _sehr wirksam_.
>> 40 dB kostenlose Dämpfung ist sehr nützlich.
>
> Das hat man doch sowieso. Ist keine Maßnahme die man machen kann.

Das schrieb ich doch direkt zuvor (kostenlose).
Durch die Wahl des OPV hat man jedoch einen gewissen Einfluß auf Werte.

>>>> o Viele Messungen mit Mittelwertbildung
>>>
>>> Wenn es denn gar nicht will, dann als workaround.
>>
>> Nein, DAS ist die Hauptsache hier, weil kostenlos und hochwirksam mit dabei.
>
>>> Ganz unten im Spektrum sind 100 kHz. Also geht es um eine Zeitkonstante
>>> von 5 µs. Für den Rest müsste man C exponentiell erhöhen.
>>> Bei L ist das anders: Viel hilft viel.
>>>
>>>> Ich schrieb, dass die letzte Wirkung die stärkste ist.
>>>> Da könen von 18 Messungen der kleinste und größte Wert entfernt werden,
>>>> und dann der Mittelwert von 16 Werten berechnet werden.
>
> Rechnerisch landet der Durchschnitt vom kleinsten und grö0ten Wert
> in der Mitte.

Die konkrete Praxis mit ADC spricht dagegen.
Wenn nur wenige Werte addiert werden, bringt die Entfernung des kleinsten
und größten Wertes statistisch relativ viel.
Die sind dann nicht mehr Bestandteil der Mittelwertberechnung.
Schau doch mal Rauschen am Scope an...

> Wenn es allerdings Ausreißer in eine bestimmte Richtung
> gibt, dann hast Du noch ein ganz anderes Problem.

Solche spekulativen Probleme wurden bei uns in der Entwicklung auf Vorhandensein geprüft.
Und nötigenfalls beseitigt, bevor mit ADC entwickelt wurde.
Die Eigenschaften der Spannungsversorgung waren bestens bekannt.

>>>> Zwischendurch kann mit 32bit-Gleitkomma gerechnet werden.
>
> Man kann das Messsergebnis sogar in einen Analogweert überführen,
> diesen integrieren und schließlich wieder digitalisieren...
> Mal ernsthaft: Wenn der A/D-Wandler eine ganze Zahl liefert und
> auch eine Ganzzahl als Ergebnis erwartet wird, was willst Du dann
> mit Gleitkomma.

Den Mittelwert mittels Gleitkomma und 5/4-Rundung herstellen und in Integer umwandeln.

> Und den Versuch, 64 bit float nach 16 bit integer zu wandeln,
> sollten wir weiterhin den Franzosen überlassen...

Ich schrieb von 32bit-float, nicht von 64 Bit.
In C geht das so: iv= (int)(flt+0.5f);
Probleme?

>>> Kann ich mit fünf 8-Bit Registern. Will aber keinen Pfusch.
>
>> Das ist kein Pfusch!
>> Warum sollte das überhaupt Pfusch sein?
>
> Weil es das chinesische Paradigma ist. Dort ist das Kostenverhältnis
> von Material und Arbeitsleistung anders als bei uns.
> Man fängt sich lieber erstmal etwas Dreck ein (um am Material zu
> sparen) und bügelt das dann in Software wieder aus.

Wenn ein uC vorhanden ist, kann vieles /kostenlos/ in Software erledigt werden.
Das ist insgesamt sehr viel besser als in Hardware.

>> Auf meinen uC hatte ich stets Gleitkomma in der Sprache C.
>
> Ja, die Hochsprachen haben ein Problem mit dem Schieben. Manche
> können das sogar, aber bei den Überträgen hapert's dann doch.

Falls nötig, konnte ich in C _asm(...) verwenden.

[Wolfgang Martens]

Am Di.,23.01.24 um 18:08 schrieb Helmut Schellong:

>>>> ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit
>>>> Auflösung. Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem
>>>> DC/DC-Wandler. Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen
>>>> produzieren. Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder
>>>> C-L-C oder...? Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der

>>>> sicheren Seite sein. > Ich habe ein RC-Glied 10R+2,2uF Tantal für +- des OPV angegeben.
Der Ansatz RC ist schon richtig, mit LC kann man das weiter
verbessern, wenn man unter der Spulenresonanzfrequenz bleibt.

Statt einem Tantal mit ESR im Ohmbereich aber besser einen größeren
low ESR Elko nehmen. Ein Panasonic FR 270µF 35V 8x16mm für 32ct
(Reichelt), hat bei 100kHz 41mR. Mit Rv 10R dämpft das bei 100kHz >40dB.
Ein MCP6R51 hat bei 100kHz 30dB PSSR, der vorgeschlagene OPA1612 50dB.

Wie schnell ist der ADC? Wie stark wirkt da ein 100kHz Ripple auf das
Ergebnis?

[Hans-Juergen Schneider]

Wolfgang Martens wrote:
>
> Der Ansatz RC ist schon richtig, mit LC kann man das weiter
> verbessern, wenn man unter der Spulenresonanzfrequenz bleibt.
>
> Statt einem Tantal mit ESR im Ohmbereich aber besser einen größeren

> low ESR Elko nehmen. Ein Panasonic FR 270 µF 35V 8x16mm für 32ct

> (Reichelt), hat bei 100kHz 41mR. Mit Rv 10R dämpft das bei 100kHz >40dB.

Ab ca. 10 µF wird dann immeer weniger Nutzen.

> Ein MCP6R51 hat bei 100kHz 30dB PSSR, der vorgeschlagene OPA1612 50dB.
>
> Wie schnell ist der ADC? Wie stark wirkt da ein 100kHz Ripple auf das
> Ergebnis?

Das kann ich mir aussuchen. Eine häufige Messfolge ist nicht nötig.
Die Frage ist ja, zu welchem Zeitpunkt der sampling-C vom Eingang
getrannt wird. Klar kann man dort auch noch mit einem Tiefpass
nachhelfen. Das gaht dann wieder mal lediglich an die Symptome.

MfG
hjs

[Wolfgang Martens]

Am Do.,25.01.24 um 22:05 schrieb Hans-Juergen Schneider:

> Wolfgang Martens wrote:
>>
>> Der Ansatz RC ist schon richtig, mit LC kann man das weiter
>> verbessern, wenn man unter der Spulenresonanzfrequenz bleibt.
>>
>> Statt einem Tantal mit ESR im Ohmbereich aber besser einen größeren
>> low ESR Elko nehmen. Ein Panasonic FR 270 µF 35V 8x16mm für 32ct
>> (Reichelt), hat bei 100kHz 41mR. Mit Rv 10R dämpft das bei 100kHz >40dB.
>
> Ab ca. 10 µF wird dann immeer weniger Nutzen.

Warum? Ein 10µF FR hat deutlich mehr ESR. Der genannte FR ist bei
100kHz spezifiziert.
https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=B300%2FEEUFR_ENG_TDS.pdf

[Helmut Schellong]

OP27 ist z.B. auch gut. Auf der Linie sind noch mehr solche.

> Wie schnell ist der ADC? Wie stark wirkt da ein 100kHz Ripple auf das Ergebnis?

Ich weiß, daß 10bit-ADC in uC durchaus 3..200 us (einstellbar) für eine Wandlung schaffen.
Da sind mehrere Größen einstellbar: sample time, conv time, ...
Ich habe immer die längsten Zeiten programmiert, weil genauere Messungen damit.
Seinen uC hat der OP nicht genannt, auch nicht die Daten des ADC.

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
> Wolfgang Martens wrote:
> > Am Di.,23.01.24 um 18:08 schrieb Helmut Schellong:
> >
> >>>>> ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit
> >>>>> Auflösung. Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem
> >>>>> DC/DC-Wandler. Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen
> >>>>> produzieren. Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder
> >>>>> C-L-C oder...? Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der
> >>>>> sicheren Seite sein.

> Ich habe ein RC-Glied 10R+2,2uF Tantal für +- des OPV angegeben.

> > Der Ansatz RC ist schon richtig, mit LC kann man das weiter verbessern,
> > wenn man unter der Spulenresonanzfrequenz bleibt.

> > Ein MCP6R51 hat bei 100kHz 30dB PSSR, der vorgeschlagene OPA1612 50dB.

Typ. +/- 100 µV Offset. Kann ich nicht gebrauchen.

> OP27 ist z.B. auch gut. Auf der Linie sind noch mehr solche.

Ich krieg den Link nicht gebacken. Aber im Datenblatt von AD ist in
Figure 34 von 30...40 db die Rede.

> > Wie schnell ist der ADC? Wie stark wirkt da ein 100kHz Ripple auf das Ergebnis?

> Ich weiß, dass 10bit-ADC in uC durchaus 3..200 us (einstellbar) für eine

> Wandlung schaffen.
> Da sind mehrere Größen einstellbar: sample time, conv time, ...
> Ich habe immer die längsten Zeiten programmiert, weil genauere Messungen damit.

Halte ich für einen Trugschluss. Der Eingang liegt an einem C. Wenn die
Umsetzung startet, wird dieser abgetrennt. Und die in diessem Moment
dort
liegende Spannung nimmt der Wandler. Den kann man jetzt zwar langsamer
laufen lasseen. Das ändert aber nichts mehr daran, was zum Start dort
reingekommen ist.

> Seinen uC hat der OP nicht genannt, auch nicht die Daten des ADC.

Nur mal so: Ich will meine Felgen lackieren. Soll ich vor, oder lieber
nach der Beschichtung schleifen? Und jetzt will einer wissen, was das
denn für ein Auto ist.
Oh Mann! Ich will die Ursache beseitigen. Und das ist die Störspannung
auf der Versorgung.
Schade, dass sich niemand findert, der das mal durchlaboriert hat.

MfG
hjs

[Holger Schieferdecker]

Ginge es in Deinem Einsatz auch, einen DCDC-Wandler mit höherer
Ausgangsspannung zu nehmen und dem dann einen Linearregler
nachzuschalten? Dann wäre das Rauschen auf der Versorgung schon mal
geringer.

Und dann wurde mir hier von Gerhard Hofmann auch mal ein Capacitance
Multiplier empfohlen, hat allerdings Schwierigkeiten bei nicht
konstanter Last. Muß man anschauen, ob das in Deinem Fall tauglich ist.

Schau mal nach der Message-ID <tu59jv$1nioq$1...@solani.org> am 6. März 2023.

Holger

[Hans-Juergen Schneider]

Holger Schieferdecker wrote:
>
> Am 23.01.2024 um 11:39 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> > Hallo Leute,
> >
> > ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
> > Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
> > Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
> > Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
> > Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.
>
> Ginge es in Deinem Einsatz auch, einen DCDC-Wandler mit höherer
> Ausgangsspannung zu nehmen und dem dann einen Linearregler
> nachzuschalten? Dann wäre das Rauschen auf der Versorgung schon mal
> geringer.

Dann müsste ich alles in allem 1,6 W verpulvern. Wäre ungünstiger.

> Und dann wurde mir hier von Gerhard Hofmann auch mal ein Capacitance
> Multiplier empfohlen, hat allerdings Schwierigkeiten bei nicht

> konstanter Last. Muss man anschauen, ob das in Deinem Fall tauglich ist.

> Schau mal nach der Message-ID <tu59jv$1nioq$1...@solani.org> am 6. März 2023.

Damit werde ich mich dann mal beschäftigen...

MfG
hjs

[Hans-Juergen Schneider]

Hans-Juergen Schneider wrote:
>
> Holger Schieferdecker wrote:
> >
> > Am 23.01.2024 um 11:39 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> > > Hallo Leute,
> > >
> > > ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
> > > Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
> > > Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
> > > Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
> > > Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.

> > Und dann wurde mir hier von Gerhard Hofmann auch mal ein Capacitance
> > Multiplier empfohlen, hat allerdings Schwierigkeiten bei nicht
> > konstanter Last. Muss man anschauen, ob das in Deinem Fall tauglich ist.
> > Schau mal nach der Message-ID <tu59jv$1nioq$1...@solani.org> am 6. März 2023.
>
> Damit werde ich mich dann mal beschäftigen...

Wenn man dieser Anordnung einiges an Spannungsabfall (einstellbar über
Rb)
gönnt, dann funktioniert das. Hab ich aber leider nicht.

MfG
hjs

[Helmut Schellong]

Hans-Juergen Schneider wrote:
> Helmut Schellong wrote:
>> Wolfgang Martens wrote:
>>> Am Di.,23.01.24 um 18:08 schrieb Helmut Schellong:
>>>
>>>>>>> ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit
>>>>>>> Auflösung. Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem
>>>>>>> DC/DC-Wandler. Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen
>>>>>>> produzieren. Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder
>>>>>>> C-L-C oder...? Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der
>>>>>>> sicheren Seite sein.
>
>> Ich habe ein RC-Glied 10R+2,2uF Tantal für +- des OPV angegeben.
>
>>> Der Ansatz RC ist schon richtig, mit LC kann man das weiter verbessern,
>>> wenn man unter der Spulenresonanzfrequenz bleibt.
>
>>> Ein MCP6R51 hat bei 100kHz 30dB PSSR, der vorgeschlagene OPA1612 50dB.
>
> Typ. +/- 100 µV Offset. Kann ich nicht gebrauchen.

Du solltest mal Deine Anforderungen mitteilen.
Du kannst einen Offset von ±0,1 mV "nicht gebrauchen".
Das ist s_e_h_r anspruchsvoll!

Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.
Es gibt Spezialisten, die hier 50-fach besser sind als Standard-Typen.
Da wird der Offset mittels fuses on die justiert.

Viele OPV gestatten einen justierbaren Offset per Trimmer.
OPV ohne dies müssen eben externe Beschaltung dafür aufweisen.

>> OP27 ist z.B. auch gut. Auf der Linie sind noch mehr solche.
>
> Ich krieg den Link nicht gebacken. Aber im Datenblatt von AD ist in
> Figure 34 von 30...40 db die Rede.

Ich sehe da 43 dB bei negativem swing und 34 dB bei positivem.

>>> Wie schnell ist der ADC? Wie stark wirkt da ein 100kHz Ripple auf das Ergebnis?
>
>> Ich weiß, dass 10bit-ADC in uC durchaus 3..200 us (einstellbar) für eine
>> Wandlung schaffen.
>> Da sind mehrere Größen einstellbar: sample time, conv time, ...
>> Ich habe immer die längsten Zeiten programmiert, weil genauere Messungen damit.
>
> Halte ich für einen Trugschluss. Der Eingang liegt an einem C. Wenn die
> Umsetzung startet, wird dieser abgetrennt. Und die in diessem Moment
> dort
> liegende Spannung nimmt der Wandler. Den kann man jetzt zwar langsamer
> laufen lasseen. Das ändert aber nichts mehr daran, was zum Start dort
> reingekommen ist.

Dies ist kein Trugschluß.
Der Eingang liegt keineswegs direkt an dem Sampling-C.
Vor dem C liegt ein Widerstand, dessen Wert abhängig 2,5k..13,5k beträgt.
Die externe Spannungsquelle muß eine genügend geringe Impedanz aufweisen.
Maximal 1,5k - besser wesentlich geringer.
Der ADC hat eine separate Spannungsversorgung AVcc.
Wenn der Sampling-C maximal schnell geladen werden muß, so wirkt dies
zum Eingang zurück - es entstehen Ungenauigkeiten.
Die Ungenauigkeiten sind optimal gering bei maximal langen (Lade-)Zeiten.

Man kann auch ein RC-Glied zum ADC-Eingang hin implementieren.
Der Wert des C sollte dabei mindestens 47 nF betragen.
Auch ein integrierender OPV ist denkbar.
Das wäre ein vierter dämpfender Effekt.

>> Seinen uC hat der OP nicht genannt, auch nicht die Daten des ADC.
>
> Nur mal so: Ich will meine Felgen lackieren. Soll ich vor, oder lieber
> nach der Beschichtung schleifen? Und jetzt will einer wissen, was das
> denn für ein Auto ist.
> Oh Mann! Ich will die Ursache beseitigen. Und das ist die Störspannung
> auf der Versorgung.
> Schade, dass sich niemand findert, der das mal durchlaboriert hat.

Ich habe das bisher mindestens 30-mal durchlaboriert.
Auf dieser Grundlage schreibe ich hier.
Du erweckst irgendwie den Eindruck einer Schwebung.

Ich hatte doch berichtet, wie exzellent sich unsere angezeigten Meßwerte verhalten.
Und ich war x-mal der Entwickler.
Ich weiß folglich, wie es geht.

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
>
> >>> Ein MCP6R51 hat bei 100kHz 30dB PSSR, der vorgeschlagene OPA1612 50dB.
> >
> > Typ. +/- 100 µV Offset. Kann ich nicht gebrauchen.
>
> Du solltest mal Deine Anforderungen mitteilen.
> Du kannst einen Offset von ±0,1 mV "nicht gebrauchen".
> Das ist s_e_h_r anspruchsvoll!
>
> Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
> Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.

Bei mir kommt nun mal der MCP6V51 rein.

> >> Ich habe immer die längsten Zeiten programmiert, weil genauere Messungen damit.
> >
> > Halte ich für einen Trugschluss. Der Eingang liegt an einem C. Wenn die
> > Umsetzung startet, wird dieser abgetrennt. Und die in diessem Moment
> > dort
> > liegende Spannung nimmt der Wandler. Den kann man jetzt zwar langsamer
> > laufen lasseen. Das ändert aber nichts mehr daran, was zum Start dort
> > reingekommen ist.
>

> Dies ist kein Trugschluss.

> Der Eingang liegt keineswegs direkt an dem Sampling-C.

> Vor dem C liegt ein Widerstand, dessen Wert abhängig 2,5k..13,5k beträgt.
> Die externe Spannungsquelle muss eine genügend geringe Impedanz aufweisen.

> Maximal 1,5k - besser wesentlich geringer.

Zwischen H und L (wenn man das so nennen kann) sind 5 µs. Der C hat 10
pF.
Und da willst Du den Widerstand so klein wie möglich machen?

> Man kann auch ein RC-Glied zum ADC-Eingang hin implementieren.
> Der Wert des C sollte dabei mindestens 47 nF betragen.
> Auch ein integrierender OPV ist denkbar.

Ja. Hatten wir schon. Geht aber wieder mal gegen die Symptome, nicht
gegen die Ursache.

> Du erweckst irgendwie den Eindruck einer Schwebung.

Ich mach mir lediglich Gedanken, bevor ist das baue.
Kann sein, dass das etwas übertrieben ist.

MfG
hjs

[Helmut Schellong]

Hans-Juergen Schneider wrote:
> Helmut Schellong wrote:
>>
>>>>> Ein MCP6R51 hat bei 100kHz 30dB PSSR, der vorgeschlagene OPA1612 50dB.
>>>
>>> Typ. +/- 100 µV Offset. Kann ich nicht gebrauchen.
>>
>> Du solltest mal Deine Anforderungen mitteilen.
>> Du kannst einen Offset von ±0,1 mV "nicht gebrauchen".
>> Das ist s_e_h_r anspruchsvoll!
>>
>> Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
>> Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.
>
> Bei mir kommt nun mal der MCP6V51 rein.

Das ist eine neue Information.
Der MCP6V51 ist sehr gut für seine ausgewählte Aufgabe [3].
Er ist dem universelleren OPA192 ähnlich, der fuses on die benutzt, während
der MCP6V51 ein Chopper-Verstärker ist.

[3] Er ist allerdings nicht schnell, hat eine geringe Bandbreite.
Das wirkt sich z.B. auf die Frequenzsensitivität bei PSRR
und seine Ausgangsimpedanz aus.

>>>> Ich habe immer die längsten Zeiten programmiert, weil genauere Messungen damit.
>>>
>>> Halte ich für einen Trugschluss. Der Eingang liegt an einem C. Wenn die
>>> Umsetzung startet, wird dieser abgetrennt. Und die in diessem Moment
>>> dort
>>> liegende Spannung nimmt der Wandler. Den kann man jetzt zwar langsamer
>>> laufen lasseen. Das ändert aber nichts mehr daran, was zum Start dort
>>> reingekommen ist.
>>
>> Dies ist kein Trugschluss.
>> Der Eingang liegt keineswegs direkt an dem Sampling-C.
>> Vor dem C liegt ein Widerstand, dessen Wert abhängig 2,5k..13,5k beträgt.
>> Die externe Spannungsquelle muss eine genügend geringe Impedanz aufweisen.
>> Maximal 1,5k - besser wesentlich geringer.
>
> Zwischen H und L (wenn man das so nennen kann) sind 5 µs. Der C hat 10
> pF.
> Und da willst Du den Widerstand so klein wie möglich machen?

Das Datenblatt rät (indirekt) dazu [2].
Pauschal: Je kleiner die Impedanz, desto geringer werden die Störungen.

Ob die Störungen längst klein genug sind [1], ist eine ganz _andere_ Frage.
Dieser Frage kann man sich erst zuwenden, wenn man sich in der konkreten Entwicklung
mit Festlegungen befindet, mit bereits festgelegtem allumfassenden Konzept.
Diese Zuwendung ist mir hier jedoch versperrt.

[1] Störungen müssen nicht immer weiter reduziert werden (mit Aufwand), wenn diese sich
bereits weit unterhalb der Spannungsdifferenz einer Stufe in dem 10bit-Bereich befinden.

[2] Ich will den Widerstand nicht so klein wie möglich machen!
Ich will ihn lediglich wesentlich unterhalb des Maximums halten, wie ich schrieb.

>> Man kann auch ein RC-Glied zum ADC-Eingang hin implementieren.
>> Der Wert des C sollte dabei mindestens 47 nF betragen.
>> Auch ein integrierender OPV ist denkbar.
>
> Ja. Hatten wir schon. Geht aber wieder mal gegen die Symptome, nicht
> gegen die Ursache.

Das ist allerdings total üblich.

Der ursprüngliche Störfaktor sind die Störungen vom Schaltregler her.
Diese sind gegeben, und es gilt, sie zu minimieren.
Möglichst ohne Induktivitäten und Abschirmmaßnahmen.

Es verbleiben RC-Glieder, ein C parallel dem Gegenkopplungs-Widerstand des OPV
und die Mittelwert-Bildung vieler Meßwerte.
Das sollte weitaus reichen.

>> Du erweckst irgendwie den Eindruck einer Schwebung.
>
> Ich mach mir lediglich Gedanken, bevor ist das baue.
> Kann sein, dass das etwas übertrieben ist.

Vor dem Bauen sich Gedanken zu machen, ist doch voll in Ordnung.
Du mußt jeweils zeitnah Deine Entschlüsse/Festlegungen mitteilen.

Es sollte auch eine symmetrische Spannung überlegt werden, mittels
Referenzdiode (mit Parallel-C).

Der _nutzbare_ PSRR-Wert entsteht durch die Subtraktion der Verstärkung
des OPV (in dB) durch seine externe Beschaltung!
Bei V=10 muß halt PSRR(freq)-20 gerechnet werden.

Die Entwicklung eines optimalen Layouts ist durchaus eine Kunst!

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
>
> Hans-Juergen Schneider wrote:
> > Helmut Schellong wrote:

> >> Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
> >> Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.
> >
> > Bei mir kommt nun mal der MCP6V51 rein.
>
> Das ist eine neue Information.

Ja, und zwar seit Dienstag, 17:29 Uhr.

> >> Die externe Spannungsquelle muss eine genügend geringe Impedanz aufweisen.
> >> Maximal 1,5k - besser wesentlich geringer.
> >
> > Zwischen H und L (wenn man das so nennen kann) sind 5 µs. Der C hat 10
> > pF.
> > Und da willst Du den Widerstand so klein wie möglich machen?

> Das Datenblatt rät (indirekt) dazu [2].
> Pauschal: Je kleiner die Impedanz, desto geringer werden die Störungen.

Nein, so ist das nicht.

> Der ursprüngliche Störfaktor sind die Störungen vom Schaltregler her.
> Diese sind gegeben, und es gilt, sie zu minimieren.

Ja, das war die ursprüngliche Anforderung.

> Möglichst ohne Induktivitäten

Glaub mir, die entfalten eine positive Wirkung.

> und Abschirmmaßnahmen.

Wegen 75 mV wohl nicht.

MfG
hjs

[Helmut Schellong]

Hans-Juergen Schneider wrote:
> Helmut Schellong wrote:
>>
>> Hans-Juergen Schneider wrote:
>>> Helmut Schellong wrote:
>
>>>> Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
>>>> Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.
>>>
>>> Bei mir kommt nun mal der MCP6V51 rein.
>>
>> Das ist eine neue Information.
>
> Ja, und zwar seit Dienstag, 17:29 Uhr.

Du hattest zuerst MCP6R51 und zuletzt MCP6V51 angegeben (Postings an mich).
Nirgendwo hattest Du erwähnt, daß Du den MCP6V51 hier verwenden wirst (Festlegung).

>>>> Die externe Spannungsquelle muss eine genügend geringe Impedanz aufweisen.
>>>> Maximal 1,5k - besser wesentlich geringer.
>>>
>>> Zwischen H und L (wenn man das so nennen kann) sind 5 µs. Der C hat 10
>>> pF.
>>> Und da willst Du den Widerstand so klein wie möglich machen?
>
>> Das Datenblatt rät (indirekt) dazu [2].
>> Pauschal: Je kleiner die Impedanz, desto geringer werden die Störungen.
>
> Nein, so ist das nicht.

Doch, es gibt Rückwirkungen des ADC auf seinen ADC-Eingang.
Je geringer die Quell-Impedanz, desto mehr werden die Rückwirkungen aufgezehrt.
Das ist genau so, wie bei einem AudioAmp-Ausgang, der manchmal 1 mOhm hat, wegen
der Rückwirkungen von den Schwingspulen der Lautsprecher-Chassis.

Das Datenblatt beschreibt, daß ein C am ADC-Eingang mehrere 1000-fach größer
als C_intern (10,7p) sein muß, um ohne Probleme mit dem internen C arbeiten zu können.

|7. Notes on A/D Converter Section
|Use the device with external circuits of the following output impedance for analog inputs :
|Recommended output impedance of external circuits are :
|Approx. 1.5 kΩ or lower (4.0 V ≤ AVCC ≤ 5.5 V, sampling period = 0.5 μs)
|If an external capacitor is used, in consideration of the capacitive voltage dividing effect
|between the external capacitor and the internal on-chip capacitor, it is recommended
|that the capacitance of the external capacitor be several thousand times greater
|than the capacitance of the internal capacitor.
|If the output impedance of the external circuit is too high, a sampling period
|for an analog voltage may be insufficient.

>> Der ursprüngliche Störfaktor sind die Störungen vom Schaltregler her.
>> Diese sind gegeben, und es gilt, sie zu minimieren.
>
> Ja, das war die ursprüngliche Anforderung.
>
>> Möglichst ohne Induktivitäten
>
> Glaub mir, die entfalten eine positive Wirkung.

Ja, wir nutzen auch L.
Jedoch gesammelt, weitab und Bauform Ringkern oder Schalenkern (Ferrit).
Wir verwenden intensiv Ringkerne (vor Ort), um galvanische Trennungen herzustellen.
Am häufigsten werden 2cm bis 3cm Durchmesser eingesetzt.

>> und Abschirmmaßnahmen.
>
> Wegen 75 mV wohl nicht.

Induktivitäten werden bei uns weitab von störbaren Komponenten positioniert.
Auch die Masseströme und deren Führung sind genau überlegt.
Abschirmbleche für einzelne L werden (so) vermieden.

Ich weiß im voraus, daß hier keine strukturiert verzweigten, wohl-konzipierten
Aufbauten von Baugruppen und Komponenten vorausgesetzt werden können, wie sie
bei industriellen Anlagen vorliegen.
Meine Inhalte sind darauf abgestellt.

[Rolf Bombach]

Helmut Schellong schrieb:

>>>
>>> Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
>>> Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.
>>

Das ist ein sehr guter NF-Hifi-Verstärker. Eingangsstrom, Offset-
spannung und -Drift sind aber um Faktoren schlechter als bei
Präzisionsverstärkern. Selbst Museumsstücke aus der OP07-Ära sind
da besser.

[Bei mir kommt nun mal der MCP6V51 rein.]

>
> Das ist eine neue Information.
> Der MCP6V51 ist sehr gut für seine ausgewählte Aufgabe [3].
> Er ist dem universelleren OPA192 ähnlich, der fuses on die benutzt, während
> der MCP6V51 ein Chopper-Verstärker ist.
>

Jeder Verstärker hat seine Stärken und seine Schwächen. Kommt halt
darauf an, was man möchte. Der OPA192 ist für gewisse Anwendungen
ein toller Verstärker, aber als FET-Opamp hat er viel Rauschen.
"5.5 uV/sqrtHz at _1 kHz_" lässt da die Alarmglocken klingen; das
bedeutet verklausuliert, bei DC enormes Rauschen. Hier über 100 nV/SqrtHz
bei 0.1 Hz. Der Chopper-Amp kennt kein 1/f Rauschen, der levelt aus
bei 10 nV/sqrtHz.
Dass der OPA192 ein Fet Opamp ist, erfährt man eher durch Zufall, wenn
man bis Seite 28 des Sheets durchhält. Ist heute wohl so üblich.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Hans-Juergen Schneider schrieb:
> Hallo Leute,

>
> ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
> Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
> Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
> Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
> Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.
>

Nach dem Motto, es wurde schon alles gesagt, aber noch nicht
von jedem, hier mein Senf dazu.

Meinst du mit 100 mV mit 10 Bit Auflösung 100 uV Auflösung?
Challenging. Ich hab da mit Thermoelement-Vorverstärkern an
DCDC-Wandlern echt üble Erfahrungen gemacht.
Etwa: Diese Wandler sauen in alle Richtungen. Die Ausgangsspannung
wird schon irgendwie abgeblockt sein, aber sie produzieren auch
Stromspitzen eingangsseitig, was auch rumstreut. Und auch magnetisch
kann was rauskommen.

Die Kunst ist wohl, einen störarmen Wandler zu finden. IIRC gibts
von LTC eine Appnote, wie man die selber baut, aber das will sich
wohl keiner antun.

Problematisch ist auch das Abhalten hoher Frequenzen vom Eingangs-
verstärker. Oft werden da für beide Eingänge einfache RC-Filter
verwendet. Die können oft die Situation verschlimmern. HF wird
tendenziell immer irgendwie im Verstärker gleichgerichtet (Audion
oder Anode, wie das früher hiess, also Eingangs- oder Ausgangskennline)
und verursacht Offset. Wird die HF nicht exakt gleich verringert an
beiden Eingängen, wird's schlimmer. Der wichtige C ist daher zwischen
den Eingängen, typischerweise 10x mal den Wert der andern beiden
Filterkondensatoren.

--
mfg Rolf Bombach

[Hans-Juergen Schneider]

Rolf Bombach wrote:
>
> Hans-Juergen Schneider schrieb:
> > Hallo Leute,
> >
> > ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
> > Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
> > Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
> > Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
> > Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.
> >
> Nach dem Motto, es wurde schon alles gesagt, aber noch nicht
> von jedem, hier mein Senf dazu.
>
> Meinst du mit 100 mV mit 10 Bit Auflösung 100 uV Auflösung?

Ja.

> Challenging. Ich hab da mit Thermoelement-Vorverstärkern an
> DCDC-Wandlern echt üble Erfahrungen gemacht.

Ich hatte auch mal so ein Gerät in den Fingern gehabt. Dort war
auch ein Wandler (von 24P auf 5P) und dann auch noch ein 7660
(hab vergessen ob ICL oder LMC) für die negative Spannung.
Dort haben die das so gemacht, was Helmut schrieb: Den ganzen
Dreck im Signalweg rausgefiltert. Vermutlich zusätzlich noch in
Software. Jedenfalls haben die dort 100 k fürs RC-Glied gebraucht
und deshalb noch einen Impedanzwandler.

> Die Kunst ist wohl, einen störarmen Wandler zu finden. IIRC gibts
> von LTC eine Appnote, wie man die selber baut, aber das will sich
> wohl keiner antun.

Geht mir auch so.

> Problematisch ist auch das Abhalten hoher Frequenzen vom Eingangs-
> verstärker.

Echte Profis filtern das doch kurz vorm A/D-Wandler wieder raus :->

MfG
hjs

[Stefan]

Am 28.01.2024 um 16:26 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> Rolf Bombach wrote:
>>
>> Hans-Juergen Schneider schrieb:
>>> Hallo Leute,
>>>
>>> ich will Gleichspannung messsen. 100 mV mit 10 Bit Auflösung.
>>> Die Versorgung des Eingangs-OPV kommt aus einem DC/DC-Wandler.
>>> Der soll lt. Datenblatt 75 mVss Rauschen produzieren.
>>> Genügt ein dicker Elko? Oder lieber LC oder C-L-C oder...?
>>> Hab ich noch nie gemacht, will aber auf der sicheren Seite sein.
>>>
>> Nach dem Motto, es wurde schon alles gesagt, aber noch nicht
>> von jedem, hier mein Senf dazu.
>>
>> Meinst du mit 100 mV mit 10 Bit Auflösung 100 uV Auflösung?
>
> Ja.
>
>> Challenging. Ich hab da mit Thermoelement-Vorverstärkern an
>> DCDC-Wandlern echt üble Erfahrungen gemacht.

Warum wird da für ein Eingangs-OP überhaupt ein DC/DC-Wandler benötigt?

Wäre es da nicht einfacher, einen ADU mit höherer Auflösung zu nehmen?

Sind die 100mV symmetrisch oder beziehen die sich auf GND des ADU?

[Hans-Juergen Schneider]

Stefan wrote:
> Am 28.01.2024 um 16:26 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> > Rolf Bombach wrote:

> >> Meinst du mit 100 mV mit 10 Bit Auflösung 100 uV Auflösung?
> >
> > Ja.
> >

> >> Challenging. Ich hab da mit Thermoelement-Vorverstärkern an

> >> DCDC-Wandlern echt üble Erfahrungen gemacht.
>
> Warum wird da für ein Eingangs-OP überhaupt ein DC/DC-Wandler benötigt?

Für die Stromversorgung.

[Helmut Schellong]

Rolf Bombach wrote:
> Helmut Schellong schrieb:
>>>>
>>>> Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt.
>>>> Er ist beim Offset etwa 10-fach besser als Standard-Typen.
>>>
> Das ist ein sehr guter NF-Hifi-Verstärker. Eingangsstrom, Offset-
> spannung und -Drift sind aber um Faktoren schlechter als bei
> Präzisionsverstärkern. Selbst Museumsstücke aus der OP07-Ära sind
> da besser.

Der Typ OPA1611 wurde vor einiger Zeit hier von anderen Postern zumindest für Audio als Premium bezeichnet.

Auf Eingangsstrom, Offsetspannung und -drift kommt es im Audiobereich nicht an.
Ich schrieb, daß Spezialisten noch wesentlich besser sind.
Das ist bei Audio jedoch entbehrlich.
Die Drift von 1 uV/K ist schlicht egal.

Wenn ich beispielsweise in einem Vorverstärker von 200 mV bis auf 12V verstärke, so
ist das eine Verstärkung von 60 - auch DC-gekoppelt vollkommen problemlos.
Eine Drift von 60*20K = 1,2 mV ist bei 12V am Ausgang egal!
Auch 12 mV ist egal!
Hingegen wichtig sind 0,000015% THD+N und 1,1 nV/sqrt(Hz).

> [Bei mir kommt nun mal der MCP6V51 rein.]
>>
>> Das ist eine neue Information.
>> Der MCP6V51 ist sehr gut für seine ausgewählte Aufgabe [3].
>> Er ist dem universelleren OPA192 ähnlich, der fuses on die benutzt, während
>> der MCP6V51 ein Chopper-Verstärker ist.

Der OPA1612 ist auch als Meßverstärker gut tauglich.
Der Eingangsstrom spielt fast immer keine Rolle.
Offsetspannung ist eigentlich egal, weil die justiert werden kann.
Aber Offset-Drift spielt eine wichtige Rolle.

Ich habe den MCP6V51 als sehr gut für die Anwendung hier empfohlen.
Damit ist der OPA1612 vom Tisch.
Ein spezialisierter Meßverstärker ist der sowieso nicht.

Einen wichtigen Punkt hatte ich bereits genannt:
Wenn eine Drift wesentlich kleiner ist, als ein Spannungsschritt
des ADC im Bereich zwischen 0 und 1023, ist diese Drift vernachlässigbar.
Ein solcher einzelner Schritt entspricht 5V / 1023 = 5 mV.

Bei 10-facher Verstärkung und 10K Differenz sind das mit OPA1612 0,1 mV Drift.
Bedrohlich sieht das ganz und gar nicht aus!

> Jeder Verstärker hat seine Stärken und seine Schwächen. Kommt halt
> darauf an, was man möchte. Der OPA192 ist für gewisse Anwendungen
> ein toller Verstärker, aber als FET-Opamp hat er viel Rauschen.
> "5.5 uV/sqrtHz at _1 kHz_" lässt da die Alarmglocken klingen; das
> bedeutet verklausuliert, bei DC enormes Rauschen. Hier über 100 nV/SqrtHz
> bei 0.1 Hz. Der Chopper-Amp kennt kein 1/f Rauschen, der levelt aus
> bei 10 nV/sqrtHz.
> Dass der OPA192 ein Fet Opamp ist, erfährt man eher durch Zufall, wenn
> man bis Seite 28 des Sheets durchhält. Ist heute wohl so üblich.

Das Rauschen des OPA192 ist 1000-fach geringer als vorstehend angegeben!
Den OPA192 habe ich nicht empfohlen für die Anwendung hier, sondern wegen
seiner Ähnlichkeit als Info auf ihn hingewiesen.
Nachdem ich den MCP6V51 als noch besser erkannt hatte (Zero drift).
Die eine Schwäche des MCP6V51 im Vergleich habe ich benannt.

Das Rauschen steigt auch beim OPA1612 stark an von 1 kHz bis 0,1 Hz rückwärts.
Das ist typisch und charakteristisch.
Ich sehe kein eklatant hohes Rauschen beim OPA192 im Vergleich.
Der OPA192 ist beim Rauschen lediglich deutlich weniger gut wie OPA1612 und LT1028.

[Stefan]

Das ist keine sinnvolle Antwort auf meine Frage. Es gibt offenbar einen
ADU und einen Prozessor. Der hat entweder schon eine Stromversorgung
oder er wird ebenfalls aus dem DC/DC-Wandler versorgt.

Die andere Möglichkeit wäre, dass dort so wie im OP beschrieben einen
DC/DC-Wandler "für" den Eingangs-OP gibt.

Das ist aber in den meisten Fällen nicht nötigt.

Deshalb meine Frage.

[Hans-Juergen Schneider]

Stefan wrote:
>
> Am 28.01.2024 um 20:26 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> > Stefan wrote:
> >> Am 28.01.2024 um 16:26 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> >>> Rolf Bombach wrote:
> >
> >>>> Meinst du mit 100 mV mit 10 Bit Auflösung 100 uV Auflösung?
> >>>
> >>> Ja.
> >>>

> >>>> Challenging. Ich hab da mit Thermoelement-Vorverstärkern an

> >>>> DCDC-Wandlern echt üble Erfahrungen gemacht.
> >>
> >> Warum wird da für ein Eingangs-OP überhaupt ein DC/DC-Wandler benötigt?
> >
> > Für die Stromversorgung.
>
> Das ist keine sinnvolle Antwort auf meine Frage. Es gibt offenbar einen
> ADU und einen Prozessor. Der hat entweder schon eine Stromversorgung
> oder er wird ebenfalls aus dem DC/DC-Wandler versorgt.

"ebenfalls" trifft zu.

> Die andere Möglichkeit wäre, dass dort so wie im OP beschrieben einen
> DC/DC-Wandler "für" den Eingangs-OP gibt.

Nein. Die komplette Mimik müsste ein Batteriegrät sein. Allerdings habe
ich gar keine Batterie.
Ich kalkuliere mit einer Wechselspannung von 14 Veff, die vorhanden ist.

[Stefan]

Am 29.01.2024 um 09:07 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> Stefan wrote:
>>
>> Am 28.01.2024 um 20:26 schrieb Hans-Juergen Schneider:
>>> Stefan wrote:
>>>> Am 28.01.2024 um 16:26 schrieb Hans-Juergen Schneider:
>>>>> Rolf Bombach wrote:
>>>

...

>>>> Warum wird da für ein Eingangs-OP überhaupt ein DC/DC-Wandler benötigt?
>>>
>>> Für die Stromversorgung.
>>
>> Das ist keine sinnvolle Antwort auf meine Frage. Es gibt offenbar einen
>> ADU und einen Prozessor. Der hat entweder schon eine Stromversorgung
>> oder er wird ebenfalls aus dem DC/DC-Wandler versorgt.
>
> "ebenfalls" trifft zu.
>
>> Die andere Möglichkeit wäre, dass dort so wie im OP beschrieben einen
>> DC/DC-Wandler "für" den Eingangs-OP gibt.
>
> Nein. Die komplette Mimik müsste ein Batteriegrät sein. Allerdings habe
> ich gar keine Batterie.
> Ich kalkuliere mit einer Wechselspannung von 14 Veff, die vorhanden ist.

Ja, das kann man so machen. Ob es sinnvoll ist, hängt davon ab, wieviel
Strom man benötigt und wieviel Wert man auf einen hohen Wirkungsgrad
legt. Wobei mir Batteriegerät ohne Batterie und mit 14V AC etwas komisch
vorkommt.

Da fällt mir Fahrraddynamo ein ;-) Oder Windrad. Oder Fahrraddynamo am
Windrad.

Da würde ich mir was mit einem Akku überlegen, also Akku über Dynamo
aufladen und dann die Mimik über den Akku betreiben.

Wenn aber der Strom aus der Steckdose kommt, würde ich keinen DC/DC
Wandler nehmen sondern einen stinknormalen Längsregler. Ist wesentlich
billiger und einfacher.

Aber wie schon geschrieben, da gibt es vielleicht noch andere Aspekte,
wie z.B. der Stromverbrauch und die Abwärme.

Das ist aber bei "normalen" Schaltungen mit ADU und Microcontroller
normalerweise kein Thema.

Was die Störspannungen angeht, müsste man auch noch etwas mehr über die
Signalquelle wissen. Mag sein, dass das in dem Tread schon diskutiert
wurde, hab nicht alles gelesen.

Bei vielen Anwendungen liefert der Sensor ein Signal, das proportional
zur Betriebsspannung ist. Dann kompensieren sich Schwankungen auf der
Betriebsspannung zum großen Teil von alleine wenn man als
Referenzspannung die Betriebsspannung nimmt.

Ich habe häufig DMS Anwendungen, also Kraftsensoren auf Basis von
Dehnungsmessstreifen. Da hat man genau diesen Effekt.

Da hat man typischerweise Empfindlichkeiten von 2mV/V, d.h. bei einer
Betriebsspannung von 3,3V liefert der Sensor bei maximaler Belastung
6,6mV. Das können dann z.B. 10 kg sein. Bei 1g habe ich dann noch 0,66
uV. Das kann man mit recht geringem Aufwand noch gut auflösen. Da ist
dann die Drift des Kraftaufnehmers ein größeres Problem wie der ADU.

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
>
> Ich habe den MCP6V51 als sehr gut für die Anwendung hier empfohlen.

...

> Den OPA192 habe ich nicht empfohlen für die Anwendung hier,

Wenn Du weiter so fantasierst, dann wirst Du irgendwann abgeholt.

Oder Du gehst in die Politik. Dann sieht man darüber hinweg.

ENTSCHULDIGE DICH!

[Hans-Juergen Schneider]

Stefan wrote:
>
> Wenn aber der Strom aus der Steckdose kommt, würde ich keinen DC/DC
> Wandler nehmen sondern einen stinknormalen Längsregler. Ist wesentlich
> billiger und einfacher.
> Aber wie schon geschrieben, da gibt es vielleicht noch andere Aspekte,
> wie z.B. der Stromverbrauch und die Abwärme.
> Das ist aber bei "normalen" Schaltungen mit ADU und Microcontroller
> normalerweise kein Thema.

Ja, ich brauche relativ viel Strom. Und auch galvanische Trennung.
Der DC/DC-Wandler muss als gegeben hingenommen weerden.

> Da hat man typischerweise Empfindlichkeiten von 2mV/V, d.h. bei einer
> Betriebsspannung von 3,3V liefert der Sensor bei maximaler Belastung
> 6,6mV. Das können dann z.B. 10 kg sein. Bei 1g habe ich dann noch 0,66
> uV.

Glaub ich nicht.
Aber egal. Wie machst Du die Sromversorgung?

[Helmut Schellong]

Für was soll ich mich entschuldigen?
Ich will mit Dir nichts mehr zu tun haben, ob solcher unverschämten Behauptungen.

Nein, ich habe den OPA192 _nicht_ empfohlen für die Anwendung hier.
Wer etwas anderes behauptet, kann nicht richtig Deutsch.

|MCP6V51 ...

|Das ist eine neue Information.
|Der MCP6V51 ist sehr gut für seine ausgewählte Aufgabe [3].
|Er ist dem universelleren OPA192 ähnlich, der fuses on die benutzt, während
|der MCP6V51 ein Chopper-Verstärker ist.

Wodurch empfehle ich vorstehend den OPA192 für die Aufgabe, anstelle des MCP6V51?
Ich hatte vom OPA192 zuvor mehrfach geschrieben (fuses), _ohne_ ihn zu benennen.
Und in dem vorstehenden Absatz habe ich ihn halt abschließend konkret benannt.

Warum sollte ich den MCP6V51 als sehr gut empfehlen für die Anwendung
und direkt danach - im gleichen Atemzug - den OPA192 sinnlos ebenso?
Das wäre ja widersprüchlich.
Der MCP6V51 kostet etwa 1,50 EUR bei 1 Stück Abnahme.
Warum sollte ich direkt danach im selben Absatz andere OPV empfehlen,
die 5..8 EUR kosten und in den wichtigen Punkten deutlich weniger gut sind?
Das wäre ja irre!

[Hans-Juergen Schneider]

Helmut Schellong wrote:
>
> Hans-Juergen Schneider wrote:
> > Helmut Schellong wrote:
> >>
> >> Ich habe den MCP6V51 als sehr gut für die Anwendung hier empfohlen.
> > ...
> >> Den OPA192 habe ich nicht empfohlen für die Anwendung hier,

> > Wenn Du weiter so fantasierst, dann wirst Du irgendwann abgeholt.
> > Oder Du gehst in die Politik. Dann sieht man darüber hinweg.
> > ENTSCHULDIGE DICH!
>
> Für was soll ich mich entschuldigen?
> Ich will mit Dir nichts mehr zu tun haben, ob solcher unverschämten Behauptungen.
>
> Nein, ich habe den OPA192 _nicht_ empfohlen für die Anwendung hier.

Am Freitag, um 20;12 Uhr hast Du das hier geschriebn:

"Der OPA1612 ist in seinem Großbereich der beste OPV überhaupt."

Am Dienstag, um 17:29 hatte ich die Verwenung des MCP6V51 genannt.
Und weil Du das nicht geschallt hast, am Samstag, um 8:36 Dir
genüber wiederholt. Darauf kam von Dir um 17:58:

"Das ist eine neue Information.

Der MCP6V51 ist sehr gut für seine ausgewählte Aufgabe."

So sehen also _Deine_ Empfehlungen aus?

> Wer etwas anderes behauptet, kann nicht richtig Deutsch.

Auf Deutsch: "Handlung, die darin besteht, anderen einen Vorschlag
zu machen, etwas Bestimmtes zu tun oder zu unterlassen."

[Stefan]

Am 29.01.2024 um 17:12 schrieb Hans-Juergen Schneider:
> Stefan wrote:
>>
>> Wenn aber der Strom aus der Steckdose kommt, würde ich keinen DC/DC
>> Wandler nehmen sondern einen stinknormalen Längsregler. Ist wesentlich
>> billiger und einfacher.
>> Aber wie schon geschrieben, da gibt es vielleicht noch andere Aspekte,
>> wie z.B. der Stromverbrauch und die Abwärme.
>> Das ist aber bei "normalen" Schaltungen mit ADU und Microcontroller
>> normalerweise kein Thema.
>
> Ja, ich brauche relativ viel Strom. Und auch galvanische Trennung.
> Der DC/DC-Wandler muss als gegeben hingenommen weerden.

Was ist relativ viel Strom? Wofür die galvanische Trennung bzw. Trennung
gegenüber was?

>> Da hat man typischerweise Empfindlichkeiten von 2mV/V, d.h. bei einer
>> Betriebsspannung von 3,3V liefert der Sensor bei maximaler Belastung
>> 6,6mV. Das können dann z.B. 10 kg sein. Bei 1g habe ich dann noch 0,66
>> uV.
>
> Glaub ich nicht.

Was glaubst du nicht? Dass man bei einer Waage für max 10 kg eine
Auflösung von 1g haben kann?

Das ist dann 1/10.000. Wenn ich die 6,6mV bei 10kg durch 10.000 teile,
komme ich auf 0,66 Mikrovolt. Was ist daran unglaubwürdig?

> Aber egal. Wie machst Du die Sromversorgung?

LiIon Zelle 18650 mit 3.3V LDO Regler MIC5504-3.3 mit 1 uF am Ausgang.
Der versorgt dann noch einen STM32F103, ein Grafikdisplay und einen
ESP32 und einigen Kleinkram.

Der Regler dient aber primär zur Spannungsbegrenzung damit bei voll
geladenem Akku nicht mehr als 3.3V an der Schaltung anliegen. Wenn die
Akkuspannung unter 3,3V geht, läuft das Gerät weiter. Unter 3V gibts
dann irgendwann eine Akkuwarnung auf dem Display.

ADU ist ein ADS1232 24 Bit ADU.
In einem anderen Gerät verwenden wir HX711. Das ist ein billiger
chinesischer 24 Bit ADU speziell für DMS.