High-Side-Strommessung des Operationsverstärkers

Ich versuche, eine High-Side-Stromerfassungsschaltung mit einem differenziellen Operationsverstärker zu bauen, der unten zu sehen ist:

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Der LT1006 ist eigentlich ein LM358 IRL (ich weiß, dass es ein Erdnuss-Operationsverstärker ist, aber es ist das, was ich zur Verfügung habe). Wie auch immer, nach diesem Setup sollte ich Einheitsgewinn haben. 5 V/101,1 Ohm = 49,4 mA. Der Shunt hat also 49,4 mA * 1,1 OHM = 54 mV, und daher sollte der LM358 ungefähr die gleiche Spannung ausgeben, tut es aber nicht. Ich habe dafür gesorgt, dass die Widerstände sehr gut aufeinander abgestimmt sind, und auch versucht, 100k-Widerstände zu verwenden. Ich habe auch mit verschiedenen Stromschienenspannungen experimentiert und sogar Setups ausprobiert, die eine Verstärkung von 5, 10 und 20 ergeben würden, und ich kann den Operationsverstärker immer noch nicht dazu bringen, die erwartete Spannung auszugeben. Was mache ich falsch? Ich habe das Datenblatt gelesen und bin mir ziemlich sicher, dass ich mich innerhalb der Spezifikation des Gleichtakt-Eingangsbereichs befinde.

Danke.

Der Eingangs-Gleichtaktbereich erstreckt sich nicht bis zur positiven Stromschiene. Aus dem Schaltplan geht es wahrscheinlich um die positive Schiene - 1,5 V
@PeterSmith Ja, ich glaube, im Datenblatt steht VCC-1.5 oder VCC-2. Aber bin ich nicht auf der Eingabe darunter? Wenn ich die nicht invertierenden und invertierenden Eingänge sondiere, falle ich weit unter den angegebenen Bereich.

Antworten (1)

Der LM358 kann beim Sinken des Stroms nicht wirklich auf die negative Schiene gelangen, und in Ihrer Schaltung fließen etwa 250 uA in den Ausgang.

Das Erhöhen der Widerstände auf 100 K hat wahrscheinlich ziemlich geholfen, ist aber immer noch begrenzt.

Bezugnehmend auf das Datenblatt für die typischen Eigenschaften:

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Um auf 50 mV herunterzukommen, kann es bei einer 5-V-Versorgung bei 25 ° C normalerweise etwa 15 uA sinken, sodass Sie unter realistischen Bedingungen möglicherweise mit 5-10 uA rechnen können. Und das nur, um kaum auf 50 mV herunterzukommen.

Um etwas Nützliches daraus zu machen, können Sie die Verstärkung erheblich erhöhen, sodass die minimale Ausgabe (vorzugsweise) im Bereich von +1 V liegt. Aber dann werden Sie auf Probleme mit dem Gleichtaktbereich stoßen, wenn Sie nur R11/R12 erhöhen.

Danke schön. Es war unglaublich hilfreich, diese Grafik zu sehen. Es sieht so aus, als müsste ich einen Rail-to-Rail-Operationsverstärker oder einen Strommessverstärker in Betracht ziehen.
Strommessverstärker sind wahrscheinlich der richtige Weg, da sie die Notwendigkeit hochgradig angepasster Widerstände beseitigen. Sie können den LM358 weiterhin als Puffer verwenden. ;-)
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