Instrumentenverstärker im Eigenbau

[Markus]

Moin,

Ich würde gerne mal testweise einen Instrumentenverstärker [1]
mit dem LM324 realisieren.

Auf Wikipedia [2] steht nun "Die Gleichtaktunterdrückung
hängt von der präzisen Übereinstimmung des Verhältnisses
der beiden R3 und R2 zueinander ab."

Jetzt frage ich mich, wie man das am besten mit Billigwiderständen
mit 20% Toleranzen hinbekommt. Kann man die CMRR mit bestimmten
Größenordnungen vll kleinhalten? Oder gibt es vll sonst noch Tricks
um die Gleichtaktunterdrückung niedrig zu bekommen?

Wenn ich da jetzt mit meinem Kenntnisstand drüber nachdenke, müsste
man doch am besten fahren, wenn man die Verstärkung ausschließlich
mit R1 und Rgain macht und R3 und R2 gleichgroß wählt?
Kennt jemand weitere Tricks? Könnte man R2 und R3 auch ganz weglassen?

MfG,

Markus

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:INA.jpg V = (R3/R2)*(1 + 2R1/Rgain)
[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentierungsverst%C3%A4rker

 

[Markus]

Ich möchte direkt noch eine Frage anhängen.
Im Datenblatt des LM324 befindet sich ein Diagramm
"Open-Loop Frequency Response"

Bei Vcc = 15V gibt es einen Punkt P(100Hz,78dB) das heißt doch
nicht wirklich, dass man bei 100Hz eine Verstärkung von 1*10^78
hinbekommen kann, oder?

 

[Christian Zietz]

Markus schrieb:

Bei Vcc = 15V gibt es einen Punkt P(100Hz,78dB) das heißt doch
nicht wirklich, dass man bei 100Hz eine Verstärkung von 1*10^78
hinbekommen kann, oder?

Du möchtest Dir die Definition von DEZIbel noch einmal genau angucken.
(Noch ein kleiner Tipp: Wir sprechen hier von Spannungen.) Und schon ist
der Wert erheblich kleiner. Aber Du möchtest ohnehin nicht die
Verstärkung des offenen Kreises nutzen.

CU Christian
--
Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net
WWW: http://www.chzsoft.com.ar/
PGP-Key-ID: 0x6DA025CA

 

[MaWin]

"Markus" <warenhandel@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:4438d41f$0$11068$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...

dass man bei 100Hz eine Verstärkung von 1*10^78

Makus, 1. April ist vorbei, schau mal auf den Kalender.

1. Ein LM324 ist keine sinnvolle Basis fuer einen Instrumentenverstaerker
der ist einfach zu schlecht.

2. 20% Widerstaende gibt es nicht mehr wirklich, selbst bei Conrad ist
der normale Widerstand inzwischen ein 1%er.

3. Selbst 1%er sind fuer Instrumentenverstaerker meist zu ungenau, und
man KANN die Praezision von Widerstaenden nicht mit Ausmessen etc.
verbessern, weil das 1% ja auch fuer Temperaturdrift und Alterung gilt.

4. Der schlimmste Hammer: Nein, 78dB sind nicht 10^78. Du bist soeben
durch die dritte Mathe-Klausur durchgefallen.

5. Wenn man einen Instrumentenverstaerker bauen will, weiss man auch,
welche Genauigkeit, Uebertragungfrequenz und Gleichtaktunterdrueckung
man braucht, und welchen Quellwiderstand man hat. Man sucht sich dann
die Bauteile passend aus, auch die Werte der Widerstaende R2 und R3
und deren beoetigte Genauigkeit, man kann deren Einfluss naemlich
AUSRECHNEN.

6. Nein, R2 und R3 kann man nicht weglassen, weder mit 0 Ohm noch offen.

http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/instamp1/instamp1.htm

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Andreas Ruetten]

Markus schrieb:

Moin,

Ich würde gerne mal testweise einen Instrumentenverstärker [1]
mit dem LM324 realisieren.

Auf Wikipedia [2] steht nun "Die Gleichtaktunterdrückung
hängt von der präzisen Übereinstimmung des Verhältnisses
der beiden R3 und R2 zueinander ab."

Jetzt frage ich mich, wie man das am besten mit Billigwiderständen
mit 20% Toleranzen hinbekommt.
Wo kriegt man heute noch so schlechte Widerstände?

Selbst 0.1% sollten schon erschwinglich sein, wenn du nicht
gleich ne Milionenauflage hast




Andreas

 

[Markus]

"MaWin"

Hallo MaWin,

1. Ein LM324 ist keine sinnvolle Basis fuer einen Instrumentenverstaerker
der ist einfach zu schlecht.

Das werde ich gleich testen, ob der genügt oder nicht. Was anderes hab ich
eh nicht hier

2. 20% Widerstaende gibt es nicht mehr wirklich, selbst bei Conrad ist
der normale Widerstand inzwischen ein 1%er.

4. Der schlimmste Hammer: Nein, 78dB sind nicht 10^78. Du bist soeben
durch die dritte Mathe-Klausur durchgefallen.

Schön wärs ja wenn mathe1 solche Dinge fordern würde, aber dem ist nicht so.
Ich kenne die Formel für eletrische Spannung als x dB = 20 * log (Ua/ue)
Das wäre dann x dB/20 = log(V)
10^(78/20) ~ 8k

ok ok... Kopfrechnen (Umformungen) ist nicht meine Stärke ;-)

Ich hoffe das war jetzt wenigstens richtig

MfG,

Markus

 

[Harald Wilhelms]

Markus schrieb:

"MaWin"

Hallo MaWin,

1. Ein LM324 ist keine sinnvolle Basis fuer einen Instrumentenverstaerker
der ist einfach zu schlecht.

Instrumentenverstärker werden nicht ohne Grund integriert.
Mit Einzelteilen erreicht man gleichwertige Daten nur mit
einem auch finaziell wesentlich höheren Aufwand.

Das werde ich gleich testen, ob der genügt oder nicht. Was anderes hab ich
eh nicht hier

Dann wirst Du auf eine genaue Verstärkung wohl
verzichten müssen. Vielleicht hast Du ja noch ein
paar alte Röhren liegen. So mit 20 bis 30 davon
kannst Du vielleicht auch einen genauen Verstärker
bauen.

2. 20% Widerstaende gibt es nicht mehr wirklich, selbst bei Conrad ist
der normale Widerstand inzwischen ein 1%er.

4. Der schlimmste Hammer: Nein, 78dB sind nicht 10^78. Du bist soeben
durch die dritte Mathe-Klausur durchgefallen.

Schön wärs ja wenn mathe1 solche Dinge fordern würde, aber dem ist nicht so.
Ich kenne die Formel für eletrische Spannung als x dB = 20 * log (Ua/ue)
Das wäre dann x dB/20 = log(V)
10^(78/20) ~ 8k

ok ok... Kopfrechnen (Umformungen) ist nicht meine Stärke ;-)

dB war bei uns Stoff im zweiten Lehrjahr. Später
auf der Fachhochschule haben wir uns mit solch
primitiven Sachen nicht mehr beschäftigt...
Gruss
Harald

 

[Marte Schwarz]

Hallo Manfred,

Makus, 1. April ist vorbei, schau mal auf den Kalender.

ach nee, nich schon wieder der... dennoch...

1. Ein LM324 ist keine sinnvolle Basis fuer einen Instrumentenverstaerker
der ist einfach zu schlecht.

Es kommt immer darauf an, was man machen will. Nicht jeder braucht
Bandbreite, Markus' EKG-Verstärker kann (wenn man die Schaltung richtig
macht) auch mit beliebig Offset auskommen, nicht jeder braucht die
ultimative Eingangsimpedanz...

3. Selbst 1%er sind fuer Instrumentenverstaerker meist zu ungenau, und
man KANN die Praezision von Widerstaenden nicht mit Ausmessen etc.
verbessern, weil das 1% ja auch fuer Temperaturdrift und Alterung gilt.

.... und schon gar nicht braucht jeder die Turbo-Gleichtaktunterdrückung.
Markus kann mit manuellem Abgleich wohl leben und wenns mal wegdriftet wegen
Alter, ist das Ding ohnehin nicht mehr im Einsatz und sonst wird eben
nachgedreht, dann hat er wieder ein Erfolgserlebnis. ;-)

5. Wenn man einen Instrumentenverstaerker bauen will, weiss man auch,
welche Genauigkeit, Uebertragungfrequenz und Gleichtaktunterdrueckung
man braucht, und welchen Quellwiderstand man hat. Man sucht sich dann
die Bauteile passend aus, auch die Werte der Widerstaende R2 und R3
und deren beoetigte Genauigkeit, man kann deren Einfluss naemlich
AUSRECHNEN.

"man" ist aber nicht Markus ;-)

6. Nein, R2 und R3 kann man nicht weglassen, weder mit 0 Ohm noch offen.

Da fehlt mir jetzt leider der Orginalschaltplan. und für Marksu schmeiß ich
jetzt kein Gookle an ;-)

http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/instamp1/instamp1.htm

Na wenn ich deren Vorschlag zur Gleichtaktunterdrückungsmessung betrachte
.... schauder.

Marte

 

[Markus]

"Marte Schwarz"

... und schon gar nicht braucht jeder die Turbo-Gleichtaktunterdrückung.
Markus kann mit manuellem Abgleich wohl leben und wenns mal wegdriftet wegen Alter, ist das Ding ohnehin nicht mehr im Einsatz und
sonst wird eben nachgedreht, dann hat er wieder ein Erfolgserlebnis. ;-)

Genau

Wobei ich meinem Praktikumsbegleiter heute mal fragen konnte, warum mein
Instrumentenverstärker gestern nicht funktioniert hat. Es ist wohl tatsächlich
notwendig die Eingänge trotzdem über sehr große Widerstände auf Masse
ziehen, weil der Eingang sonst wegdümpelt.

Werd ma gucken ob ich den neuen Vorschlag nachher nochmal teste.

Irgendwie sowieso komisch. erst macht man extra nen InstrAmp um den
Eingangswiderstand kleinzukriegen und dann muss man da trotzdem
einen haben

 

[Marte Schwarz]

Hallo Warenhandel,

<warenhandel@gmx.de>

Wobei ich meinem Praktikumsbegleiter heute mal fragen konnte, warum mein
Instrumentenverstärker gestern nicht funktioniert hat. Es ist wohl
tatsächlich
notwendig die Eingänge trotzdem über sehr große Widerstände auf Masse
ziehen, weil der Eingang sonst wegdümpelt.

Nee, nicht wirklich Erlauben sich die Eingangstransistoren tatsächlich,
zum Betrieb Basisstrom zu wollen... so was aber auch, sollte man
draufschreiben, so was, nicht wahr?

Irgendwie sowieso komisch. erst macht man extra nen InstrAmp um den
Eingangswiderstand kleinzukriegen und dann muss man da trotzdem
einen haben

Nun ja, man nehme z.B. einen OP mit FET-Eingängen. Aber böse Welt, selbst
die mögen es nicht, wenn die Eingänge ohne Bezug bleiben. Prinzipschaltungen
sind das eine, die Implementierung in der Praxis ist das andere. Nachdem Du
keine Bücher zu mögen scheinst, kann ich Dich aber trösten: Es gibt auch im
Internet gute Papers über sinnvolles EKG-Verstärkerbauen - allerdings auch
sehr viel Müll.

Viel Spaß noch

Marte

P.S. Vielleicht solltest Du doch mal ein Datenblatt zur Hand nehmen und dann
für jeden angegebenen Wert überlegen, was er eigentlich aussagt und welche
Auswirkungen das auf Deine Schaltung haben wird. Das braucht Hirnschmalz und
Zeit, ggfs auch mal ein Blick in ein schlaues Buch, aber es könnte sich
lohnen.

 

[Harald Wilhelms]

Markus schrieb:

Irgendwie sowieso komisch. erst macht man extra nen InstrAmp um den
Eingangswiderstand kleinzukriegen und dann muss man da trotzdem
einen haben

Du kannst ja auch ne Drahtbrücke nehmen. Dann
wird der Eingangswiderstand besonders klein...
Gruss
Harald

 

[Markus]

"Harald Wilhelms"

Irgendwie sowieso komisch. erst macht man extra nen InstrAmp um den
Eingangswiderstand kleinzukriegen und dann muss man da trotzdem
einen haben

Du kannst ja auch ne Drahtbrücke nehmen. Dann
wird der Eingangswiderstand besonders klein...

ähm. ja. andersrum meinte ich natürlich.
Machen wir halt Siemens klein ;-)