Auflösung beim Messen kleiner Temperaturspannen verbessern

Der Thermoelement-Verstärker AD8494 enthält einen Temperatursensor, der normalerweise für die Vergleichsstellen- Kompensation verwendet wird. Legt man die Thermoelement-Eingänge jedoch an Masse, kann der Baustein auch als eigenständiges Thermometer verwendet werden. Derart beschaltet, erzeugt der Eingangsverstärker zwischen Ausgangs- und Referenz-Pin eine temperaturabhängige Spannung von 5 mV/°C.

Nachteilig ist hierbei allerdings die geringe Auflösung beim Messen kleiner Temperaturspannen…

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Die Batterielaufzeit von Mobilgeräten verlängern

Zahlreiche Mobilgeräte werden mit einem wiederaufladbaren Lithium-Ionen- Akku mit einer einzigen Zelle gespeist. Im vollständig aufgeladenen Zustand liefert der Akku eine Spannung von 4,2 V. Diese Spannung sinkt beim Entladen der Batterie auf bis zu 3 V. Sinkt die Batteriespannung unter 3 V, schaltet das System ab und schützt somit die Batterie vor Beschädigung durch Tiefenentladung.

Wird ein LDO (Low-Dropout Regler) verwendet, um eine Spannung von 3,3 V zu erzeugen, schaltet das System schon bei VINmin. = VOUT + VDROPOUT = 3,3 V + 0,2 V = 3,5 V ab. In diesem Fall wird lediglich 70% der im Akku gespeicherten Energie genutzt…

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Den Gleichtaktbereich eines Verstärkers auf ±425 V erweitern

Der in Bild 1 abgebildete Schaltungstipp zeigt, wie sich der Gleichtaktspannungsbereich des Differenzverstärkers A1 (AD629) auf einen Wert von ±425V erweitern lässt. Über die Widerstände R1 und R2 wird die Gleichtakteingangsspannung gemessen. Die gemessene Spannung wird invertiert und mit dem Operationsverstärker A2 (AD8671) heruntergeteilt. Dabei gilt: G = –R3/(R1 || R2). R1 und R2 müssen große Werte haben, um die Belastung am Operationsverstärker A2 zu minimieren.

Dieses Signal wird an die Referenzpins des Differenzverstärkers A1 angelegt. Es wird invertiert, so dass es gegenteilig zur Gleichtakteingangsspannung agiert, die Spannung an den Knoten 1 und 2 senkt und den Gleichtaktbereich des Systems erhöht…

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Preiswerter, differenzieller Video-Empfänger

Infotainment- und sichtgestützte Sicherheitssysteme für Fahrzeuge verlangen preiswerte und leistungsfähige Video- Empfänger, um Signale von Rückfahrkameras, Unterhaltungssystemen auf Rücksitzen und anderen externen Videoquellen zu verarbeiten. Bild 1 zeigt einen differenziellen Empfänger mit geringem Stromverbrauch, der den Operationsverstärker ADA4851 nutzt, um ein differenzielles Composite-Video-Signal in ein unsymmetrisches Signal zu wandeln und dabei Gleichtaktspannung und Rauschen zu entfernen. Gleichzeitig erfolgt eine AC-Entkopplung des Eingangs, um einen Kurzschlussschutz zu erhalten…

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Verlustarmer, automatischer Polwender mit minimalem Aufwand

Beim „Energy harvesting“, dem Anzapfen kostenloser Umgebungsenergie zum autarken Betrieb von Sensoren und Ähnlichem, stehen häufig nur sehr kleine Spannungen von größenordnungsmäßig 1 V zur Verfügung, die von einem Aufwärtswandler noch auf gebräuchliche Werte von 3 oder 5 V konvertiert werden müssen. Wenn zur Energiegewinnung eine mechanische Bewegung oder Temperaturdifferenz ausgenutzt wird, tritt oftmals erschwerend ein häufiger Richtungs- und damit Polaritätswechsel hinzu, wie es in Bild 1 beispielhaft für einen Thermoelektrischen Generator (TEG) dargestellt ist…

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Beleuchtungen bei Dämmerung automatisch einschalten

Straßenlampen sowie Not- und Sicherheitsbeleuchtungen müssen bei einsetzender Dämmerung automatisch einschalten. Der Widerstandswert eines Fotowiderstands oder anderer lichtempfindlicher Widerstände (LDR) ändert sich mit der Helligkeit. So reduziert sich der Widerstand eines LDR von mehreren MOhm bei Dunkelheit auf einige Hundert Ohm bei hellem Tageslicht. Damit kann zwischen einer oder zwei Glühlampen, direktem Sonnenlicht und kompletter Dunkelheit sowie allen anderen Lichtsituationen dazwischen unterschieden werden…

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Boost-Regler weit über die spezifizierte Spannung nutzen

Für höhere Spannungen sind solche Regler allerdings nicht einsetzbar. Dann nutzen Entwickler normalerweise die Variante aus einem Controller mit externem FET oder einen Hochspannungs-Boost-Regler. Beide Lösungen sind im Vergleich zum einfachen Aufwärtsregler teurer…

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Leitfaden: Verstärkungsfehler bei Operationsverstärkern

Die High-Speed-Experten warnen dabei häufig davor, Analogbausteine einzusetzen, die für die vorgesehene Anwendung zuschnell sind. Dementsprechend versucht man es zuerst einmal mit einem Verstärker, dessen Grenzfrequenz knapp über der Maximalfrequenz des zu verarbeitenden Signals liegt…

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Differenzieller Verstärker mit präziser Pegelanpassung

Bei der Verarbeitung von Signalen mit Spannungen von ±10 V oder mehr werden A/D-Wandlern oft Verstärker vorgeschaltet. Dies dämpft die Signale und verhindert eine Sättigung der Wandlereingänge. Bei Signalen mit hoher Gleichtaktspannung wird häufig ein differenzieller Verstärker verwendet.

Wie gut ein differenzieller Verstärker eine Gleichtaktspannung unterdrückt, richtet sich nach der Anpassung der Widerstandsverhältnisse R1/R2 und R3/R4. Je besser die Anpassung ist, desto höher ist die Gleichtaktunterdrückung  (CMR)…

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Einpoliges Mikrofon an differenziellen Eingang anschließen

können Störungen in das Signal eingekoppelt werden. Umgehen lässt sich dies mit „symmetrischen“ Leiterbahnen. Entwickler von Audiosystemen mit Mikrofonen stehen oft vor der Herausforderung, die Signale sauber und unverfalscht verarbeiten zu müssen. Die meisten Mikrofonsignale sind relativ schwach und haben meist nur Pegel im Bereich von wenigen Millivolt…

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