Hallo, habe ein Verständnisproblem: Beim INA828 (nur als Beispiel) ist die Eingangsimpedanz angegeben als: * Differential impedance: 100 GOhm || 1 pF * Common-mode impedance: 100 GOhm || 10 pF Wie kann die Kapazität zwischen den beiden InAmp-Eingängen so viel kleiner sein als die Gleichtakt-Kapazität? Wie ist die definiert? Wenn ich mir im Chip drei Kapazitäten vorstelle: x pF zwischen beiden Eingängen und zwei mal 10pF nach Masse, dann würde doch alleine schon der Pfad über Masse 5 pF Kapazität zwischen den beiden Eingängen ausmachen?
Tobias schrieb: > die Gleichtakt-Kapazität? Wie ist die definiert? Gegen GND, wobei wechselspannungsmäßig Vcc=Vpp=Vss angenommen wird. Tobias schrieb: > Wenn ich mir im Chip drei Kapazitäten vorstelle: x pF zwischen beiden > Eingängen und zwei mal 10pF nach Masse, dann würde doch alleine schon > der Pfad über Masse 5 pF Kapazität zwischen den beiden Eingängen > ausmachen? Diese Kopplung der beiden Eingänge über GND ist irrelevant, weil ein Signal, das auf GND ankommt, schlicht kurzgeschlossen und "verschwunden" ist. Es kann also nicht wieder irgendwo anders hinkoppeln. Deshalb ist dieser "zweite" theoretische Koppelweg über dan "anderen" theoretischen Kondensator irrelevant.
Tobias schrieb: > Wie kann die Kapazität zwischen den beiden InAmp-Eingängen so viel > kleiner sein als die Gleichtakt-Kapazität? Mittels Abschirmung zwischen den beiden Anschlüssen. Hat man bei Röhren schon so gemacht. Dort allerdings um die Kapazität zwischen Eingang und Ausgang zu reduzieren. z.B. bei der EF80: C_a-g1 < 0,007pF
Angehängte Dateien:
-
InAmp_Input_Capacity.png
3,5 KB
Es ist wohl irgendwie Definitionssache. Der Messaufbau für die Spezifikation der Eingangsimpedanz wäre interessant. Weil wir sind uns doch vermutlich einig, dass in der angehängten Schaltung die (z.B. batteriebetriebene) Signalquelle eine InAmp-Eingangskapazität von 5 pF sieht? Wenn ich die beiden 1G Widerstände auf 1R reduziere, dann ändert das nichts an der Eingangsimpedanz.
Tobias schrieb: > Weil wir sind uns doch vermutlich einig, dass in der angehängten > Schaltung die (z.B. batteriebetriebene) Signalquelle eine > InAmp-Eingangskapazität von 5 pF sieht? Nein, denn der InAmp ist nicht korrekt modelliert. Es fehlt die Kapazität C3 von 1pF zwischen In+ und In-. Die Wirkwiderstände R1 und R2 gehören da auch nicht hin, sondern allenfalls sind es (niederohmige) Verlustwiderstände in Reihe mit den Kapazitäten. Der Strom, den diese Signalquelle liefert, verläuft zum grössten Teil durch die Kondensatoren C1 und C2 und nur zum kleinen Teil durch den nicht eingezeichneten C3. Weil die Verbindung von C1 und C2 an Masse liegt, liegen da genau 0,0000V. Immer, bei jeder Frequenz und egal, was an sich an den Eingangs-Anschlüssen tut. Wenn diese Massenverbindung wirklich einwandfrei ist, koppelt da nichts rüber. Vielleicht wird es klarer, wenn du an die Anschlüsse des erwähnten Verstärkers zwei lange Koaxkabel anlötest. Und deren Schirme selbstverständlich mit Masse verbindest. Dann hast du an jedem Eingang vllt 100pF gegen Masse, aber die Koppelkapazität zwischen den beiden Kabeln beträgt immer noch nur 1pF, die durch den Verstärker verursacht werden.
Die linke Seite der Schaltung soll die SignalQUELLE sein. Zum Beispiel der Kopfhörerausgang eines Handys. Die beiden Widerstände sind da, weil die Quelle in LTSpice irgendeinen Massebezug braucht. Hp M. schrieb: > Wenn diese Massenverbindung wirklich einwandfrei ist, koppelt da nichts > rüber. Signale die auf Masse bezogen sind, können nicht rüberkoppeln, weil sie über Masse abfließen würden. In meinem Beispiel fließt da aber nichts über Masse ab. Die Signalquelle sieht 5 pF Last. Sie erzeugt ein um GND symmetrisches differentielles Signal, ganz ohne Common-mode-Anteil. Daher dachte ich, müsste dafür die Datenblattangabe der "Differential Impedance" gelten. Die "Differential Impedance" bezieht sich vermutlich nicht auf ein differentielles Eingangssignal, sondern nur auf das Überkoppeln eines Single-Ended-Input-Signals von IN+ nach IN- (oder andersrum). Meine Frage zur Definition ist halt, was mit dem Wort "Differential" genau gemeint ist. Hp M. schrieb: > Vielleicht wird es klarer, wenn du an die Anschlüsse des erwähnten > Verstärkers zwei lange Koaxkabel anlötest. Und deren Schirme > selbstverständlich mit Masse verbindest. > Dann hast du an jedem Eingang vllt 100pF gegen Masse, aber die > Koppelkapazität zwischen den beiden Kabeln beträgt immer noch nur 1pF, > die durch den Verstärker verursacht werden. Du verwendest das Wort "Koppelkapazität". Mir geht es um eine "Lastkapazität", also eine Eingangskapazität die eine hochohmige Quelle so belasten kann, dass Amplitude und Phase verfälscht werden. Deine beiden Koaxkabel an IN+ und IN- mit je 100 pF nach Masse würden eine Last von 100 pF für jedes der beiden Single-Ended-Signale darstellen und von 50 pF für ein differentielles Signal aus einer schwebenden batteriebetriebenen Quelle.
Hp M. schrieb: > Dann hast du an jedem Eingang vllt 100pF gegen Masse, aber die > Koppelkapazität zwischen den beiden Kabeln beträgt immer noch nur 1pF, > die durch den Verstärker verursacht werden. Differentiell kommen durch die zwei Kabel 50pF hinzu. Tobias schrieb: > Weil wir sind uns doch vermutlich einig, dass in der angehängten > Schaltung die (z.B. batteriebetriebene) Signalquelle eine > InAmp-Eingangskapazität von 5 pF sieht? Ja. Oft ergeben in den Datenblättern die Angaben zur Gegen- und Gleichtaktimpedanz keinen Sinn. Welche Überlegungen dahinter stehen und wie die Werte ermittelt wurden kann nur der Hersteller preisgeben. Hp M. schrieb: > Weil die Verbindung von C1 und C2 an Masse liegt, liegen da genau > 0,0000V. > Immer, bei jeder Frequenz und egal, was an sich an den > Eingangs-Anschlüssen tut. An C1 und C2 liegt jeweils die halbe Eingangsspannung an. Tobias schrieb: > Wenn ich die beiden 1G Widerstände auf 1R reduziere, dann ändert das > nichts an der Eingangsimpedanz. Die Impedanz ändert sich schon, der kapazitive Anteil jedoch nicht. Hp M. schrieb: > Mittels Abschirmung zwischen den beiden Anschlüssen. Hat man bei Röhren > schon so gemacht. Wie funktioniert das? Wenn jeder Eingang eines Instrumentenverstärkers z.B. 10pF nach Masse hat, dann wird differentiell mit 5pF gerechnet, egal wie gut die Eingänge untereinander geschirmt sind.
Angehängte Dateien:
-
Model1.png
47 KB
Hier ein Instrumentenverstärker Model, das zeigt wie es gedacht ist. Das Signal sieht die differentielle Kapazität, und die Störung sieht die Common Mode Kapazität, da sie auf GND bezogen ist. Typisch sind 230 Volt Brumm und EKG Signale. Gruss, Udo
Ok, mein Modell ist auch nicht ganz richtig. Ich bin vom JFet Differenzverstärker ausgegangen, wo C_CM die Kapazität der Stromquelle ist, und C_DM die Kapazität des JFet Gates. Hier ein Link wo erklärt wird, wie man die differentielle Kapazität messen kann: https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/direct-method-of-measuring-op-amp-input-differential-capacitance.html
:
Bearbeitet durch User
Vielen Dank für den Link. Genau sowas hatte ich gesucht und nicht gefunden. Im Artikel wird es klar: Einer der beiden Eingänge wird über einen I-U-Wandler auf virtuelle Masse gelegt. Dann wird geschaut wie viel Strom da rauskommt, wenn man an den jeweils anderen Eingang eine kleine Spannung anlegt. Mein Fehler war zu glauben, dass "differential input impedance" sich auf ein differentielles Eingangssignal bezieht. In dem Versuch wird aber ganz klar ein Single-ended-Signal verwendet. Da das Eingangssignal single-ended massebezogen ist, kann die Kapazität innerhalb des Chips dann auch mit Masse abgeschirmt werden. Dabei wird natürlich dann die Kapazität nach Masse größer. Es ist technisch möglich, die Kapazität zwischen den Eingängen (Im Artikel "Cdm") zu messen, ohne dabei die Kapazitäten Ccm+ und Ccm- mitzumessen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.