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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik R2R - Dimensionierung - Spannungsbereich


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo,

ich möchte mit einem Controller eine analoge Spannung ausgeben und 
möchte hierzu ein R2R-Netzwerk verwenden. Die Ausgangsspannung der 
Controller-Pins ist 3,3V.
Wenn ich jetzt z.B. ein 4-Bit R2R nehme, dann kann ich ungefährt mit 
einer Auflösung von 200mV die Spannung einstellen. Das ist mir aber zu 
ungenau. Ich weis aber, dass ich niemals Spannungen kleiner 1V 
einstellen möchte.
Gibt es eine einfache Möglichkeit, quasi ein 1V Grundspannung vorzugeben 
und dann die 4-Bit Auflösung auf die verbleibenden 2,3V zu verteilen was 
einer Auflösung von ca. 150mV entspricht?

Gruß Tobias

Autor: Tobias (Gast)
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Hmm, da gibts wohl keine Möglichkeit...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Man könnte einen OP-Amp hernehmen...

> Die Ausgangsspannung der Controller-Pins ist 3,3V.
Unbelastet  :-o
Hast du die Spannung schonmal mit angeschlossenem R2R-Netzwerk gemessen?

Autor: Tobias (Gast)
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Laut Datenblatt bei 50uA Belastung min. Versorgungsspannung - 0,2V. Also 
3,1V und 3V würden mir ausreichen. Ich wollte das R2R mit 47k und 22k 
aufbauen.
Kannst du die OP-Amp Variante mal näher erläutern? Danke.

Autor: eProfi (Gast)
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Am besten mit einem invertierenden Stromsummierer.

Folgende Schaltung ist kein R2R.

                     |\
 D0---R1---|         | \
 D1---R2---|---------|- \_____
 D2---R3---|     U1--|+ /     |
           |         | /      |
           R4        |/       |
           |__________________|

Der OpAmp stellt seinen Ausgang immer so, dass der - -Eingang gleich dem 
+ -Eingang wird.

Da der Mittelpunkt der Rs immer auf gleichem Potential liegt, fließt in 
jedem R ein vom Digitalwert unabhängiger Strom.

Wenn über R1 Strom abgezogen wird (kleine Digitalwerte), muss dieser 
Strom von R4 zugeführt werden, d.h. der Ausgang des OpAmp wird hoch.

Wenn über R1 Strom zugeführt wird (große Digitalwerte), muss dieser 
Strom von R4 abgeführt werden, d.h. der Ausgang des OpAmp wird 
niedriger.

Durch geschickte Wahl der +-Eingangsspannung (U1) und der R-Werte kannst 
Du Dein Ziel erreichen.
Notfalls für den Offset über einen R5 einen Fremdstrom einprägen.

Kann man leicht simulieren (z.B. Lt Switchercad).

Autor: woodchuck (Gast)
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Da ein R2R-Netzwerk einen konstanten Ausgangswiderstand unabhängig vom 
eingestellten Spannungswert ausweist, spricht rein gar nichts dagegen, 
die Spannung mit einem Pullup zu erhöhen. Also von einer passenden 
Referenz bzw. VCC einen Widerstand zum Ausgang.

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