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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analogsignal von 0-5V -> 0-3.3V


Autor: Benjamin A. (bigger83)
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Hallo,

ich hab ne kurze Frage zu einer sehr einfachen Schaltung.

Ich muss ein analoges Signal 0-5V auf 0-3,3V bekommen. Das ganze 
natürlich linear.

Als erstes kam mir die Schaltung im Anhang in den Sinn.
Laut LTSpice klappt das auch alles.

Habt ihr Verbesserungsvorschläge?

Kurz was zum Signal:
Das Signal kommt von einem Strommesssensor (LEM FHS 40-p sp 600), dieser 
misst die Ströme eines PMSM (BLDC mit Sinusströmen). Die Frequenz liegt 
also in Hz Bereich.
Anschließend geht es auf den ADC-Eingang eines µC.

Danke und Gruß
Benjamin

Autor: Billy (Gast)
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Wenn es auf den ADC geht, dann bau doch einfach einen Spannungsteiler 
ein.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Z.B. aus einem 17 kOhm und einem 33 kOhm Widerstand...
  0..5V o
        |
        -
       | | 17k
       | | 
        -
        |
        o---- 0..3V3
        |
        -
       | | 33k
       | |
        -
        |
  GND---o------

> Anschließend geht es auf den ADC-Eingang eines µC.
Die eigentlichen Widerstandswerte müssen dann an den Ausgangswiderstand 
des Stromsensors und den Eingangswiderstand des ADC und den erlaubten 
Messfehler angepasst werden.

Autor: Benjamin A. (bigger83)
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Danke für eure Vorschläge.

Ich hab die Schaltung nochmal etwas klarer aufgebaut.
Im Grunde hab ich ja schon gemacht, was ihr vorgeschlagen habt.

Der OP ist also überflüssig?

Der ADC erlaubt eine max. Innenwiderstand der Quelle von 300 Ohm.
Mit einer Kapazität sollte es doch auch mit 10k gehen, oder?

Der Innenwiderstand des Sensors beträgt 5 Ohm.
In wie weit muss ich den denn beachten?

Gruß
Benjamin

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Benjamin A. schrieb:
>>> Anschließend geht es auf den ADC-Eingang eines µC.
> Der ADC erlaubt eine max. Innenwiderstand der Quelle von 300 Ohm.
Der hat aber strenge Anforderungen...  :-o

> Mit einer Kapazität sollte es doch auch mit 10k gehen, oder?
Vermutlich ja, denn damit wird die Impedanz für den ADC während der 
Wandlung reduziert.

> Der Innenwiderstand des Sensors beträgt 5 Ohm.
> In wie weit muss ich den denn beachten?
5 Ohm sind bei einem 10k Spannungsteiler ein Fehler von 5/10000 = 0,05%. 
Oder andersrum: bei einem 11-Bit-Wandler hast du dann 1 Bit Abweichung.

> Der OP ist also überflüssig?
Ja. Dessen Innenwiderstand wird nicht signifikant kleiner als 5 Ohm 
sein...

Autor: Benjamin A. (bigger83)
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Danke für die verständliche Erklärung.

Gruß
Benjamin

Autor: Michael M. (technikus)
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Warum machst Du den Spannungsteiler vom Gesamtwiderstand nicht größer 
und setzt den Impedanzwandler-Op dahinter? Wenn der LEM wirklich 5 Ohm 
Ausgangswiderstand hat, kann er einen hochohmigen Spannungsteiler locker 
treiben. Schau aber unbedint, ob der LEM nicht einen gewissen 
Arbeitswiderstand vorgegeben hat.
Der Impedanzwandler hinter dem Spannungsteiler versorgt dann Deinen ADC.

Servus
Michael

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> und setzt den Impedanzwandler-Op dahinter?
Meine Devise lautet da eher:
jedes Bauteil, das nicht eingebaut ist, kann auch nicht kaputtgehen.
Wenn kein Impedanzwandler nötig ist, dann lass den weg.

Allerdings solltest du die Sache mit dem Kondensator genau ansehen, denn 
der bringt dir eine Tiefpassfunktion und damit eine Phasenverschiebung 
deines Messwerts mit ins Spiel.

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