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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Operationsverstärker-Schaltung um Offset auf 0 zu bringen


Autor: Robert (Gast)
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Hallo!

Gleich einmal vorweg ich bin ein absoluter Leihe was Elektronik 
anbelangt.

Ich habe eine Dreieck-Eingangsspannung von 0-5V und einer Frequenz von 
40kHz und muss daraus eine reine AC-Spannung machen.

Also von 0-5V auf -2,5V....+2,5V, die Frequenz sollte gleich bleiben!

Könnte mir hier jemand weiterhelfen?

Bin über jede Info dankbar!

: Verschoben durch Admin
Autor: Andreas R. (rebirama)
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Vielleicht erfüllt ein Hochpass deine Anforderungen?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Wenn die Frequenz und die Amplitude gleichbleibt dann reicht 
normalerweise ein Kondensator mit einem Widerstand aus.


Ein -----C-----+------AUS
               |
               R
               |
              GND

Die Grenzfrequenz halt kleiner als deine Dreiecksfrequenz.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Wie wärs mit einem Subtrahierer, gebaut mit einem Op-Amp

http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations...


> daraus eine reine AC-Spannung machen
> Also von 0-5V auf -2,5V....+2,5V, die Frequenz sollte gleich bleiben!

Heißt das, hinten soll ein Sinus rauskommen? Oder willst du nach wie vor 
ein Dreieck?

: Wiederhergestellt durch Moderator
Autor: Robert (Gast)
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Ich will nach wievor das selbe Dreiecksignal am Ausgang!

Autor: Wolfgang Heinemann (frickelkram)
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Hi Robert,

beschreibe doch noch mal Deinen Anwendungsfall.
Wenn das Signal wirklich unverändert raus kommen soll hilft ein 
Subtrahierer. Die von Karl Heinz angeregte Lösung mit 
Operationsverstärker hat den Vorteil das der Ausgang vom Eingang 
entkoppelt ist. Damit ist das Ganze raltiv frei von der Belastung am 
Asugang.
Wenn Du eine einfache, schnell Lösung brauchst hilft Dir eventuell auch 
einfach ein Potentiometer. Problematisch ist dabei dass Du das 
Spannungsversorgung vom Rest der Schaltung trennen musst und das die 
Lösung stark Lastabhängig ist.
Wenn Du aber nur mal eben was ausprobieren musst könnte das Poti 
genügen.

Autor: Robert (Gast)
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Ich habe eine Dreiecksspannung die Zwischen 0-5V mit 40kHz schwingt!
und daraus will ich wieder eine Dreiecksspannung die aber einen Offset 
von 0 hat!

D.H. zwischen -2,5...+2,5 verläuft

Sollte eine OP-Schaltung sein, aber bin für alle Lösungen offen.
Diese Offsetfreie Spannung dient dann also Vergleichspannung für 2 
Komparatoren!

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Warum nicht einfach mit einem Elko auskoppeln?

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Ist die Dreiecksspannung symmetrisch zur Spannungsversorgung? Dann 
könnte man für die nachfolgenden Stufen auch eine virtuelle Masse auf 
Ub/2 machen (Wenn die nicht sogar schon in der Dreieckserzeugung 
existiert).

Autor: Robert (Gast)
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Hallo!

Funktioniert es ganz einfach mit einem Elko, war mir nicht sicher!
...Scheint mir die einfachste Lösung zu sein!

Autor: Wolfgang Heinemann (frickelkram)
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Hallo Robert,

Robert schrieb:
> Ich habe eine Dreiecksspannung die Zwischen 0-5V mit 40kHz schwingt!
> und daraus will ich wieder eine Dreiecksspannung die aber einen Offset
> von 0 hat!
Die "einfache" Poti-Lösung hat diverse Nachteile die sie eigentlich nur 
für den Laboreinsatz qualifizieren. Darum fragte ich nach dem 
Einsatzfall.
>
> D.H. zwischen -2,5...+2,5 verläuft
>
> Sollte eine OP-Schaltung sein, aber bin für alle Lösungen offen.
> Diese Offsetfreie Spannung dient dann also Vergleichspannung für 2
> Komparatoren!
Nicht Komparatoren sondern OP in linearer Beschaltung. Der Komparator 
macht Dir aus Deinem Dreieck ein Rechteck, das möchtest Du ja nicht.

Der Hinweis auf den Kondensator ist durchaus auch angebracht. Bei 
entsprechender Dimesionierung verändert der Dein Signal auch nicht so 
stark.
Darum noch mal die Frage nach dem Anwendungsfall.
Was möchtest Du dahinter schalten? Das Signal wird durch jede Schaltung 
verändert, egal was Du baust. Es ist nur die Frage wie sehr sich das 
Signal für Deine Anwednung ändern darf. Je genauer Du das Signal 
abbliden willst dest teuer wird die Lösung. Der einfache OP-Subtrahierer 
ist nicht Feherlfrei. Auch die Wahl des OPs selbst kann Dein Signal 
beeinflussen.
Es kann wirklich Sinn machen wenn Du erst mal eine einfache Lösung 
wählst und Dir anschaust was passiert und ob Du mit dem Ergebnis leben 
kannst.

Autor: Robert (Gast)
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Danke schonmal für eure hilfe!

wie sieht es mit der dimensionierung und polarität des elkos aus??

Autor: Wolfgang Heinemann (frickelkram)
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Hallo Robert,

Robert schrieb:
> Danke schonmal für eure hilfe!
>
> wie sieht es mit der dimensionierung und polarität des elkos aus??

da musst Du nochmal abschätzen wie Du den Ausgang belasten nöchtest.
In dem Wikipedia Artikel steht drin wie das Ganze wirkt. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochpass
Du musst zunächst wissen welchen Aschlußwiderstand Du am Ausgang hast. 
Dann rechnest Du mit Deiner Freuenz die Größe des Kondensators aus.
Super genau musst Du das nicht machen, wähle einfach Grenzwerte von 
denen Du sicher bist das sie nicht erreichst werden. Z.B.:
Frequenz 20kHz
Lastwiderstand 20kOhm
Dann muss der Kondensator ungefähr 400nF groß sein. Wähle einfach den 
nächst größeren Wert, den Du in der Bastelkiste hast. Das alles hier ist 
mehr ein Abschätzen als genaues rechnen, aber versuche es einfach mal 
und schau Dir an ob das Ausgangssignal dem Eingangssignal noch 
entspricht.
Wenn Du den Kondensator zu klein wählst beschneidet er Dein 
Ausgangssignal und Du hast kein Dreiecksspannung mehr sondern eher einen 
Sinus. Wenn Du ihn zu groß wählst dauert es länger bis Deine Schaltung 
am Ausgang im Mittel 0V erreicht hat. Bei Audioanwendungen führt das 
dann zu dem "plop" Effekt.
Wenn Du einen Elko verwendest, dann lege den Minus Pol an die Last. 
Aktuell ist Dein Ausgangspotenzial ja größer als 0V, also positiv 
gegenüber dem angestrebten Wert von 0V am Lastwiderstand.
Die Ausgangslast ist hier als rein ohmsche Last idealisiert angenommen. 
In der Realität hast Du wahrscheinlich komplexe Lasten. Dann kannst Du 
mit der einfachen Formel nicht mehr arbeiten.
Experimentieren kannst Du aber immer. Wenn Du das dann mit der Theroie 
vergleichst ergibt das Aha-Effekte bzw. Efahrung.
Ich hätte Dir natürlich auch einfach antworten können ... "nim einen 
4,7uF Elko, der liegt bestimmt noch in der Bastelkiste rum" ;-)

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