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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsbegrenzung für Analogeingang


Autor: ??? ??? (wookiee)
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Guten Abend,

ich habe folgendes Problem:

Ich habe einen einstellbaren OP, an dessen Ausgang maximal 20V anliegt.
Via Spannungsteiler teile ich die Spannung also in maximale 15V und 
maximale 5V.
Die 5V am Spannungsteiler will ich mit einem Mikrocontroller messen 
(untere Leitung) und dadurch den OP so einstellen, dass der 
Spannungsteiler dann praktisch in 3,4V (wo voher 15V anlagen) und 1,6V 
(wo voher 5V anlagen) teilt, so dass ich also an der oberen Leitung 5V 
anliegen habe.

Wie kann ich die obere Leitung, die ja auch zum Mikrocontroller geht, 
auf 5V spannungsbegrenzen bis der OP richtig eingestellt ist?

Mit ner einfachen Z-Diode funktioniert das ja nicht, da ich dann von 
vorn herein die 5V am Anfang am unteren Widerstand nicht messen kann, 
oder stehe ich grad auf dem Schlauch?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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P. U. schrieb:
> Die 5V am Spannungsteiler will ich mit einem Mikrocontroller messen
> (untere Leitung) und dadurch den OP so einstellen
Du willst den OP durch das Messen mit einem uC einstellen?
Verstehst du selber diesen Satz?

Warum beschreibst du eine halbe Ewigkeit die Berechnung eines 
Spannungsteilers, wenn deine Frage ganz woanders hinführt?

> Wie kann ich die obere Leitung, die ja auch zum Mikrocontroller geht,
Soso, die also auch...
> auf 5V spannungsbegrenzen bis der OP richtig eingestellt ist?
Nimm einen 10k Vorwiderstand (zwischen OP und uC-Pin) + eine 4,3V 
Z-Diode (zwischen uC-Pin und GND).

Oder nimm nur den 10k Vorwiderstand zwichen OP und uC-Pin... ;-)
Und lass den Rest die Schutzdiode im Eingangspin des uCs machen.

Autor: ??? ??? (wookiee)
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Lothar Miller schrieb:

> Du willst den OP durch das Messen mit einem uC einstellen?
> Verstehst du selber diesen Satz?

Ja, weil ich weiß, dass das der µC einen IC steuert, der das passende 
Widerstandsverhältnis einstellen soll. Sorry, hätte ich erwähnen können.

> Warum beschreibst du eine halbe Ewigkeit die Berechnung eines
> Spannungsteilers, wenn deine Frage ganz woanders hinführt?

s.u.

> Nimm einen 10k Vorwiderstand (zwischen OP und uC-Pin) + eine 4,3V
> Z-Diode (zwischen uC-Pin und GND).

Ok, meine Erklärung war wohl doch nicht ganz deutlich.
Wenn ich deine Variante wähle, dann habe ich einen Spannungsabfall an 
dem 10k Widerstand.

Ich versuchs nochmal:
Der Strom einer Photodiode wird mit einen Transimpedanzverstärker in 
eine Spannung umgewandelt. Da verschiedene Dioden verwendet werden 
sollen, ist das Ziel die resultierende Spannung des TIV mit dem zweiten 
OP so zu verstärken, dass die maximale Bandbreite des µC ausgenutzt 
wird.
Wenn jetzt natürlich eine Diode verwendet, die einen kleinen Strom 
liefert und dann eine zweite mit einem hohen, dann ist der nachfolgende 
OP zu hoch eingestellt und verstärkt vielleicht auf über 5V. Darum der 
Spannungsteiler, dass man weiß, wie hoch die Spannung ist.

Der OP soll dann also, wie schon erwähnt passend eingestellt werden, 
dass die obere Leitung 5V  führt und dann mit dem µC ausgewertet werden 
kann.

> Oder nimm nur den 10k Vorwiderstand zwichen OP und uC-Pin... ;-)
> Und lass den Rest die Schutzdiode im Eingangspin des uCs machen.

Wie hoch kann die Spannung sein, die ich an einen Eingang anlege, bevor 
der Controller das Zeitliche segnet (Strom ist ja dank dem OP recht 
gering)?

Autor: Jens G. (jensig)
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Betreibe den OPV mit 5V, und nehme einen OPV, der bis an die 
Betriebsspannung den Ausgang steuern kann. Dann hat Du nicht das Problem 
der Spannungsbegrenzung.

Autor: ??? ??? (wookiee)
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Eigentlich gar keine schlechte Idee, allerdings weiß ich dann nicht wie 
weit ich runterregeln muss, damit die Photodiode die maximale Bandbreite 
ausschöpft.

Ich werds jetzt glaub so machen, dass ich den Spannungsteiler weglasse 
und den OP nur anhand der oberen Leitung einstelle. Bei <5V kann ich das 
so oder so messen und passend regeln und bei >5V regle ich solange Stück 
für Stück runter bis ich knapp unter 5V mit dem uC messe.

Was misst der uC eigentlich bei >5V. 5V?

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