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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsbereich verstärken


Autor: newbe (Gast)
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habe folgendes problem

ich habe eine eingangssignal zB. 1,5V
mein zu messende signal befindet sich im bereich +- 0,05V also zwischen
 1.45 un d 1.55 Volt. die 10 bit adc auflösung des mega8 ist in dem
bereich nicht ausreichend.
meine idee dazu mit einem oder mehreren OP's (mit versorgungsspannung
+5V und 0V GND) diesen bereich auf 0V bis 5V aufzusplitten.

da ich eine asymetrische versorgung habe bekomme ich nur einen bereich
zwische 2.5V und 5V hin und die 1.5V basisspannung werden auch noch
verstärkt.

ps. es handelt sich dabei um eine photodiode die in einem bestimmten
helligkeitsbereich arbeiten soll. momentan über einen spannungsteiler.
diode arbeitet zwischen 29 und 32 kOhmen.

Autor: ThoWi (Gast)
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Hallo,
OP's hört sich gut an.
Vielleicht hilft dir dieser link.

http://www.citruspage.de/homepage/tempsen.html

Eigentlich das gleiche Problem.

Gruß
Thorsten

Autor: Jürgen Schuhmacher (Gast)
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Du must einfach einen Offset einspeisen, allerdings einen sehr stabilen.
Am Besten ist es, mit einem Spannungsregler eine feste Spannung zu
erzeugen, z.B: 5V und diese mit einen Spannungsteiler über einen
Tiefpass (Störfilter) einem OP zuzuführen, der diese konstant hält. Der
Spannungsteiler ist auf 1,5V x N zu dimensionieren.

Dann mit einem zweiten OP das Eingangssignal verstärken, jedoch diesen
Offset zuführen. Das geht über einen Summenpunkt mit Widerständen.
Durch die Rückkopplung wird eine Verstärkung von z.B. 10 eingestellt.
Die Dimensionierung muss so erfolgen, daß die Eingangsspannung / R1
exakt der Offsetspannung durch /R2 entspricht. sonst kann man keine
hohe Verstärkung einstellen, da man sonstn einen virtutell hohen Offset
einspeisen müsste.

Wenn Du weniger Abgleichprobleme haben willst, könntest Du mit einem
zweistufien System arbeiten, das einen Inverter nutzt: In der Zeichnung
ist eines dargestellt, allerdings fehlt hier noch die stabile Refereenz
von 1,5V die ich oben mit einem ZUsatzop aufgebaut habe. In dieser
Schaltung reicht jedoch ein Spannugsteiler mit einen Regler und einen C
am +Eingang des ersten OPs.

Autor: Jürgen Schuhmacher (Gast)
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Die dargestellte Schaltung unterstellet eine positive Korrekturspannung
von hier 1,4V- allerdings am zweiten OP. (sollte klar sein).

Du könntest die 100mV Hub Deines Sensors mit insgesamt Faktor 50
verstärken. Sicherheitshalber würde ich aber nur die 1,4V abziehen und
so den Sensor auf 0,05 bis 0,15 V abbilden. Mit einer V = 20 bekommst
du dann 0,1 bis 3V die sich auch bei unsymmetrischer OP-Beschaltung gut
realisieren lassen.

Autor: newbe (Gast)
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Super schaltungen.

Jürgen->
nach ein bisschen rechnerrei habe ich's gleich mal umgesetzt (sim ist
ok) nur scheind den 741 nich dafür geeignet zu sein. mit ca3140 ist es
einigermassen ok. gib es da vieleicht einen der für 5V und 0V GND
besser geeignet ist.

Autor: Jürgen Schuhmacher (Gast)
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Naja, der 741 steht eben nur exemplarisch. In der Tat betreibt man den
am BEsten an +/-15 Volt. OPA 602 hatte ich glaube ich mal in einer
Arbeit benutzt- und die war 5V.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Welchen mc benutzt Du? Beim mega16 (oder größer) sollte das auch mit dem
differentiellen ADC-Eingang machbar sein, zusammen mit einem ADC-Gain
von 10*.
Die einzige externe Beschaltung wäre dann eine Referenz an einem der
beiden ADC-Pins.

Viel Spass, Stefan

Autor: newbe (Gast)
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momentan benutze ich zum experementiern den mega8.

da ich asm damals zu c64er zeiten rauf und runter programmiert habe,
hab ich mich recht gut mit den tutorials zurechtgefunden. und ich denke
der 16er weicht nicht zusehr vom 8er ab. (zumindest in der basis) und
zum anfang dachte ich reicht nen 8er da man mit op ne menge machen
kan.

Jürgen das mit dem op werde ich mal testen mal schauen ob der
zufridenstellende erbebnisse liefert.

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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tja, einer der wenigen Unterschiede des mega8 ist leider, dass er die
Verstärkungseinstellung (10*, 200*) und die Differenzeingänge nicht
besitzt ...

Viele Grüße, Stefan

Autor: newbe (Gast)
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dann werde ich mir wohl das datenblatt mal genauer anschauen.

Danke Stefan

dieses forum ist echt sehr gut und ich hoffe ich kann auch bald helfen

Autor: Sebastian (Gast)
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Vielleicht hilft folgender Tip:
Ich weiß ja nicht wie das hier ist, aber mit einem 80c535 habe ich das
mal so gemacht, dass ich nach einer ersten messung mit dem A/D-Wandler
einfach eine zweite durchgeführt habe, in der ich dann ja nur noch
einen gewissen bereich rund um die erste messung festlegen kann -->
wird viel genauer beim zweiten anlauf....
Bsp.:
1. Messung: Bereich 0...5V --> Ergebnis 3,3 V
2. Messung: Bereich 3,0V...4,0 V --> Ergebnis 3,39V
3. Messung: ......

Sebastian

Autor: newbe (Gast)
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Hallo Sebastian

etwas in der richtung schwebt mir vor.
eine flüssigkeit (klares wasser) wird durchleuchter nacheinander mit
RGB (hier LED's). diese werte sollen sozusagen der weissabgleich
sein.
nun habe ich eine gefärbte flüssigkeit und messe nocheinmal.
anhand einer tabelle vergleiche ich das ergebniss und kann sagen welche
intensität die färbung hat.

dies möchte ich umsetzen um objektive ergebnisse zu bekommen. es
handelt sich um wassertests für mein meerwasseraquarium. da diese durch
das licht nur relativ sind. jenach dem welche lichtquelle man hat zb.
tageslicht, neonlicht, halogenlicht oder einfach glühbierne.

so wie es aussieht werde ich das mit op's und einem DAC realisieren.
erster op stabilisierung der messspannung
zweiter op über DAC die offsetspannung
dritter subtrahierer
eventuell einen vierten zum stabilisieren der zu messenden spannung

dafür nutze ich zwei adc's des mega8 erster mist zwischen 0V und 5V,
nach einstellen der "referenz spannung" über den zweiten den
verstärkten wert. dies über mehrere messungen und mittelwert
bestimmung.

ich hoffe das es zu realisieren ist würde ne menge € sparen da
profiegerärt dafür im 4stelligen bereich liegen.

Autor: Dirk (Gast)
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Hi,

es ist einfach nur ein Schuss ins blaue. Sollte ein Messverstaerker
"INA121" nicht das gleiche bewirken. Dieser hat eine Variable
Verstaerkung.

Mfg
Dirk

Autor: newbe (Gast)
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hallo dirk

habe mal ein bischen gegoogled und mir das datenblatt mal näher
angeschaut das ist eigentlich das was ich suche

danke

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