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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik offset beim DA-Wandler AD558


Autor: Robert Lange (Gast)
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Hallo, hat jemand eine Idee, wie ich ein Offsetspannung beim DA-Wandler
AD 558 erzeugen kann ? Im Datenblatt steht zwar, wie
man den Bereich (wählbar zwischen 0 bis 2,56 V oder 0 bis 10
V)vergrößern kann, aber nicht wie man ihn verschieben kann. Ich möchte
den Bereich von 3 - 13 Volt verschieben.
Für einen anderen DA - Wandler den DAC 0830 habe ich zwar eine
Schaltung, aber diese benötigt negative Spannungen, die ich eigentlich
nicht erzeugen wollte.

Würde mich über jeden Tip freuen.

Autor: littlecb (Gast)
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Also hallo erstmal Robert,

ich habs jetzt so verstanden, dass du keine negative
Versorgungsspannung hast, aber trotzdem ohne OPV-Summierer deiner
DAC-Ausgangsspannung eine zweite "Offset" addieren möchtest?!

Ich hatte auch schon solches Problem. Ich habe mir mit einer
Art Spannugsteiler geholfen mit nachgeschaltetem nichtinvertierenden
Verstärker.


             Ref
             |
            _|_
           |   |
           |   |R1
 DAC-      |___|
 Out __    |
 ---|____|---#----- U_out Verstärker mit gewünschtem V
      R3     |
            _|_
           |   |
           |   |R2
           |___|
             |
            _|_



           R2/R1*Ref + R2/R3*DAC_out
U_out= ---------------------------------
         1 + (R2*R3 + R1*R2)/(R1*R3))


an dem Uout musst du noch dein Verstärker anpassen, etwas Aufwand, ja,
aber er lohnt sich, wenn dadurch negative versorgung entfällt.

viel Spaß
CB

Autor: Robert Lange (Gast)
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Hallo CB,

erstmal danke ich dir für diese Idee. Durch R2 fließt ein Grundstrom,
der die Offsetspannung über R2 erzeugt. Und wenn der DAC über den
"zweiten" Spannungsteiler Strom hinzugibt,dann erhöht sich der
Grundstrom um diesem Anteil und damit auch die Spannung über R2,ok.

Aber wie beeinflusst die Spannung, die der Grundstrom hervorruft den
DAC ? Wenn ich die Offsetspannung zu 3 V einstelle und der DAC 1,5 V
ausgibt, von der noch der Teil über R3
wegfällt, wie kann dann diese Restspannung noch dazu gereichen einen
zusätzlichen Strom durch R2 hervorzurufen ?

Autor: littlecb (Gast)
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@Robert

ja ganz so einfach ist es nicht. du kannst nicht einfach 3V über R2
einstellen und gut ist, nene.

Theoretisch sind es mit der Gleichung die ich dir gegeben habe und den
Spannungswerten mehrer Gleichungen mit ebensoviel unbekannten, die es
gilt zu lösen.

Im Prinzip berechnest du zunächst nur Widerstand-/Spannungsverhältnisse
gibts dann einen Widerst.Wert vor und berechnest die fehlenden. Nur ahne
ich schon, dass dein Problem vielleicht defizieler ist. Wenn ich Zeit
habe setz ich mich viell.
mal an dran. Tüftel immer gerne mal.

Also, versuch dich ruhig mal dran.
CB

Autor: Rahul (Gast)
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Knoten- und Maschenregel nach Kirchhoff lässt grüssen...

Autor: littlecb (Gast)
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@Rahul

bist ja ein ganz schlauer ... ;-)

Autor: littlecb (Gast)
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@Robert

also ich hab da gestern mal ein wenig gegrübelt
es funktioniert wunderbar mit dem Wiederstandsteiler + nachgeschaltetem
nichtinvertierendem Verstärker.

Ich habe berechent für einen Verstärker mit V  =  2
                                            DAC = 0V => OPV = 3V
                                            DAC =10V => OPV =13V

ein Widerstandsverhältnis von               R1 =  2,3333 R2
                                            R3 =  0,1909 R1



So Robert jetzt brauchst du nur noch einen Wiederstand frei wählen
und die anderen berechnen. Für einen anderen Offset musst du natürlich
wieder neu berechnen. versuch mit den Werten aber hochohmig zu bleiben,
damit der DAC_Ausgang nicht zu stark beslastet wird.

Na dann mach mal
CB

Autor: Robert Lange (Gast)
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@CB

also nochmal vielsten Dank !! Ich versteh zwar diesen Trick noch nicht
ganz, aber ich glaube dir schon mal im Vorraus :-). Momentan kann ich
die Schaltung noch nicht aufbauen, ich warte noch auf die DA-Wandler.
Vielleicht kann ich den Effekt in einer Simulation via PSpice schon mal
bestaunen.

Autor: littlecb (Gast)
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Hi Robert,

ich geb dir noch nen Hinweis wie du beim Berechnen vorgehen musst.


1. gib dir eine Verstärkung 'V' für den Verstärker vor z.B. V=2

2. gib dir zwei statische AP vor z.B.  0V -->  3V
                                      10V --> 13V
   ... und eine Spannung U_Ref   z.B. Ref = 10V

3. stell hiermit das Gleichungssystem auf:

           I      3V = V * U_out{Ref;0V}
          II     13V = V * U_out{Ref;10V}

4. stell jede der beiden Gleichungen I und II nach R3 um

5. setze dann I und II gleich, kürzen und so weiter, das ergibt dann
   ein Spannungsverhältnis zwischen R1 und R2

6. dieses Verhältnis kannst du dann in I oder II verwenden um ein
   weiteres Verhältnis zu R3 zu erhalten

7. gebe dir ein Wid.Wert vor & berechne die anderen


Tip: setze den Wert für V erst ganz am Ende ein, dann kannst du
     schneller Werte ändern und rumprobieren

so falls noch Fragen sein sollten...
CB

Autor: Robert Lange (Gast)
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Hi CB,

also ich hab jetzt die Formel so umgestellt wie du beschrieben hast.
Ich komme auf das gleiche Ergebnis: R1= 35/15*R2 (bei URef= 10 V und
V=2).
Die Simulation in PSpice hat alles bestätigt und mich noch ein bißchen
gezwungen zu kapieren. (zwar nicht soweit, dass ich die Formel
herleiten kann, aber zu gegebener Zeit gelingt mir das vielleicht auch
noch..).
Wenn ich das Prinzip insoweit richtig verstanden habe, wird
der Ausgangwiderstand des DAC "da OP-getrieben" gegenüber R3
vernachlässigt, sozusagen ist er 0 Ohm. Es gibt dann in dieser
Schaltung wohl einen Extrempunkt wo der Strom durch den DAC ein Minimum
hat ?

Autor: Jens (Gast)
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Hallo
hast du keine Negative Spannung oder willst du nur keinen OPV
verwenden??

Wenn du aus dem OPV keine Negative Spannung brauchst musst du auch
nicht unbedingt auf diesen verzichten

Es gibt einige OPVs die diese nicht benoetigen und mit einer Positiven
Spannung arbeiten..

Also am einfachsten und saubersten ueber einen Summierverstaerker..

Schönen Gruss Jens

Autor: Robert Lange (Gast)
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Hallo Jens,

ich habe keine negative Spannung, einen OP möchte ich schon verwenden,
aber einen summierverstärker mit nur positiver Betriebspannung und
positiver Eingangsspannung habe ich noch nicht gesehen bis CB kam.
Robert

Autor: littlecb (Gast)
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@Robert,

freut mich zu hören, dass dir diese Lösung gefällt. Dass hier zunächst
der Ausgangswiderstand des DAC vernachlässigt wird ist richtig. Für den
Fall dass du ihn kennst, kannst du ihn ja vom berechneten R3
subtrahieren.


Die Herleitung der Gleichung die ich Dir zum Anfang gegeben habe, ist
auch nicht so schlimm.
Du stellst für jeden Stromzweig eine Gleichung auf:

I1 = (U_ref - U_out)/R1

I2 = U_out/R2 = I1 + I2

I3 = (DAC - U_out)/R3

Und so siehst du schon, wenn I1 und I3 in I2 eingesetzt wird, erhälst
du eine Gleichung nur mit Widerst. und Spannungen, die sich nach U_out
umstellen lässt. *tataaahh ... der Kreis schließt sich*

MfG
littleCB

Autor: littlecb (Gast)
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BERICHTIGUNG zu meinem Beitrag vom Datum: 24.06.2005 09:03


R3 = 0,3 * R1   !!! und NICHT R3=0,1909*R1


Tut mir Leid dort ist mir ein Fehler ... unterlaufen

Autor: Rahul (Gast)
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@CB:
nochn kleiner Fehler:

I2 = U_out/R2 = I1 + I2 eher I3, oder?

Autor: littlecb (Gast)
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@Rahul

sorry, ja natürlich I3 ... .
Naja der Teufel steckt im Detail, kennt ja jeder. g

ALSO Fehler-Nr"mind". 2: => siehe Rahul Datum: 28.06.2005 10:55

Danke @Rahul

P.S.: Vertrauen ist gut Kontrolle ist besser!

Autor: Robert Lange (Gast)
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@CB

Hallo CB,

Danke dir für die Herleitung, damit hat sich tatsächlich der Kreis für
mich geschlossen- mein problem ist damit "in voller Konsistenz"
gelöst ! :-)

@Rahul

Danke!


MfG Robert

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