Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik OP Spannung 1,82V bei Min.


von Sebastian S. (audionaut)


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Hey Leute,

treibe mich seit geraumer Zeit im Forum herum. Ist echt klasse, dass man 
hier für fast jedes Problem ne Lösung finden.
Jetzt hab ich allerdings ein Problem zu dem ich nichts gefunden habe.

Will mit einem OPV als Komperator und einem PT100 eine ganz einfache 
Temperaturregelung bauen (für mein Ätzbad). Funktioniert soweit auch 
alles einwandfrei. Nur dass der OPV im Minimum auf 1,82V und nicht auf 
knapp 0V abfällt. Für das 5V Relais ist das zu viel Restspannung um nach 
einem EIN-Zustand nach AUS-Zustand zu schalten.

Ich habe echt keine Ahnung woran das liegt. Ist der OPV defekt oder ist 
es der Falsche? Finde keinen Fehler in der Schaltung.

Schaltplan und Datasheed sind im Anhang

Danke schonmal für eure Hilfe.

von Christoph M. (maije)


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Das Problem dürfte an deiner Versorgung liegen. Der OPV kann nicht an 
seine Versorgungsgrenzen herunterregeln. Du musst ihn also mit einer 
negativen Spannung versorgen wenn du am Ausgang 0V haben willst.

Außerdem würde ich noch den dritten Pin des Potis anschließen und einen 
Widerstand zwischen OPV Output und Basis des Transitors einbauen.

von HildeK (Gast)


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Der verwendete 741, wie viele andere auch, kommen am Ausgang weder an 
die negative noch an die positive Versorgung näher als etwa 1 ... 3V 
heran.
In deinem Fall gibt es mehrere Lösungen:
- verwende den LM358 (LM324), der kommt zumindest recht nahe an die 
Null, so dass der Transistor ausschalten kann
- verwende einen Spannungsteiler, der die knapp 2V auf ca. 0.5V 
runterteilt (ein Vorwiderstand an der Basis fehlt sowieso noch - für 
alle Varianten)
- suche einen Rail-to-Rail-OPA

Extra eine negative Versorgung hier zu verwenden halte ich für 
überflüssig.

von nicht "Gast" (Gast)


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Das Hauptproblem hat Christoph schon genannt.

Um eine neg. Versorgungsspannung zu vermeiden, würde ich ganz einfach 
einen passenderen IC verwenden - bspw. den bekannten LM331. Der ist i) 
für 5V geeignet, ii) ein Komparator und kann iii) die 40mA für das 
Relais direkt treiben (und auch noch 10mA für D1).

Weitere Anmerkungen: Die Freilaufdiode nicht vergessen! Eine Hysterese 
wäre auch empfehlenswert.

von Sebastian S. (audionaut)


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Danke für die schnellen Antworten!

Ok dann weiß ich jetzt schonmal woran es liegt.

Eine nagative Versorgung wäre mir hier zu umständlich. Habe ein 
Standartnetzteil entworfen was ich für jede Aufgabe nur ein wenig 
verändere. Das läuft auf 5V und dafür hab ich die Bauteile vielfach da. 
Für ne Negative Versorgung müsste ich jetz alles auf 9V, also +/- 4,5V 
umsetzen.

Den dritten Pin des Potis dann geben GND richtig? Habe ich schon oft 
gesehen, aber warum wird das gemacht? Nur um dem Pin einen deninierten 
Wert zu geben?

Wenn ich das mit dem Spannungsteiler mache reicht aber doch die Spannung 
für's einschalten nichtmehr aus oder?

Freilaufdiode muss noch rein stimmt. Danke!

Die Hysterese hab ich bis jetzt noch nicht einbezogen, aber ich denke 
auch es wäre besser einer zu machen.

Und was mir gerade noch so eingefallen ist. Könnte man nicht einfach ne 
Z-Diode für 3V vor das Relays schalten?

von Christoph M. (maije)


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Sebastian Schubert schrieb:
> Eine nagative Versorgung wäre mir hier zu umständlich. Habe ein
> Standartnetzteil entworfen was ich für jede Aufgabe nur ein wenig
> verändere. Das läuft auf 5V und dafür hab ich die Bauteile vielfach da.
> Für ne Negative Versorgung müsste ich jetz alles auf 9V, also +/- 4,5V
> umsetzen.
Müsstest du nicht zwangsläufig. Es gibt auch ICS die aus eine negative 
Ausgangsspannung generieren. Hab ich mal für ein Projekt gebraucht. Das 
ist aber schon länger her, müsste ich suchen welchen ich damals 
verwendet habe.

> Den dritten Pin des Potis dann geben GND richtig? Habe ich schon oft
> gesehen, aber warum wird das gemacht? Nur um dem Pin einen feninierten
> Wert zu geben?
Nein gegen +5V E und S sind dann einfach verbunden. Welchen Vorteil das 
jetzt genau hat weis ich selber nicht, ich vermute aber ebenfalls damit 
dort ein definierter Wert anliegt.

> Was bewirkt der Widerstand vor der Transistorbasis?
an BE Strecke des Transistors fallen ca. 0,7V ab. Die restliche Spannung 
wird dann am Widerstand abfallen. Mit diesem Widerstand stellst du auch 
den Basistrom ein. Da der Transistor hier als Schalter verwendet wird, 
ist der Wert des Widerstandes eher unkritisch. Ich würd einfach einen 
4k7 - 10k Widerstand nehmen.

> Wenn ich das mit dem Spannungsteiler mache reicht aber doch die Spannung
> für's einschalten nichtmehr aus oder?
Doch, solange beim eingeschaltenen Zustand mehr als 0,7V an der Basis 
anliegen schaltet der Transistor voll durch. Deswegen die Empfehlung von 
HildeK die Spannung im ausgeschaltenen Zustand auf ca. 0,5V abzusenken. 
Da schaltet der Transistor nicht voll durch, und begrenzt so den Strom 
durch das Relais. Müsstest du aber ausprobieren wie es am besten geht.

Insgesamt hat "nicht "Gast"" natürlich recht. Schön ist das nicht ein 
Komparator IC währe für diesen Anwendungsfall am besten.

von Christoph M. (maije)


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Hab den IC gefunden den ich damals verwendet habe. Es ist der ICL7660. 
Gibts bei Reichelt für 0,60€ und benötigt nur noch 2 Elkos.

von Sebastian S. (audionaut)


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Christoph M. schrieb:
>> Den dritten Pin des Potis dann geben GND richtig? Habe ich schon oft
>> gesehen, aber warum wird das gemacht? Nur um dem Pin einen deninierten
>> Wert zu geben?
> Nein gegen +5V E und S sind dann einfach verbunden. Welchen Vorteil das
> jetzt genau hat weis ich selber nicht, ich vermute aber ebenfalls damit
> dort ein definierter Wert anliegt.

Ok dann werd ich mir das auch einfach mal so angewöhnen. =)

>> Was bewirkt der Widerstand vor der Transistorbasis?
> an BE Strecke des Transistors fallen ca. 0,7V ab. Die restliche Spannung
> wird dann am Widerstand abfallen. Mit diesem Widerstand stellst du auch
> den Basistrom ein. Da der Transistor hier als Schalter verwendet wird,
> ist der Wert des Widerstandes eher unkritisch. Ich würd einfach einen
> 4k7 - 10k Widerstand nehmen.

Ah ok. Also um den Transistor nicht unnötig zu belasten.

>> Wenn ich das mit dem Spannungsteiler mache reicht aber doch die Spannung
>> für's einschalten nichtmehr aus oder?
> Doch, solange beim eingeschaltenen Zustand mehr als 0,7V an der Basis
> anliegen schaltet der Transistor voll durch. Deswegen die Empfehlung von
> HildeK die Spannung im ausgeschaltenen Zustand auf ca. 0,5V abzusenken.
> Da schaltet der Transistor nicht voll durch, und begrenzt so den Strom
> durch das Relais. Müsstest du aber ausprobieren wie es am besten geht.

Achso! Das hatte ich falsch verstanden. Den Spannungsteiler also 
zwischen OPV OUT und Basis setzen. Das werde ich jetzt mal ausprobieren.

Gerade ist mir noch eingefallen, dass man alternativ doch auch ne 3V 
Z-Diode vor das Relais schalten könnte oder?

Hatte diesen OPV noch so rumliegen, aber für die Zukunft werde ich dann 
besser passende Bauteile benutzen!

Danke

von Dietrich L. (dietrichl)


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Christoph M. schrieb:
> Hab den IC gefunden den ich damals verwendet habe. Es ist der ICL7660.
> Gibts bei Reichelt für 0,60€ und benötigt nur noch 2 Elkos.

Wenn er sowieso was kaufen muss, kann er aber gleich einen R2R-OpAmp 
kaufen :-)

von Christoph M. (maije)


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Sebastian Schubert schrieb:
>>> Was bewirkt der Widerstand vor der Transistorbasis?
>> an BE Strecke des Transistors fallen ca. 0,7V ab. Die restliche Spannung
>> wird dann am Widerstand abfallen. Mit diesem Widerstand stellst du auch
>> den Basistrom ein. Da der Transistor hier als Schalter verwendet wird,
>> ist der Wert des Widerstandes eher unkritisch. Ich würd einfach einen
>> 4k7 - 10k Widerstand nehmen.
>
> Ah ok. Also um den Transistor nicht unnötig zu belasten.
Nicht nur. Guck mal hier Basiswiderstand


> Gerade ist mir noch eingefallen, dass man alternativ doch auch ne 3V
> Z-Diode vor das Relais schalten könnte oder?
Das wird nichts nützen. Wenn du im ausgeschaltenen Zustand 1,82V an dre 
Basis anliegen hast schaltet der Transistor immer voll durch. Miss mal 
am Kollektor des Transistors Da sollte sich nicht viel ändern zwischen 
Ein/Aus.

> Danke
Bitte :)

Dietrich L. schrieb:
> Christoph M. schrieb:
>> Hab den IC gefunden den ich damals verwendet habe. Es ist der ICL7660.
>> Gibts bei Reichelt für 0,60€ und benötigt nur noch 2 Elkos.
>
> Wenn er sowieso was kaufen muss, kann er aber gleich einen R2R-OpAmp
> kaufen :-)
Stimmt natürlich^^

von Sebastian S. (audionaut)


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So also mit dem Spannungsteiler funzt das jetz! Danke für die Hilfe =)

Und nen noch ganz dummen Fehler hatte ich gemacht und zwar hatte ich die 
CE Strecke nicht nach den Verbauchern sondern davor geschaltet was 
natürlich immer zu krummen Werten führte. Das passiert mir nich 
nochmal... an Kopf greif

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