Hallo an Alle! Ich suche nach einer möglichst einfachen Möglichkeit ein variables Eingangssignal zu invertieren. Nun sind meine Elektronikenntnis im Jahr 1990 stehen geblieben. Folgendes habe ich vor: Betriebsspannung der Schaltung 6,5 Volt Eingangssignal 30 bis 40 Volt Ausgangsignal dann 5 bis 4 Volt Wer kann mir helfen? :-)
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CMOS-Inverter mit Spannungsteiler vor dem Eingang als erster Ansatz? Oder soll das analog skaliert werden? Dann muß wohl ein Operationsverstäker ran.
Einfach einen Spanungsteiler verwenden. Um die Spannung auf 1/8 zu reduzieren müssen die zwei Widerstände des Spannungsteilers ein Verhältnis von 7:1 haben.
Also an einen OPamp habe ich auch schon gedacht. Also zum weiteren Verständnis: a) ich habe mir ltspice heruntergeladen zum testen. welcher opamp wäre hier zu nehmen? b) also aus 40 V sollen ungefähr 4 V werden demtentsprechend aus 30V 5V c) das ganz analog sprich bei 35v ca 4,5v
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Stefan Han schrieb: > Folgendes habe ich vor: Drehen wir den Spieß einfach mal um: wofür brauchst du diese Schaltung? Woher kommt das Signal und wo geht es hin? Wie schnell muss die Schaltung sein? Wie stark darf die Eingangsseite belastet werden? Welcher Strom wird auf der Ausgangsseite gebraucht?
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Schaltung und Berechnung findet sich in Kapitel 4 des "op amps for everyone.pdf". Alles, auf was man sonst noch so achten muss in den restlichen Kapiteln.
Alles im mA Bereich. Also Pedelec Bereich! Der Motor des gebauten Pedelecs ist mit absicht etwas zu schnell um die 25 Km/h Grenze einzuhalten. Da aber die max Motorspannung mit der Entladung des Akkus fällt, sinkt auch die über einen Spannungsteiler eingestellte max. Ausgangsspannung des COntrollers. Vollgas bei 40 Volt Akkuspannung ist begrenzt auf 25km/h. bei 30 Volt liegt sie dann nur noch bei 20Km/h Wenn Ihr mehr Erklärungen braucht gern
So ich versuchsmal ganz genau zu erklären: a) Also ein Pedelec Controller wird mit 0-5V Einganssignal gesteuert. >>> Ausgangsspannung 0-max Akkuspannung b) es stehen +5V stabilisiert für das Einganssignal zur verfügung. legt man die an den Eingang des Controllers entspricht das 100% ( volle Akkuspannung am Motor) c) Ich nutze einen einfachen Spannungsteiler um aus den stabilisierten 5 V ungefähr 4 V zu machen und lege die an den EIngang des COntrollers. >>> COntroller steuert aus auf sagen wir mal 75% ( 75% der Akkuspannung am Motor) >>> Motor dreht so schnell dass das Pedelec 25km/H fährt und sich an die gesetzlichen Vorgaben hält. d) Sinkt nun die Akkuspannung, sinkt prozentual natürlich auch die max Geschwindigkeit, die durch den Spannungsteiler und den Controller (hier 75%) vorgegeben ist. Das möchte ich verhindern, indem ich eine eigene, variable Eingansspannung für den Spannungsteiler erzeugte, die das ausgleicht. Sprich die muss steigen, wenn die Akkuspannung sinkt. e) Es stehen zur verfügung 5v stabilisiert, 6,5 Volt stabilisiert und die variable Akkuspannung von ca 30v bis 40v
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1 | R2 |
2 | +------[===]--------+ |
3 | | ____________ | |
4 | 30-40V | | | | |
5 | In o--[===]--+--|- | | |
6 | R1 | OP-Amp |---+------o Out 4-5V |
7 | 4,5V o------------|+ | |
8 | ref. |____________| |
Die Differenz der Eingangsspannung beträgt 10V, die Differenz der Ausgangsspannung beträgt beträgt 1V. Also brauchst du einen Verstärkungsfaktor von 0,1. Daraus folgt: R1 = 10k Ohm R2 = 1k Ohm Die Referenzspannung muss genau in der Mitte zwischen 4V und 5V liegen. Man könnte sie durch ein Poti oder Spannungsteiler von der (6,5V) Versorgungsspannung ableiten, falls sie stabilisiert ist.
DANKE!!!! Präzisionstrimmer ist vorhanden. So nun aber noch ne dumme Bitte. Welchen OP könnte ich von Pollin mitbestellen? Ich habe damals analoge Modellbahnsteuerung gebaut. Aber halt alles diskret, den einzigen IC den ich wirklich verwendet habe ist der NE555. OPamps kenne ich nur vom Kosmoskasten :-)
Stefan us schrieb: > Die Referenzspannung muss genau in der Mitte zwischen 4V und 5V liegen. Sicher? die Ausgangsspannung ist Eingang mal "Verstärkung" plus Referenz. Also Vref = 1,0 Volt.
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Das Ganze ist doch verkorkst von Anfang an. Entweder der Controller hat einen eingebauten Regler und einen Eingang für die Istgeschwindigkeit, dann ist das obsolet, weil er auch die Batteriespannung mit ausregelt Oder das ist so Murks, weil du dann bergab mit den 75% trotzdem 40 fährst und bergauf nur 15, owohl der Controller mit Motor 33% mehr Leistung hätte. Also wenn schon, dann erfasse die Istgeschwindigkeit und regle entsprechend die Spannung nach. Oder bau einen überlagerten Regelkreis, der ab 25 km/h stark abregelt.
@Stefan Han: bist du dir über das DANKE sicher? Wenn ich die Schaltung vom anderen Stefan richtig interpretiere dann invertiert da nix. Du willst: 30 V => 5V 40 V => 4V seine Schaltung macht 30 V => 4V 40 V => 5V Ich kann mich täuschen Gerhard
? Wieso denn so kompliziert? Der Controller ist ein einfaches Chinaprodukt und regelt die Ausgangspannung per PWM. Der Motor kann selbst ja auch bergab nicht schneller drehen sondern läuft im Freilauf, da die max Geschwindigkeit des Motors ja über seine Versorgungsspannung festgelegt ist. Und wie gesagt, so einfach wie möglich.
Doch, die Schaltung invertiert, weil das Eingangssignal an den negativen Eingang des OP-AMP angeschlossen wird. Als OP-Amp würde ich es den TS912 versuchen. Danke für den Hinweis zur falschen Referenzspannung. Ich stimme zu, es müssten 1V sein.
Hier eine Version mit 2.5V Referenzspannung, die bequem aus einem TL431 kommt, wenn es genau und unabhängig von der Versorgung sein soll.
Nachtrag: Der Opamp sollte natürlich ein TS912 mit einfacher Versorgung sein. Die Standard-LTSPice-Installation hat leider nur einen unübersichtlichen Berg an LT25345934-Spezialteilen.
Wenn die Eingangsspannungen und die Ausgangsspannung mindestens 1.5V Abstand zur pos. Versorgung haben, ja.
Tom schrieb: > Nachtrag: Der Opamp sollte natürlich ein TS912 mit einfacher Versorgung > sein. Die Standard-LTSPice-Installation hat leider nur einen > unübersichtlichen Berg an LT25345934-Spezialteilen. Man könnte natürlich das Modell von ST herunterladen und damit in LTspice simulieren. Am schnellsten kommt man mit dem "UniversalOpamp2" zum Zel. Der ist Rail-to-rail und mit Rechtsklick auf das Symbol im Schaltplan kann man dort alle möglichen Parameter einstellen.
Bei meiner schaltung habe ich die Referenzspannung mit 4,5V falsch geschätzt. Der Korrekturvorschlag auf 1V war auch falsch. Der ganze Lösungsansatz ist falsch, er hätte nur bei AC funktioniert. Folge besser dem Vorschlag von Tom.
So hab mir das Model vom LM258 in LTspice eingebunden und das ganze mit einer einzigen 6,5 Volt Spannungsquelle simuliert. Funktioniert :-) SPITZE! Nun 3 Fragen: a) Wie erstellt man so ein Diagramm mit der Spannung aux der x und y-Achse ? b) Kann man eine Sägezahnspannungsquelle erstellen? c) Wie kommt es zu den Ausgangswerten anhand der Widerstände? kurze Erklärung wäre nett
Ahh, langsam blick ich es, wie das programm funktioniert. das ist echt faszinierend was die computer heute mit den passenden programmen vermögen :-)
Mit dem .DC Kommando. Rechtsklick, Edit Simulation Command
EIne hab ich noch: Gibt es in LTspice keine Potis zum zeichnen?
Die Widerstände kann mit wenig Mathe und einer OPV-Formel von Hand ausrechnen. Die grundsätzliche Schaltung war klar (invertierend mit pos. Offset etc.) 2.5V als Offsetspannung festlegen, wegen TL431. Spezialtrick für leichtes Rechnen ohne Gleichungssysteme: Alle Ein- und Ausgangsspannungen Spannungen um -2.5V verschieben. Die Spannung am +Eingang fällt raus und man hat einen simplen Summierverstärker: http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverstärker-Grundschaltungen#Der_Addierer_.28Summierverst.C3.A4rker.29 Ue1 ist die zu messende Spannung, Ue2 sind -2.5V (war vorher Masse) Ausgangsspannung ist 27.5V => 2.5V, 37.5V => 1.5V, also U_a = -0.1 U_e1 + 5.25V Die -0.1 legen das Verhältnis von R3 und R1 fest, gewählt 10k und 100k. Aus den -2.5V müssen jetzt noch 5.25V am Ausgang werden: U_a = -0.1 U_e1 + 5.25V U_a = -10k/100k * U_e1 + -10k/R2 * -2.5V Also -10k/R2 * -2.5V = 5.25V R3/R2 = 5.25V/2.5V R2 = R3 * 2.5/5.25 = 4.76k Jetzt wieder alles um 2.5V zurückverschieben und man landet bei der Schaltung oben: Die -2.5V werden Masse und die Masse an + wird zur 2.5V-Offsetspannung. Wer faul ist, baut Potis ein oder probiert in LTSpice ;)
Tom schrieb: > > Ausgangsspannung ist 27.5V => 2.5V, 37.5V => 1.5V, also > U_a = -0.1 U_e1 + 5.25V > > Die -0.1 legen das Verhältnis von R3 und R1 fest, gewählt 10k und 100k. > Aus den -2.5V müssen jetzt noch 5.25V am Ausgang werden: > > U_a = -0.1 U_e1 + 5.25V > U_a = -10k/100k * U_e1 + -10k/R2 * -2.5V > > Also > -10k/R2 * -2.5V = 5.25V > R3/R2 = 5.25V/2.5V > R2 = R3 * 2.5/5.25 = 4.76k > > Jetzt wieder alles um 2.5V zurückverschieben und man landet bei der > Schaltung oben: Die -2.5V werden Masse und die Masse an + wird zur > 2.5V-Offsetspannung. Ich meine den Zusammenhang verstanden zu haben R3 kleiner dann R2 im selben verhältnis und die min ausgansspannung nähert sich dann der max ausgangsspannung an? richtig?
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