Hallo zusammen!,
ich bin dabei einen 8 Bit DA Wandler (Summierverstärker) zu
berechnen...für die meisten hier sicher langweilig :D
U2 soll maximal 5,11V betragen, die einzellnen Eingänge der 8 Bit können
0-5V betragen.
Ich denke mir, dass die Eingangswiderstände R11, R12, R13, etc. gleich
groß seien müssten, und die Verstärkung jeweils so angepasst, dass wenn
alle Eingänge 5V betragen U2=5,11V beträgt.
Liege ich da richtig?, wenn nein bitte ich um einen Lösungsansatz.
Leider habe ich zu der Aufgabe keine Lösung zum vergleichen.
Gruß Andreas
Andreas schrieb:> Ich denke mir, dass die Eingangswiderstände R11, R12, R13, etc. gleich> groß seien müssten,
Nein. die werden nach Zweierpotenzen gewichtet. So liefert Bit7 den
128fachen Strom in den Summationspunkt und Bit0 nur den 1fachen.
Aus diesem Strom wird über den Rückkoppelwiderstand die Verstärkung und
damit die Ausgangsspannung dimensioniert.
Route 66 schrieb:> Andreas schrieb:>> Ich denke mir, dass die Eingangswiderstände R11, R12, R13, etc. gleich>> groß seien müssten,>> Nein. die werden nach Zweierpotenzen gewichtet. So liefert Bit7 den> 128fachen Strom in den Summationspunkt und Bit0 nur den 1fachen.
Stimmt, ist ja Dualsystem...danke.
> So liefert Bit7 den 128fachen Strom
... und darf nur 0,5% Abweichung haben. Die Transistoren der Ausgänge
und deren Temperaturdrift haben größere Abweichungen.
In der Praxis geht es mit R2R Netzwerken einfacher.
Ein Strom ist leider nicht gegeben, sondern nur U2=5,11V und halt 0-5V
pro Eingang.
Kann man für die Berechnung einen Strom von zB 1mA annehmen, oder muss
dann die Berechnung der Widerstände über die Verstärkungsfaktoren
erfolgen?
Noch einer schrieb:>> So liefert Bit7 den 128fachen Strom> ... und darf nur 0,5% Abweichung haben. Die Transistoren der Ausgänge> und deren Temperaturdrift haben größere Abweichungen.>> In der Praxis geht es mit R2R Netzwerken einfacher.
Das ist aber schon zu speziell...für haben als Klausurvorbereitung
nunmal vorgegebene Aufgaben.
Einen Strom anzunehmen ginge zwar, bringt aber je nach Zehnerpotenz
andere Widerstände...im Moment stehe ich ein wenig auf dem Schlauch.
Wenn man zuerst die Verstärkungsfaktoren berechnen will, hat man ja den
Faktor 1,2,4,8,16,32,64 und 128 nicht drinnen...bringt also auch nichts.
Wenn nichts vorgegeben ist - am besten 1kOhm ... 128kOhm. Dann liegt der
Strom in einem vernünftigen Bereich unter 5mA. Damit dürfte auch der
Strom über den Rückkoplungswiderstand des OpAmp in einem vernünftigen
Bereich liegen.
Also ich hab jetzt mal mit 1k-8k gerechnet (4Bit Wandler).
Dann hätte ich eine Verstärkung von 1,022 raus, sowie den
Koppelwiderstand mit 1k (1022).
Bit0-R11= 1k, Bit1-R12=2k, Bit2-R13=4k, Bit3-R14=8k
Ist das wirklich so einfach?
Die Aufgabenstellung lautet folgender maßen:
/Der 5,11V-Messbereich eines 8 Bit DA Wandlers ist über einen
Addierverstärker zu realisieren. Die Spannungen der Digitaleingänge
haben je nach Zahlenwert entweder 0V oder 5V.
Diemensionieren Sie den entsprechenden OP./
Wenn ich die Aufgabe richtig verstehe...
Bit 0,1,2,3 sind 0V,0V,0V,0V -> Ausgang des OpAmp soll 0 Volt sein
Bit 0,1,2,3 sind 5V,5V,5V,5V -> Ausgamg des OpAmp soll 5,11 Volt sein
Stimmt das so?
Du wählst einen Summierverstärker wie z.B.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210152.htm
Du wählst die Widerstände 1k, 2k, 4k, 8k.
Nach der Gleichung des Summierverstärkers bekommt man dann
Rk = 5,11/(5/1+5/2+5/4+5/8) = 0,5450666k
Strom an Pin0 5Volt / 1k = 5mA
Strom an Pin1 5Volt / 2k = 2,5mA
Strom an Pin2 5Volt / 4k = 1,25mA
Strom an Pin3 5Volt / 8k = 0,625mA
Summe 9,375mA
Strom am Ausgang des Op -5,11Volt / 0,5450666k = -9,375mA
Dummerweise invertiert der Summierverstärker. Du bekommst -5,11Volt.
Musst also noch mal invertieren.
Wolfgang Schmidt schrieb:> Schau mal nach einem R2R-netzwerk, welches in der Regel für solche> Zwecke verwendet wird.
Du hast das Thema verfehlt.
Er will es nicht bauen, es ist eine Hausaufgabe zur Dimensionierung
eines fiktiven Summierverstärkers!
Super, vielen Dank für die ausführliche Erklärung.
Eine Frage hätte ich aber noch...wieso beginnt man bei Bit 0 mit dem
höchstem Widerstandswert?
Rechnerisch nach dem Dualsystem wäre es doch der Faktor 1, also der
niedrigste?
Gruß Andreas
Andreas schrieb:> Eine Frage hätte ich aber noch...wieso beginnt man bei Bit 0 mit dem> höchstem Widerstandswert?>> Rechnerisch nach dem Dualsystem wäre es doch der Faktor 1, also der> niedrigste?
Es werden die Ströme summiert, und nach dem ohmschen Gesetz liefert
der größte Widerstand den kleinsten Strom.
Gruß Dietrich
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