Hallo liebes Forum!
Ziel meiner derzeitigen Anstrengungen ist es ein PI-Glied für einen
einfachen Regelkreis zu entwerfen.
Problem ist, dass es im System keine negativen Spannungen geben soll.
Nun kann ich mir zwar einen PI-Regler basteln, der Messabweichungen
fleißig aufintegriert bis der OP in Sättigung geht, nur wird logischer
Weise leider immer nur addiert und nie subtrahiert.
Im Beispiel habe ich einen Rechteckgenerator als imaginäre
Regelabweichung mit 100mV Amplitude eingesetzt.
Kann ich es irgendwie schaffen, dass bei VG1=0V die Ausgangsspannung vom
OP wieder abnimmt?
Genauer gesagt wäre es super, wenn die Kurve zwischen 200us und 300us
nicht auf 1V verharren, sondern wieder mit -1V/100us gegen 0 streben
würde.
Ich habe schon viel mit der TINA rumprobiert, nur lande ich jedes mal
wieder bei dem Gedanken, dass es eigentlich gar nicht gehen "kann".
Habt ihr Ideen oder ähnliches?
Denn ich kann mir kaum vorstellen, dass man Regelkreise nicht ohne
negative Spannungen aufbauen kann... da hat sich doch bestimmt schon mal
jemand schlaues Gedanken drüber gemacht, oder?
Gruß,
Heinrich
Jup, das geht.
Wenn Du von einem beliebigen Punkt mit 2R nach + und mit 2R nach -
gehst, dann ist das genau dasselbe, wie wenn Du mit R nach einem
Potential gehst, das genau in der Mitte liegt. Wenn Du diese Regel
kennst, kannst Du jede OpAmp-Schaltung mit symmetrischer Spannung mit
Single Supply nachbilden.
Gruäss
Simon
Ja. Lege R1 nicht gegen 0V sondern auf ein hoeheres Potanzial.
Normalerweise nimmt man dafuer die halbe Betriebsspannung.
Dein Eingangssignal muss dann aber auch nicht gegen 0V sondern gegen
diesen Punkt (halbe Betriebsspannung) anliegen!
Gruss
Michael
Michael Roek schrieb:> Dein Eingangssignal muss dann aber auch nicht gegen 0V sondern gegen> diesen Punkt (halbe Betriebsspannung) anliegen!
Naja, da ist ja eh ein Integrator im Regelkreis enthalten. Der
geschlossene macht den Offsetabgleich quasi von selbst. Dauert evtl. nur
ein bisschen. mfg mf
@Simon Huwyler
Das verstehe ich nicht. Meinst du mit + und - die Eingänge des OPVs,
oder in etwa den Ansatz, den ich angehängt habe?
@Michael Roek
In die Richtung habe ich auch schon mal gedacht, nur natürlich
vergessen, dass VG1 auch gegen die virtuelle Masse gehen muss.
Nun habe ich das Problem um 2,5V nach oben verlagert, nur da ich
nirgends negative Spannungen läuft mein Regler immer noch gegen
Unendlich.
Übersehe ich da was?
@Mini Float
Mini Float schrieb:> Der geschlossene macht den Offsetabgleich quasi von selbst.
Wer ist der geschlossene?
@ThomasS & Sepp
Ich habe da scheinbar ein sehr unpassendes Modell gewählt.
Mit TINAs idealem OP ist der D-Anteil weg.
> nirgends negative Spannungen läuft mein Regler immer noch gegen> Unendlich.> Übersehe ich da was?
Nein. Ein I-Regler laeuft in der Wirklichkeit immer gegen Unendlich
(Anschlag), mal schneller, mal langsamer.
Deshalb sieht man in der Regel sehr hochohmige Entladewiderstaende ueber
dem Integrationskondensator vor oder schliesst ihn bei fehlendem
Eingangssignal oder in bestimmten Betriebsbedingungen kurz.
Gruss
Michael
Heinrich schrieb:> @Mini Float> Mini Float schrieb:>> Der geschlossene macht den Offsetabgleich quasi von selbst.> Wer ist der geschlossene?
Etwas verspätet, sorry:
Der geschlossene Regelkreis macht den Offsetabgleich quasi von selbst,
da ein Integrator in der Schleife enthalten ist.
mfg mf
Heinrich schrieb:> @Simon Huwyler> Das verstehe ich nicht. Meinst du mit + und - die Eingänge des OPVs,> oder in etwa den Ansatz, den ich angehängt habe?
Ich meinte das ganz allgemein, bezieht sich nicht bloss auf
OpAmp-Schaltungen. Symmetrische Spannungsversorgungen sind nett, wenn
man sie hat. Aber man kann sie auch einfach nachbilden:
Beispiel:
+5V --2kOhm -- MeinPunkt -- 2kOhm -- 0V
ist genau dasselbe, wie
MeinPunkt -- 1kOhm -- +2.5V
Oder:
+2.5V -- 2kOhm -- MeinPunkt -- 2kOhm -- -2.5V
ist genau dasselbe wie
MeinPunkt -- 1kOhm -- 0V
Wie gesagt, das hat jetzt nichts mit OpAmps an sich zu tun, aber diese
Regel hilft Dir, genau Deine Frage zu beantworten. Du brauchst keine
"negativen Spannungen". Auch keine "Vcc/2-Spannung". Du musst Dir nur
für jeden Punkt in Deiner (OpAmp)Schaltung überlegen, mit wieviel Ohm Du
ihn auf welche Spannung legen willst. Und mit zwei Widerständen auf 0V
und Vcc kriegst Du jede Kombination hin (wobei man halt durch verfügbare
Werte ein bisschen eingeschränkt ist. Aus diesem Grund finde ich, in ein
Widerstandssortiment gehört eine E24 Reihe und zusätzlich
20kOhm-Widerstände).
Gruäss
Simon
nochmals ich:
Op2 in Deinem Bild sieht an Pin 3 Vcc/2 mit 50kOhm. Die macht er zu
Vcc/2 mit 0Ohm. Die wiederum legst Du mit 10kOhm an Pin 2 von Op1
Warum die Impedanz wegnehmen und dann gleich wieder dazuaddieren?
Häng doch direkt an Pin 2 von Op1 einen 20kOhm nach Vcc und einen 20kOhm
nach GND, dann hast Du den selben Effekt. Pin 2 sieht jetzt Vcc/2 mit
10kOhm.
Und wenn Du jetzt beschliesst, Dein GND "-Vcc/2" zu nennen, hast Du eine
perfekte symmetrische Spannung nachgebildet. Pin 2 von Op1 sieht jetzt
nämlich 0V mit 10kOhm. Und der Op wird mit +Vcc/2 und -Vcc/2 gespeist.
Gruäss
Simon
single_supply_pi-regler.png
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