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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Differenzielles Signal


Autor: ATMegaMan (Gast)
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Hallo an Alle

Ich suche nach einer möglichkeit ( Schaltplan ) aus einem Analogem 
Signal 0-5 V ein Differenzielles Signal zu machen.

Sprich 0 bis 5V und 0 bis -5 Volt.

Dieses müsste ja über einen Oamp Fuktionieren denke ich, nur habe ich 
sowas bishernoch nicht gemacht, besonders wegen der negativen Spannung.

könnte mir einer dabei helfen bitte ?

Mfg: ATMegaMan

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Subtrahierer. Negativer Eingang 2,5V. Positiver Eingang 0..5V. 
Verstärkung über Widerstände einstellen.

MfG Spess

Autor: ATMegaMan (Gast)
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Hallo

Dakne erstmal für die Antwort, leider brauchte ich das etwas 
Detailierter.

Ich weis das hier niemand ein freund davon ist jemandem was vor zu kauen 
oder dessen Arbeit zu machen. Mein Anliegen ist auch rein Privater natur 
!

im Idealfall brauchte ich ein schaltungsbeispiel...

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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ein operationsverstärker in invertierender verstärkerschaltung mit einem 
widerstandsverhältniss von 1:1

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Entschuldige. Ich war irgendwie auf dem falschen Dampfer. Nimm den 
Vorschlag von Kevin.

MfG Spess

Autor: ATMegaMan (Gast)
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Hallo

@ Kevin
Mit deiner Aussage konnte ich meine suche noch etwas erweitern und habe 
ein paar schaltungsbeispiele gefunden.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210141.htm

Könnte mir noch jemand bei der Auswahl der richtigen Bauteile helfen.

das Signal am Ausgang des OAMPs soll mit etwa 20- 50 khz laufen

Autor: Heinrich v. Haferstich (Gast)
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Wie wärs mit einem Schaltregler?
So Hoch- oder Tiefsetzsteller...

Autor: ATMegaMan (Gast)
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Auch mit dem Schaltregler fehlen mir leider die nötigen erfahrungen um 
mir einen schaltplan zu entwerfen .. Leider !

Autor: HildeK (Gast)
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Siehe Grundschaltung im Anhang.
U2 könnte man weglassen, allerdings bei den etwas höheren Frequenzen 
könnte sich bereits durch die Laufzeit eine Unsymmetrie ergeben.
Auch U1 kann man dann weglassen, wenn die Quelle einen sehr geringen 
Innenwiderstand besitzt, also bereits ein OPA-Ausgang ist.

>Könnte mir noch jemand bei der Auswahl der richtigen Bauteile helfen.
Da hättest du ruhig noch ein paar detaillierte Angaben über die Signale 
machen können - Amplitude und Kurvenform z.B.

Zur Wahl der BE:
Als Operationsverstärker sollten gute Standardtypen verwendbar sein, 
z.B. TL074. Die Widerstände niedrig wählen, ich würde mal so im Bereich 
1k bis 5k vorschlagen. Sie sollten aber einen möglichst identischen Wert 
haben - jede Differenz führt bereits zur Unsymmetrie.
Ich gehe mal von Eingangspegeln von etwa 0.1V .. 2V effektiv aus.
Bei höheren Pegeln könnte ein OPA mit höherer Slewrate notwendig sein - 
muss man aber noch betrachten und mit dem Datenblatt vergleichen.

Wie Heinrich jetzt auf einen Schaltregler kommt, erschließt sich mir 
nicht ...

Autor: ATMegaMan (Gast)
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Hallo HildeK

Ich Danke dir für deine ausführliche Anleitung. Mit diesen Daten kann 
ich zumindest jetzt mal anfangen eine testschaltung zu entwerfen.

Du hast aber recht, ich hätte vieleicht eine bessere erklärung abgeben 
sollen. Ich konnte aber erst gestern abend per Oszi. messen wie genau 
die signale aussehen

Also die Frequenz liegt zwischen 2 - 20 Khz und die Signalformen sind 
einmal Sinus und das anderemal Sägezahn.


Die ganze schaltung soll dann wie folgt aussehen.

Via ATmega will ich an einen DAC ( 8bit später 12bit ) die dort 
ausgegebene Analoge spannung soll dann zum differenziellen Signal 
aufbereitet werden.

Autor: HildeK (Gast)
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>einmal Sinus und das anderemal Sägezahn.
Für Sinus ist der genannte OPA ok, bei Sägezahn wirst du aber Abstriche 
machen müssen. Die steile Flanke enthält Anteile hoher Frequenz und wird 
außerdem durch die Slewrate des OPAs begrenzt. Also, einen OPA suchen 
mit hohem GBW-Prokukt und großer Slewrate.

Versuche mal mit SwCad zu simulieren - dort ist eine ganze Palette auch 
schneller OPAs (von Linear Technology) enthalten. Da siehst du dann 
schnell, was für dich noch akzeptabel ist und was nicht mehr.

Autor: ATMegaMan (Gast)
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So ich habe mir eben beim großen C... den TL074 gekauft und werde das 
jetzt mal Probieren.


Eine frage hätte ich da noch zum Thena PWM vs. DAC

Ich überlege die ganze zeit was ich machen soll. Ich will ja ein 
Analoges signal erzeugen mit dem Atmega, jetzt stellt sich mir die frage 
ob ich dafür unbedingt eine DAC nehmen sollte oder ob es auch reichen 
würde die 10 bit PWM durch einen Tiefpass zu jagen ...

Kann dazu jemand eine aussage treffen.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Kann dazu jemand eine aussage treffen.

Mit den Angaben, die wir von Dir haben, NICHT.

Autor: ATMegaMan (Gast)
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Dann versuche ich es mal etwas besser zu definieren was ich vor habe ..


Ich möchte mit hilfe des Atmegas eines DAC`s bzw. PWM + Tiefpass ein 
analoges Signal erzeugen, dieses Analoge signal soll je nach einstellung 
einmal Sinus- und das anderemal Sägezahnförmig sein. Die Amplitude soll
0 - 2,5V betragen und die Frequenz zwischen 100 Hz und 20 Khz Liegen.

Dieses signal wiederum soll dann durch den TL074 in ein Positives und 
ein Negatuves ( Invertiertes ) Signal umgewandelt welches dann zusammen 
für eine Symetrische Datenübertragung dienen soll.


ist es so was besser ? oder was benötigt ihr noch für angaben ? sorry 
aber ich bin noch nicht so sonderlich Fit in der sache. ich will mir 
noch Paar bücher bestellen ! Aber der Basteldrang treibt mich momentan 
;-)

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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ATMegaMan wrote:
> Ich möchte mit hilfe des Atmegas eines DAC`s bzw. PWM + Tiefpass ein
> analoges Signal erzeugen, dieses Analoge signal soll je nach einstellung
> einmal Sinus- und das anderemal Sägezahnförmig sein. Die Amplitude soll
> 0 - 2,5V betragen und die Frequenz zwischen 100 Hz und 20 Khz Liegen.

Das geht zwar grundsätzlich, jedoch sind die 20kHz schon recht hoch um 
mittels PWM eine einigermassen saubere Ausgangsspannung zu erzeugen. 
Wenn du einen einfachen Tiefpass (R+C) verwendest, würde ich die 
minimale PWM-Frequenz mal beim 5-fachen, also bei 100kHz ansetzen. Um 
hier volle 10-Bit zu erreichen, müsste dein Timer mit 1024 * 100kHz, 
also ca. 100MHz laufen. Das wird dann wohl eher schwierig... Ein 
Tiefpass höherer Ordnung würde die benötigte Frequenz zwar reduzieren, 
erhöht aber wiederum den Schaltungsaufwand, wodurch du mit einem 
externen DAC wohl besser bedient bist.

Alternativ könntest du dir natürlich auch einen R2R-DAC zusammenbauen, 
für 10-Bit benötigt der dann aber auch 10 Pins. Das liesse sich wiederum 
mit einem Schieberegister verbessern, doch auch dann brauchst du 
wesentlich mehr Bauteile als mit einem einfachen fertigen DAC (Der 
durchaus im Innern auch nur aus Schieberegister und R2R-Netzwerk 
bestehen kann).

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Dieses signal wiederum soll dann durch den TL074 in ein Positives und
>ein Negatuves ( Invertiertes ) Signal umgewandelt welches dann zusammen
>für eine Symetrische Datenübertragung dienen soll

Warum?

Aber das ist das kleinere Problem. Hast du das ganze eigentlich schon 
mal durchgerechnet? Um bei 20kHz für eine Periode einer Zeitauflösung 
von 1024 zu bekommen müssen die Werte in einem Takt von >20 MHz am DAC 
ankommen. PWM kannst du gleich vergessen.
Irgendwie ist den Konzept nicht ganz stimmig.

MfG Spess

Autor: ATMegaMan (Gast)
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mmhhhh

Ich danke euch bis hierher ertmal, ich denke ich muss mir erstmal ein 
genaueres Konzept überlegen. Und meine Fragen dann besser Formuliert 
hier stellen...

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