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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe bei Gleichspannungsanteil von AC-Nutzsignal benötigt


Autor: Alexander P. (Gast)
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Liebe Experten,

ganz vorne weg: ich bin Hobbybastler mit begrenztem Hintergrundwissen.

Ich möchte das schwache AC-Empfangssignal einer Photodiode mit OPV 
verstärken und an den AD-Eingang eines ATmega16 zur Auswertung geben. 
Die OP-Verstärker (LM358) haben die gleiche Betriebspannung wie der 
verwendete ATmega16, es ist keine negative Betriebspannung vorhanden.

Bei einem statischen Aufbau verliefen die ersten Übertragunsversuche 
erfolgreich.

Zusätzlich gibt es im Aufbau einen Fremdlichtanteil (Sonne) an der 
Photodiode, der mir einen Gleichspannungsanteil auf das Nutzsignal 
bringt. Das Nutzsignal selbst ist auch in der Amplitude variabel 
(Abstand Sender-Empfänger). Daraus ergeben sich Probleme.

Konkretes Problem: Wenn das Nutzsignal schwächer wird kann das durch 
eine höhere Verstärkung ausgeglichen werden. Wenn nun aber der 
Fremdlichtanteil auch noch größer wird (Tagesverlauf), dann verschiebt 
sich das Nutzsignal durch den Gleichspannunganteil ins Nirvana.

Konkrete Frage: Wie kann man ein mit +DC verschobenes AC-Nutzsignal 
variabel Verstärken, wenn die OP keine negative Versorgungspannung 
besitzen und das AC-Nutzsignal in einem für den AD-Wandeln sinnvollen 
Bereich von ca. 0 - 2,5V liegen soll?

Ich dachte zuerst an eine DC-Enkopplung über einen Kondensator, aber 
dann käme ja die negative Halbwelle nicht durch den OP und wenn doch, 
der ADC kann die neg. HW nicht auswerten. Wenn ich eine Virtuell Masse 
anbringe, so müsste diese ja auch variabel sein.

Kann man diese differentiellen AD-Eingänge dafür verwenden? Ich kenne 
mich leider nicht supergut aus und werde aus dem Datasheet nicht schlau.

Beste Grüße

Alexander

Autor: Christian Erker (Gast)
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Du kannst das Signal der Fotodiode zunächst entkoppeln und mittels eines 
Spannungsteilers auf 1.25V klemmen, den Opamp beschaltest du dann als 
nichtinvertierenden VErstärker für einfache Betreibsspannungen, dessen 
DC-Verstärkung ist 1, die AC-Verstärkung hängt von der Gegenkopplung ab.

Hier auf der Seite findest du diese Beschaltung auch:

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/72/Ss_opamp1.png

Widerstands/Kondensatorwerte natürlich anpassen.

Gruß,
Christian

Autor: pfft. (Gast)
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Da das Nutzsignal AC ist, die Stoerung, aber DC, genuegt es AC zu 
verstaerken. Mit einer Kette von AC gekoppelten Versterkern.

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