Problem mit Addierer / LM 358

[toni max (Gast)]

Hallo,

ich möchte den LM158/358 als nicht invertierenden Addierer verwenden. 
Ziel ist es, möglichst einfach einem sinusförmigen Messsignal einen 
Offset zu überlagern, um eine "Gleichspannung" zu erzeugen, die an einem 
ATMega ausgewertet werden kann (pos./neg. Nulldurchgänge).
Dazu habe ich den LM358 gefunden, der laut Datenblatt als Addierer 
verwendet werden kann (siehe Bild im Anhang), so dass bei der 
Beschaltung mit 100kOhm-Widerständen am Ausgang die Summe aller Eingänge 
vorliegt.
Dazu sieht man im linken Bild (Anhang) die beiden Eingänge (AC-Signal 
und 5V-Offset, lila und grün). Doch leider ist der Ausgang nicht gleich 
der Summe (gelbes Signal). Warum?

Problem 2 ist, dass der DC-Anteil des Ausgangs davon abhängt, ob ich die 
AC-Signalquelle (zum Testen Signalgenerator, R_i = 50 Ohm) dranhänge 
oder nicht (rechtes Bild). Weiß jemand Abhilfe, sodass ich zumindest in 
beiden Fällen den gleichen Offset am Ausgang habe?
Sorry für dieses Lapalien (für einen Elektroniker), aber vielleicht 
gibts auch eine einfachere Möglichkeit, das Signal anzuheben, um es am 
AD-Eingang des µCs auszuwerten (bei den Beiträgen hier im Forum wurde 
ich nicht wirklich fündig).

Gruß
Toni

[kurz (Gast)]

Sieht nach Übersteuerung aus, auf welchem Potential liegen denn V3 und 
V4 ?
Sind die offen ?

Leg sie doch mal auf GND.

[toni max (Gast)]

An V3 und V4 habe ich gar nichts dran. Die beiden 100k-Widerstände auch 
nicht. Braucht man die denn überhaupt?

[kurz (Gast)]

da steht alles:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

[toni max (Gast)]

@kurz
Ich kenne die Seite und bei mir ist u_a = (u_e1 + u_e2)*1 eben nicht der 
Fall. Siehe Oszilloskop. Daher der Thread.

[kurz (Gast)]

Wenn Du die Seiten kennst, dann hast Du sie aber nicht sorgfältig 
gelesen, der Addierer ist dort anders aufgebaut und anständig 
durchgerechnet. Am -Anschluß liegen 0 Volt. Da kann man Spannungen 
addieren, ohne daß sie sich gegenseitig beeinflussen. Bei Deiner 
Schaltung nicht. Du hast einen Spannungsfolger aufgebaut, keinen 
richtigen Addierer.

Die Addiererschaltung würde ich einfach so nachbauen, wie sie in der 
Grunschaltung gezeigt ist.

Evtl. kannst Du noch die Wechselspannung per Kondensator einkoppeln, so 
hat ein Gleichspannungsanteil keinen Einfluß.

[toni max (Gast)]

Ich würde aber gerne den nichtinvertierenden Addierer nachbauen und z.B. 
hier ist er auch berechnet:

stefandumler.de/PDF/specimen01_3.pdf

Zudem ist diese Schaltung ja auch im Datenblatt genannt. Ich frage mich 
halt nur, wo bei mir der Faktor herkommt, der da offensichtlich noch die 
Summengleichung beeinflusst.

[yalu (Gast)]

Folgende Dinge musst du beachten:

1. Die Gleichung VO = V1 + V2 + V3 + V4 ist falsch. Richtig muss es
   heißen VO = (V1 + V2) - (V3 + V4).

2. Es ist ein Unterschied, ob du einen der Eingänge auf 0V legst oder
   einfach offen lässt.

3. Der Ausgang des LM358 bewegt sich maximal zwischen 0V und etwa
   VCC-1,5V. Die Summe der Eingangsspannungen muss also in diesem
   Intervall liegen, sonst wird das Ausgangssignal oben und/oder unten
   abgeschnitten.

4. Die Eingangsspannungen des LM358 müssen schen zwischen knapp unter 0V
   und VCC-1,5V liegen. Sonst passieren ebenfalls seltsame Dinge.

Wenn du also bspw. V1 = 2V, V2 = ±1V und V3 = V4 = 0V wählst, sollte
sich die Ausgangsspannung zwischen 1V und 3V bewegen.

[toni max (Gast)]

Danke yalu. Das hilft mir schon mal weiter. Kannst du mir einen OP 
empfehlen, der auch ein AC-Eingangssignal verarbeiten kann, also weniger 
als -1 V. Bspw. bis u_peak = -10 V?

[yalu (Gast)]

PS: Da du die invertierten Eingänge V3 und V4 nicht benötigst, kannst du
zwei der Widerstände einsparen.