OP Schaltung single-sided

[KopternOObs (Gast)]

Hallo,

ich kenn mich leider nicht wirklich gut mit single-sided 
Verstärkerschaltungen aus, deswegen hoffe ich, dass ihr mir weiterhelfen 
könnt.

Ich suche ein Schaltung, die ein 1,15V - 1,55V Sensorsignal in ein 0,5V 
- 4,5V Signal für einen µC A/D Inputpin wandelt. Der OPA kann dabei nur 
einseitig mit 12V betrieben werden. Negative Versorgung liegt auf Ground 
(Akkubetrieb). Diese Versorgungsspannung kann natülich je nach 
Ladezustand bis 9,..V einbrechen. Der Ausgang der Schaltung sollte aber 
möglichst konstant beleiben.

Hat jemand eine Idee wie dies mit möglichst geringem Schaltungsaufwand 
zu realisieren ist?

Danke für die Hilfe!

MfG

[Mille (Gast)]

Mit welcher Auflösung brauchst du das zu messende Signal im µC den?

[KopternOObs (Gast)]

Hi,

Der Sensor liefert 0,67 mV-Schritte und der µC besitzt 10-Bit Wandler

mfg

[Gast (Gast)]

Nimm einen Differenz verstärker und verstärke das ganze mit *5.
Dann sind das nicht mehr 0,67mV sondern ~ 4mV

6*(1.55V -1.15V) = 2.4 V

Vref= 2.5V <- ( TL431 zum Beispiel )
2500mV:4mV = 625

Sprich du kannst das sogar sehr gut mit einen 10Bit ADC Auflösen.
Ein paar wiederholungsmessung und Mittelwertausrechnen und das
ergebnis wird schon gut hinhauen.

[Gast (Gast)]

Die Eine 5 ist falsch, weil die ja alles mit *6 verstärkst =)

[KopternOObs (Gast)]

danke für die Hilfe aber irgendwie komme ich trotzdem nicht weiter...
Funktioniert ein Differenzenverstärker auch normal, wenn er single-sided 
betrieben wird?

[KopternOObs (Gast)]

So, das war meine Ausgangsschaltung so wie ich mir es gedacht hatte.
Jetzt habe ich mir die Schaltung auf dem Steckbrett aufgebaut und es 
kommen irgendwie nur 0,5V...1V raus mit einer Sinusschwingung 
1,15V...1,55V als Eingangssignal.

Wo liegt mein Fehler?

Der Hoch und der Tiefpass werden vom Sensor her benötigt.

[Maik F. (sabuty)]

KopternOObs schrieb:
> Wo liegt mein Fehler?

Der Spannungsteiler am nichtinvertierenden Eingang sollte so doch eher 
so dimensioniert sein, dass seine Spannung im Eingangsspannungsbereich 
liegt?

So liegen derzeit 3V am nichtinvertierenden Eingang des OpAmp an.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> ich kenn mich leider nicht wirklich gut mit single-sided
> Verstärkerschaltungen aus,
Das sollte ehrlicherweise doch heißen:
ich kenn mich leider nicht wirklich gut mit Verstärkerschaltungen aus

> 1,15V - 1,55V Sensorsignal in ein 0,5V - 4,5V Signal
Wie würdest du das mit dualer Versorgung machen?

Also mal Schritt für Schritt:
Du hast ein delta Uin von 0,4V und ein delta Uout von 4V.
D.h. du brauchst eine Verstärkung von 10.
Dann mußt du über den -Eingang noch den Offset von 1,1 V abziehen, dass 
du nicht den Gleichspannungsanteil auch noch verstärkst.

         1.15-1.55V             |\
               -----------------|+\       0.5-4.5V
                                |  >---o----
                o            .--|-/    |
                |            |  |/     |
                |            |         |
               .-.     ___   |   ___   |
            1k | |<---|___|--o--|___|--'
        Offset | |     10k       90k
               '-'         V=10
                |
               ---

[KopternOObs (Gast)]

danke für die Hilfe. Als Ergebnis erhalte ich bei deiner Schaltung 
dieses Bild in Simulink.

Den Offset habe ich per Spannungsteiler auf 1,1V festgelegt mit 
Widerständen um die 1K , aber irgendwie haut das mit der Verstärkung 
nicht hin.
Benutzt habe ich einen TL084 OPA

mfg

P.S und ja ich kenn mich nicht mit Verstärkungsschaltungen aus sonst 
würde ich hier nicht nachfragen ;-)

[KopternOObs (Gast)]

achja zur info noch: Als Eingangsspannung habe ich ein 1,15V-1,55V Sinus 
niederfrequent benutzt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> Benutzt habe ich einen TL084 OPA
Alter Hut: Der kann nicht mit unipolarer Versorgung betrieben werden :-/

Stichworte zur Suche im Datenblatt:
Common Mode Input Range
Output Voltage Swing

Probier mal den TLC272, der kann R2R (Rail to Rail).

EDIT:
Der TL084 kann natürlich durchaus unipolar versorgt werden, nur muß man 
dann wissen, was man tut ;-)

[KopternOObs (Gast)]

ahh ok. jetzt macht das ganze sinn. ein ganzer morgen für nichts ;-)

nochmals danke

[Jens G. (jensig)]

>Alter Hut: Der kann nicht mit unipolarer Versorgung betrieben werden :-/

Och - kann mann schon wie mit (fast) jedem OPV - man muß nur die Grenzen 
kennen ;-)

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jens G. schrieb:
>>Alter Hut: Der kann nicht mit unipolarer Versorgung betrieben werden :-/
> Och - kann mann schon wie mit (fast) jedem OPV - man muß nur die Grenzen
> kennen ;-)
Hatte ich auch schon erwähnt im 
Beitrag "Re: OP Schaltung single-sided" 
;-)

Das ist wie mit dem Fliegen:

Fliegen ist einfach. Man muss nur von den Rändern der Luft wegbleiben.