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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler dimensionierung (smd Widerstände)


Autor: Hans (Gast)
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Hallo,

erst einmal muss ich sagen das das Thema nicht in meinen Berufsfeld 
gehört und ich daher nicht die große Ahnung habe. Hoffe ihr könnt mir 
etwas helfen dass ich die richtige Dimensionierung mache.

Folgende Ausgangssituation:
Gegeben ist ein Bauteil dass eine Spannung zwischen 0.25V und 4.75V 
liefert. Diesen Spannungswert will ich mit einen A/D-Wandler einlesen. 
Das Problem das dabei auftritt ist dass der A/D-Wandler nur für eine 
Spannung bis 2.5V ausgelegt ist. Laut Betriebsanleitung kann ich dies 
über einnen Spannungsteiler der auf dem Messboard sich befindet 
anpassen. Die Formel ist:
R_{B}/(R_{A}+R_{B})*V_{maxSensor}(=4.75) <= 2.5. Daraus hab ich jetzt 
umgeformt:
R_{B} <= 10/9 R_{A}
R_{A} >= 9/10 R_{B}
Soweit die Theorie. Jetzt fehlt mir etwas die praktische Erfahrung. Mit 
welchen Widerstandswerte soll ich das nun realisieren. Zu Verfügung 
stehen mir nur 2 SMD-Widerstände. Mehrere Widerstände in Reihe ist nicht 
möglich da auf dem Board nur platz für 2 Widerstände ist.
Könnt jemand der mehr praktische Erfahrung hat mir hierbei helfen. Es 
wäre super wenn ihr auch einen Onlineshop nennen könnt wo es SMD 
Widerstände gibt.
Das löten würde ich von jemand anderen machen lassen. Aber davor 
benötige ich halt erst die Widerstände.

Vielen Dank im Voraus
Hans

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Gegeben ist ein Bauteil dass eine Spannung zwischen 0.25V und 4.75V
> liefert. Diesen Spannungswert will ich mit einen A/D-Wandler einlesen.
Also ganz einfach: einen Spannungsteiler mit 2 gleichen Widerständen 
einsetzen, und du bekommst 0,125V bis 2,375V. Der Rest wird in der 
Software erledigt.

Autor: Justus Skorps (jussa)
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Lothar Miller schrieb:
>> Gegeben ist ein Bauteil dass eine Spannung zwischen 0.25V und 4.75V
>> liefert. Diesen Spannungswert will ich mit einen A/D-Wandler einlesen.
> Also ganz einfach: einen Spannungsteiler mit 2 gleichen Widerständen
> einsetzen, und du bekommst 0,125V bis 2,375V. Der Rest wird in der
> Software erledigt.

und für die Größemnordnung einfach nachschauen, was das Bauteil an Strom 
liefert bzw liefern kann...

Autor: Hans (Gast)
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Hallo,

erst einmal danke für eure Antworten. Hat meine Vermutung bestätigt.

Bezüglich der Stromstärke für die Dimensionierung der Widerstände bin 
ich mir nicht sicher. Ich will an den A/D Wandler einen Gyro 
anschließen. Und zwar diesen: 
http://www.eosmuhendislik.com.tr/ADXRS150.pdf

Leider hab ich nicht feststellen könne wie viel Ampere der Gyro liefert 
beim Rateout. Interessant sind wahrscheinlich die Seiten 3(Tabelle) und 
4(Ausgangsspannungs-Bereich).
Das einzige das ich gefunden habe ist der "Quiscent Supply Current". 
Aber ist dies auch die Stromstärke die bei dem Analogen Sensorwert 
geliefert wird?
Wäre super wenn jemand mit geschulten Blick mal schauen könnte.

Danke

Autor: ... (Gast)
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Wichtig ist der Eingangsstrom deines ADC. Der Eingangswiderstand liegt 
weit im Megaohmbereich. Damit der Spannugnsteiler nicht stark belastet 
wird, solltest du mindestens den 10 fachen Strom durch den 
Spannugnsteiler fließen lassen, wie in den ADC rein fließt. Wenn du z.B. 
zwei 10k Widerstände nimmst, solltest du auf der sicheren Seite sein.

Autor: Marvin (Gast)
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OUTPUT DRIVE CAPABILITY heißt das Zauberwort ;-)
Und die liegt laut Datenblatt bei +-100µA.
Durch deinen Spannungsteiler dürfen nicht mehr als 100µA fließen.
5V / 100µA ergibt 50kOhm. Wenn du zwei 50kOhm Widerstände nimmst sollte 
es klappen, der Teiler hat den insgesamt 100kOhm, dein ADC vermutlich um 
die 1 MegaOhm, eher mehr, solltest du aber noch mal nach schauen, denn 
wenn der zu gering ist fliest ein zu hoher Strom in den ADC.

Autor: Hans (Gast)
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Hallo,

sorry dass ich nochmals nachfragen muss. aber ich finde nirgends was 
beschrieben über einen Widerstandswert beim A/D Wandler.
Hier ist die Beschreibung des A/D Wandler Baord. 
http://www.docstoc.com/docs/8631754/MTSMDA-Sensor
Interessant sind dabei die Seiten 31-34 (bzw. bei PDF internen 
Nummerierung die Seiten 25-28)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Hier ist die Beschreibung des A/D Wandler Baord.
Aus diesem Dokument kann die nötige Information nicht abgelesen werden. 
Eigentlich interessant wäre ein Schaltplan dieses MDA300CA-Boards. Oder 
wenigstens der Typ des dort eingesetzten ADCs.

Der kann dann dort gefunden werden:
http://www.cens.ucla.edu/~mhr/daq/index.html
http://www.cens.ucla.edu/~mhr/daq/hardware/IB.pdf
Demnach ist es ein ADS7828 und der hat einen
Leakage Current typ ±1 μA

Mit dem vorgeschlagenen Spannungsteiler wirst du also bis zu 1% Fehler 
haben.

Wenn du die 12 Bit des Wandlers komplett verwenden willst, wirst du um 
einen Puffer-OpAmp nicht herumkommen.

Autor: Hans (Gast)
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Ok danke.
Meintest du mit dem "vorgeschlagenen Spannungsteiler" den mit 50k Ohm 
(Marvin) oder den 10k Ohm (... (Gast))?
Also wenn ich 1% Abweichung akzeptieren kann dann kann ich es mit diesem 
Spannungsteiler realisieren, oder?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Hans schrieb:
> Also wenn ich 1% Abweichung akzeptieren kann dann kann ich es mit diesem
> Spannungsteiler realisieren, oder?
Ja, nimm den 50k+50k Spannungsteiler.
Oder besser 47k+47k, das sind E12-Werte.

Autor: Hans (Gast)
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Ok. Danke an alle die geschrieben haben. Einfach super die Unterstützung 
hier!!!

Damit kann man den Thread schließen.

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