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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analogsignal Pegel Anpassung


Autor: nreim (Gast)
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Hallo Ihr Guten ...


Kurz und Knapp:
Kann mir jemand Sagen wie ich es mit einem OPAMP Schaffen kann den pegel 
meines Analogsignals zu verschieben.
Ich habe ein Sinussignal +- 2.5 V gegen GND und möchte daraus ein 0-5V 
Signal machen.
Ich habe jetzt schon ein bisschen Experrimentiert, glaube aber das ich 
mich irgendwie total verrannt habe.

Mein Bauchgefühl sagt das es eigentlich ganz einfach sein muss, aber 
irgendwie stelle ich mich grade bisschen Doof an.

Kann mir jemand eine kleine Skitzze oder nen passenden Link hier rein 
Schreiben ?!

Ich danke euch

Autor: HildeK (Gast)
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Signaleingang über Koppel-C auf einen Spannungsteiler geben, der die 
Versorgung auf 2.5V teilt.
Achtung, Operationsverstärker muss am Eingang und Ausgang zwischen 0V 
und 5V aussteuerbar sein.
             VCC
              +          VCC
              |           +
              |           |
             .-.      .---+--.
             | |      |   |  |
             | |      | |\|  |
             '-'      '-|-\  |
         ||   |         |  >-o----Out
    In o-||---o---------|+/
         ||   | 2.5V    |/|
             .-.          |
             | |          |
             | |          +
             '-'        -VCC
              |
             ===
             GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Autor: nreim (Gast)
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SUPER .... Ich danke dir für die schnelle Antwort !

Sowas in der Art hatte ich im Kopf, konnte es aber irgendwie nicht 
zusammenbringen ...

Werde das mal ausprobieren !

Vielen Dank für die Schnelle und Präzise Antwort ..

PS: Würde sich der TL074 Dafür eignen ? Wonach muss ich im Datenblatt 
suchen um diese info zu erhalten ?! Sorry bin noch am Lernen ;-)

Mfg:

Autor: HildeK (Gast)
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>Würde sich der TL074 Dafür eignen ?
Im Prinzip ja. Du hast aber nichts über die vorgesehene Betriebsspannung 
gesagt, ebenso nichts über die Frequenz des Signals. Das könnte dann 
auch zu einem 'Nein' führen.

>Wonach muss ich im Datenblatt suchen um diese info zu erhalten ?!
Bei 'normalen' OPAs müssen die Versorgungsspannungen meist um 2-3V 
oberhalb und unterhalb des maximalen/minimalen Signalpegel liegen, in 
deinem Fall heißt das, du musst ihn mit <-4V und >+9V versorgen. Typisch 
würde ich hier einfach +/-10V nehmen. Damit geht es ohne Probleme.

Es gibt aber auch spezielle Typen, deren Aussteuerung am Eingang fast an 
die Versorgungsgrenzen gehen darf und am Ausgang auch diese Grenzen 
knapp erreicht werden. Stichwort: Rail-to-Rail (R2R). Wenn du so einen 
Typ (z.B. MAX4130) nimmst, dann würde es gerade so mit +VCC=5V und 
-VCC=GND realisierbar sein (gut, es fehlen immer noch ein paar zig mV). 
Zur Sicherheit würde ich entweder die Aussteuerung auf +/-2V reduzieren 
oder das Signal auf 3V anheben und den R2R-OPA mit 6V versorgen, wenn es 
die Anwendung zulässt. Der Ausgang wäre dann aber im Bereich 0,5V ... 
5.5V.

Im Datenblatt sind dies die Angaben: Common Mode Input Voltage Range, 
Output Voltage Swing. Außerdem ist noch das Gain-Bandwidth-Product von 
Interesse, hier kann man bestimmen, welche Grenzfrequenz bei welcher 
Verstärkung noch möglich ist. Die meisten OPAs sind 'Unity-Gain-Stable' 
- das ist zumindest in deinem Fall, da v=1 verwendet werden soll, auch 
ein Kriterium. Einige der schnellen OPAs benötigen eine 
Mindestverstärkung >1, da sie sonst schwingen.

Beim TL darf das Eingangssignal nur bis 3-4V an die negative Versorgung 
gehen, um voll funktionsfähig zu bleiben; der Ausgang kann bis etwa 2-3V 
an die Versorgungsspannungen herankommen.
Die Bandbreite in deinem Fall (v=1) beträgt 4MHz (-3dB), dein Signal 
sollte also bis etwa 1-2MHz keine relevante Dämpfung erhalten.

Was meist nicht im Datenblatt steht, sind die notwendigen 
Entkoppelkondensatoren an der Versorgungspins des OPA.

>Sorry bin noch am Lernen ;-)
Kein Grund, sich zu entschuldigen - das ging schließlich jedem mal so! 
Deshalb war ich jetzt auch etwas ausführlicher.
Aber es gibt zu dem Thema viel Informationen im Netz, z.B. hier über die 
Forumssuche in den Beiträgen oder im Artikel 
Operationsverstärker-Grundschaltungen kannst du vieles an Grundlagen 
erfahren.

Autor: Ben (Gast)
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wo kommt denn das sinussignal her? wenn das niederohmig genug ist könnte 
man es ja über einen weiteren kondi und zwei dioden missbrauchen um eine 
negative hilfsspannung zu erzeugen, dann kommt der opamp bis exakt 0v 
runter. sollte man nicht mit einem extrem sauberen oszillatorsignal 
machen, aber wenn das aus einem netztrafo abgezweigt wird könnte das 
gehen.

Autor: Gast (Gast)
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... kondi ...

Was ist denn ein 'kondi'?

Autor: Ben (Gast)
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kondensator :)

Autor: nreim (Gast)
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Hallo ihr guten ..


Also Vielen Dank erstmal für die Zahlreichen und Sehr Ausführlichen ( @ 
HildeK ) Antworten.

Ja du hast recht ich habe noch nicht alle Details erwähnt.

Versorgunsspannung des TL074 ligt bei +-15V bzw. +-10V .

Die Frequenzen würde ich als nicht sehr Kritisch sehen ( ca 25 - 100 Hz 
)

Das Signal kommt aus einem DAC, Also kann ich die Ausgänge des DAC`s 
auch nicht wirklich belasten. Desswegen sollte es schon ein OPAMP sein 
...

Die Signale kommen letztendlich aus einem ILDA Adapter der für 
Schowlaser benötigt wird.

Mfg:

Autor: HildeK (Gast)
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>Versorgunsspannung des TL074 ligt bei +-15V bzw. +-10V .
>Die Frequenzen würde ich als nicht sehr Kritisch sehen (ca 25 - 100 Hz)

Passt locker mit dem TL074. Dann kannst du mein ganzes Gelaber zu Common 
Mode Input Voltage Range, Output Voltage Swing und GBW in dem 
Zusammenhang vergessen. :-)

Wenn du wenig belasten darfst, dann können die beiden Rs auch im Bereich 
100k ... 500k dimensioniert werden (sie belasten ja auch!) - eben so, 
dass die 2.5V erreicht werden. Mit dem Teiler geht es aber nur einfach, 
wenn die Versorgungspannungen auch stabilisiert sind. Jede Schwankung 
darauf hast auch am OPA-Eingang und wäre störend.

Autor: Ben (Gast)
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bei über 0.5v bitte die laserschutzbrille herunterfahren ;)

wenn der opamp schon 15v symmetrisch bekommt dann hast du 0-10v keine 
probleme, bei 10v symmetrisch brauchst du einen rail-to-rail OP.

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