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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsverstärkung 0-5 V auf 0-10 V mit Single Suply


Autor: Alexander Stern (sternius)
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Hallo,
hab das übliche Problem. Mein D/A Wandler gibt mir 0-5 V raus und ich 
will das Signal möglichs günstig auf 0 - 10V verstärken um einen 
Piezocontroller anzusteuern.
Was gäbs da für möglichkeiten ? Dachte an einen OP mit Single Suply, 
aber die gehen wohl nicht auf 0 V runter. Oder gibts was fertiges zu 
kaufen ?

Autor: MaWin (Gast)
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Ein OpApp ist schon richtig,
aber du lieferst zu wenig Informationen um den richtigen auswählen zu 
können.

- Welche Versorgungsspannug hast du zur Verfügung, 10V oder 12V oder 
merh ?

- welche kapazitive Last bewirkt der Piezo ?

- welche Geschwindigkeit brauchst du (und damit Strom um die Kapazität 
umzuladen)

- gibt es auch nicht-kapazitive Lasten, welchen Strom muss der OpAmp 
also, wenn er knapp über 0 rausgeben soll, durch den Ausgang nach Masse 
abfliessen lassen?

ohne weitere Anforderungen tut es ein TS912, dessen Ausgang auf den - 
Eingang per 1:1 Spannungsteiler, (z.B. 100k und 100k) so genau wie du es 
brauchst (z.B. 1%) rückgeführt wird.

Autor: Alexander Stern (sternius)
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danke für die schnelle antwort.
es gibt eigentlich keine besonderen anforderungen (zumindest meines 
wissens nach ;-) ).wichtig ist nur, dass ich auf 0 V runterkomme. wie 
wäre denn die schaltung für den ts912 ?
pin 8 +12 V
pin 4 0 V
und wo schließe ich dann genau das zu verstärkende signal an ?
3 und 5 ?
als betriebsspannung habe ich noch nichts, würde mir dann aber so ein 
stecknetzteil holen. denk mal 12 V sollten reichen.

Autor: MaWin (Gast)
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> zumindest meines wissens nach ;-)

Erst denken, Informationen nachschlagen, dann kaufen.

> 3 und 5?

3 (es sind 2 drin, den mit der 5 brauchst du nicht).
Und zwischen 1 und 2 und 2 und 4 je 100k.

> würde mir dann aber so ein stecknetzteil holen.

Es sollte wohl schon stabilisiert sein, nicht mehr als 16V liefern.

Autor: Alexander Stern (sternius)
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deswegen bin ich ein bisschen irritiert. wie ein normaler op verstärkt 
ist mir schon klar, aber da es zwei drin sind, verwirrt mich das halt 
ein wenig. also ich verwende quasi nur einen op von den beiden die drin 
sind ?

Autor: Ano Nym (oorim)
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Wie wäre es mit Spannung-Spannung Gegenkopplung mit OP?

Autor: Alexander Stern (sternius)
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wie gesagt bin leider ne 0 in elektronik und für alle vorschläge offen ( 
und am besten mit nem schaltbild ;-)).
denk mal das netzgerät wäre für den betrieb geeignet:
http://www.conrad.de/ce/de/product/510036/FESTSPAN...

Autor: Alexander Stern (sternius)
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ich hab mir überlegt wie wäre es mit dem LM324, dem netzteil von oben 
und je 1k wiederständen als spannungsteiler für die einstellung der 
verstärkung, bzw. da könnte man doch einen poti nehmen um das ganze 
variabel zu machen oder ? würde es gehen ?

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Ja aber...
bei dem LM324 hast Du sogar 4 OPAMPs, von denen Du 3 Stück nicht 
verwendest, das würde Dich noch viel mehr verwirren.

Wenn Du einfach auf 0V herunter mußt, dann empfehle ich eine negative 
Versorgungsspannung von "ein paar Volt", die man evtl. aus dem Netzteil 
bekommt oder sich per ICL7660 erzeugt, wenn der Strom reicht.

Autor: Alexander Stern (sternius)
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ja den ICL empfehlen hier viele, aber wie verschalte ich den ? bzw dazu 
brauch ich ja wiederum noch ne spannungsquelle und ich wollte eigentlich 
nur mit einer auskommen, sonst kann ich ja den op direkt mit 2 
spannungsquellen betreiben. ne andere frage, kann ich mit nem 
spannungsteiler ein paar volt vom netzteil abzweigen und damit die 
spannung auf 0 kriegen ? und wenn nicht, was ist eine typische 
versorgungsquelle für einen ICL ?

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Alexander Stern schrieb:
> ja den ICL empfehlen hier viele, aber wie verschalte ich den ? bzw dazu
> brauch ich ja wiederum noch ne spannungsquelle und ich wollte eigentlich
> nur mit einer auskommen,

Beim ICL kommst du mit einer (positiven) Spannungsquelle aus, das habe
ich ja schon im letzten Thread geschrieben:

  Beitrag "Re: Frage zu Rail-to-Rail OPV"

Wie du den ICL anschließt, steht im Datenblatt.

Ob du eine negative Spannung wirklich brauchst, hängt davon ab, wie
genau die 0V am Ausgang sein sollen und wie die Last, also der Eingang
des Piezo-Controllers beschaffen ist. Wie genau sollen denn die 0V sein?

Ist der Eingang sehr hochohmig, kommst du mit dem LM324 bis auf wenige
Millivolt an 0V heran. Die verbleibende Ungenauigkeit bewegt sich in der
Größenordnung des durch die Offsetspannung des LM324 ohnehin vorhandenen
Fehlers. Ist der Eingang des Piezo-Controllers nicht so hochohmig, und
muss der OpAmp bei niedrigen Signalspannung Strom aus diesem Eingang
"saugen", können die 0V ohne negative Spannungsversorgung nicht erreicht
werden.

Mach doch mal folgenden Test: Du schließt ein Amperemeter mit dem einen
Ende an eine niedrige positive Spannung (z.B. 0,5V) und mit dem anderen
an den Eingang des Piezo-Controllers. Wie groß ist der Strom, und in
welche Richtung fließt er? Gut ist es, wenn er in den Controller
hineinfließt, egal wie groß er ist. Fließt er aus dem Controller heraus,
sollte er nicht größer als ein paar µA sein. Sonst brauchst du
tatsächlich eine negative Versorgungsspannung.

Alternativ kannst du auch einfach die Schaltung mit dem OpAmp aufbauen
und am realen Objekt nachsehen, wie sich die Ausgangsspannung verhält :)

Autor: Alexander Stern (sternius)
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danke werd ich morgen mal ausprobieren ;-) juhu morgen gehts ans löten 
^^ und ich bau meine erste op schaltung ^^

Autor: Alexander Stern (sternius)
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hab heute die schaltung mit asymmetrischer spannung ausprobiert und komm 
auf 0,02V runter und auf 9,98 V hoch. also absolut ausreichend. danke 
für die vielen tipps

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