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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gegenteil v. Verstärker gesucht


Autor: A.Matör (Gast)
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Hallo,

ich möchte analoge Eingangssignale in den Spannungsbereich eines ADC 
(z.B. ADS830) bringen. Ich habe verschiedene Signalbereiche, einmal 
~50V, dann 0-15V und 0-5V.

Zwecks Isolation sollte ja ein Übertrager in den Signalpfad, aber ich 
weiß jetzt nicht, wie ich die Signale in den zulässigen Bereich des ADC 
bringe (+- 1V).

Die Signale sind (mehr oder weniger) analoge Signale bis zu 1 MHz.

Wenn ich verschiedene Übertrager mache, habe ich das Problem, zwischen 
diesen umzuschalten. Ein Relais bringt sicher viel Dreck mit auf die 
Leitung. Macht ein Mehrfach-Umschalter Sinn?

Gibt es sowas wie das Gegenteil eines Verstärkers, mit dem ich die 
Amplitude des Signals verringern könnte, ohne das Signal zu verfälschen?

Bin für jeden Tip dankbar.

A.

Autor: Roland Praml (pram)
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Mit einem Spannungsteiler z.B.

Autor: Michael Skropski (rbs_phoenix)
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wie wärs mit nem OP mit der Verstärkung < 1 ? ;) Kann man ja mit einem 
Trimmer abstimmbar machen.

Was ich auch gesehen habe ist, mit Hilfe eines Multiplexers (CD4051) aus 
verschiedenen Analogen Signalen auszuwählen. Das ist vielleicht auch das 
einfachste. Bedarf natürlich einer Ansteuerung (warscheinlich µC? ) und 
die OPs zum Pegelanpassen sollten auch vorher sein. (Zu sehen auf Seite 
5, ganz unten Bild 4: 
http://www.elv-downloads.de/Assets/Produkte/7/755/...)

A.Matör schrieb:
> Die Signale sind (mehr oder weniger) analoge Signale bis zu 1 MHz.

D.h. Du musst mit mindestens 2 MHz abtasten um beispielsweise einen 
Sinus zu rekonstruieren oder um 0/1 von einem Rechtecksignal zu 
erkennen, jedoch gilt hier: je schneller desto besser.


MFG RBS_Phoenix

Autor: A.Matör (Gast)
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Hm, dann habe ich wohl was falsch verstanden. Dachte ein Spannungsteiler 
wäre für DC.

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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warum sollte ein Spannungsteiler kein AC teilen?

Autor: A.Matör (Gast)
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> Was ich auch gesehen habe ist, mit Hilfe eines Multiplexers (CD4051) aus
> verschiedenen Analogen Signalen auszuwählen.

Hm, die Schaltung kenne ich - aber dort geht es ja hauptsächlich um 
Gleichspannung in einem konstanten Messbereich und der Multiplexer wird 
u.a. verwendet, um zwischen Strom- und Spannungsmessung umzuschalten.

> Du musst mit mindestens 2 MHz abtasten
Das genannte ADC arbeitet bei 60MS/s

Was ich nicht weiß - wie wirken sich Spannungsteiler, Multiplexer und Co 
auf den Signalverlauf aus?
Das ADC soll keinen schönen Sinus anzeigen, sondern mir helfen, Fehler 
aufzuspüren, d.h. ich möchte das sehen, was eben kein Sinus ist.
Dementsprechend sorgfältig sollte der Signaleingang verarbeitet werden.

Idealerweise würde man vielleicht jedem Messbereich ein eigenes ADC 
spendieren, aber das ist mir dann eine Nummer zu groß ...

Autor: Michael Skropski (rbs_phoenix)
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Müsste für AC eigentlich auch gehen. Nur hat man da halt immernoch die 
Wechselspannung, nur kleiner. Deshalb hätte ich gesagt ein 
Spannungsverhältnis von 1:20 (Also 1 Volt am Widerstand sind 20V der 
Eingangsspannung), somit 5V Uss am R = 100V Uss In. Dann einen DC-Anteil 
von 2,5V und dann hast du eine Schwingende Gleichspannung. Doch ich 
würde vor dem Multiplexer (wenn du den nehmen willst, sonst spätestens 
vorm AD-Wandler) eine Diode gegen +5V und eine Gegen Masse machen. Dann 
schützt du dein Eingang gegen Spannungen, die evtl mal größer oder 
kleiner sind.

A.Matör schrieb:
> und der Multiplexer wird
> u.a. verwendet, um zwischen Strom- und Spannungsmessung umzuschalten.

Ja, also sind es doch auch mehrere Analoge Eingangssignale, die auf 
einen einzelnen ADC geschaltet werden.

Autor: Michael Skropski (rbs_phoenix)
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Oh ich hab garnicht gesehen, das der von -1V nach +1V geht. Naja, dann 
musste es eben darauf anpassen und kannst den DC-Offset weglassen.

Autor: A.Matör (Gast)
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Danke für die Tips. Werde mal in der Richtung weiter machen.

> Oh ich hab garnicht gesehen, das der von -1V nach +1V geht
Nee, Du hattest schon recht mit der Vorspannung von 2,5 V
Der differentielle Eingang darf zwischen 2 und 3 V liegen, also um 2,5V 
pendeln.

Autor: na ob das (Gast)
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A.Matör  schrieb:

> ~50V, dann 0-15V und 0-5V

> analoge Signale bis zu 1 MHz

das alles auf einen ADC Eingang.

> Dachte ein Spannungsteiler
> wäre für DC

mmhh.

Autor: Michael O. (mischu)
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Mal eine blöde Frage:

A.Matör schrieb:
> Ich habe verschiedene Signalbereiche, einmal ~50V, dann 0-15V und 0-5V.
> Zwecks Isolation sollte ja ein Übertrager in den Signalpfad,

Möchtest Du ausschließlich AC-Signale messen?  0..15V hört sich für mich 
nach DC an. Ein Übertrager (auf Trafobasis) kann keine DC-Signale 
übertragen!!

Ansonsten ist ein Trafo auch eine Belastung für Dein Eingangssignal. 
D.h. du belastest Deine Quelle mit der Eingangsimpedanz des Trafos plus 
der transformierten Sekundärseitigen Impedanz.
Wenn Du auf der isolierten Seite einen Opamp vorschaltest, ist die 
Impedanz des Trafos von der Quelle entkoppelt. Dann kannst Du 
sekundärseitig auch einen Spannungsteiler mit niedriger Impedanz 
aufbauen, der störunempfinglich ist. Andererseits bekommst Du sicher 
Probleme mit der Linearität des Übertragers, wenn Du einen großen 
Messbereich überträgst und erst vor dem ADC die Abschwächung machst.

Wozu überhaupt einen Trafo nehmen?   Du kannst Doch einen 
Differenzverstärker aufbauen und den hochohmig an die Quelle ankoppeln!

Autor: Peer (Gast)
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Nur mal so als Arbeitsgrundlage. Über die Geschwindigkeit von OP und 
Multiplexer muß man noch nachdenken. Galvanisch getrennt ist die Sache 
natürlich noch nicht. Aber ~50V ist ja noch erlaubt.

Autor: Peer (Gast)
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Ups, das sieht ja bescheiden aus. Na, das Prinzip erkennt man aber.

Autor: Peer (Gast)
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nochmal als .PNG. Hoffentlich siehts nun besser aus.

Autor: Peer (Gast)
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Oh man. das war wieder nix. Gebs auf.

Autor: A.Matör (Gast)
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> mmhh.

Yo - hast ja recht! Manchmal (?) habe ich einfach ein Brett vor dem 
Kopf.
... und nicht zuletzt: nomen est omen ;)

> Möchtest Du ausschließlich AC-Signale messen?  0..15V hört sich für mich
> nach DC an. Ein Übertrager (auf Trafobasis) kann keine DC-Signale
> übertragen!!

Hm - ich möchte den AC-Anteil sichtbar machen.
Hast schon recht - die beiden letzten Bereiche sind DC - zumindest 
theoretisch.
Ich möchte mich in SNT-Materie einarbeiten und dachte, ich fange mit 
sekundär getakteten Teilen an. Die ganze PWM-Geschichte möchte ich mit 
nem AVR, also zu Fuß machen.

Der ADC soll mir helfen, die Materie vom Ringkern bis zur Stabilisierung 
zu verstehen.

Das PWM-Maximum soll so bei 0,5MHz liegen, da denke ich, dass ich mit 
dem ADC schon Fehler sichtbar machen kann.

> Andererseits bekommst Du sicher Probleme mit der Linearität des
> Übertragers, wenn Du einen großen Messbereich überträgst und erst vor
> dem ADC die Abschwächung machst.

Genau das war auch mein Gedanke, deshalb dachte ich an 3 
unterschiedliche Übertrager, aber da ich keine Ahnung habe, habe ich 
eben gefragt.

> Wozu überhaupt einen Trafo nehmen?   Du kannst Doch einen
> Differenzverstärker aufbauen und den hochohmig an die Quelle ankoppeln!

Hm, wie man unschwer erkennen kann, ist mein Halbwissen sehr lückenhaft. 
Besonders im Analogbereich. Ich dachte, Trafo bzw. gewickelten 
Übertrager bräuchte ich auch zur galvanischen Trennung.

> Nur mal so als Arbeitsgrundlage. Über die Geschwindigkeit von OP und
> Multiplexer muß man noch nachdenken.

Danke für die Hilfe! - werde mir es genauer anschauen.

A.

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