Guten Tag,
ich habe mir eine Schaltung überlegt und würde gerne von Euch wissen, ob
die das tut, was ich mir vorstelle.
Ich habe ein Steuersignal (V_in = 0-10V) und das möchte ich um einen
einstellbaren Offset (V_offset = ca. 0-6V) erhöhen.
Als Spannungsversorgung habe ich 20V zur Verfügung.
Bsp:
V_in = 10V, V_offset = 1,2V
V_out soll 11,2V sein.
Würde das so funktionieren?
Danke & Grüße
Daniel
Das kann nicht gehen, weil du einen invertierenden Verstärker hast...
Wenn da 10V hereinkommen, müssten -10V rausgehen. Nur: woher sollten die
kommen mit V- = GND?
1. Spannung kommt invertiert raus
-5 bis 5V Eingang, 5V Offset macht -10 bis 0V
Lösung: Invertierenden Verstärker an den Ausgang
2. Der Spannungsteiler mit Poti am Addierer tut so nicht, da solte
möglichst ein Buffer - Impedanzwandler - hinten dran. Grund: Du änderst
den Widerstand am zweiten Addier Eingang und der Spannungsteiler ist
dann Parallel zu anderen Widerständen in der Schaltung --> doof.
Optional: Am Addier Eingang 1 noch einen Buffer hinsetzen - dann wirkt
das ganze wie eine Spannungsquelle
Wenn ich daheim bin kann ich dir mein Konstrukt hochladen
Lothar Miller schrieb:> Nur: woher sollten die> kommen mit V- = GND?
Stimmt ... habe jetzt ein ICL7662 drin.
Ano Nym schrieb:
> 1. Spannung kommt invertiert raus> Lösung: Invertierenden Verstärker an den Ausgang
erledigt.
Ano Nym schrieb:
> 2. Der Spannungsteiler mit Poti am Addierer tut so nicht, da solte> möglichst ein Buffer - Impedanzwandler - hinten dran.
hatte ich mir schon fast gedacht, dass das so nicht funktioniert.
Ano Nym schrieb:
> Wenn ich daheim bin kann ich dir mein Konstrukt hochladen
sehr gerne.
Würde das so, wie im Anhang funktionieren? Habe dann zwar keine 6V
sondern max. 4,4V Offset, das macht aber nichts.
Danke & Grüße
Daniel
R6 kann noch ein bisschen größer, bei mir sinds glaube ~50k
R4 und R7 kannst du auch mit R-Poti lösen. Nichts ist ideal und du hast
so einfach mehr einstellmöglichkeiten. Ist aber auch eher optional
Ebenfalls optional: An deinem Offset UTeiler noch einen zweiten normalen
R hinters Poti, erhöht auch noch mal ein bisschen die genauigkeit
Ich lad später mal mein Konstrukt hoch. Für meinen Zweck auch
überdimensioniert aber das is wurscht, muss ja funktionieren. Bei mir
kommen grob -5 bis 5V rein und 0 bis 5V raus (noch ungetestet aber
PSpice sachte es geht ;) )
Edit: Wenn dein Offset 1,3V geringer ist kannste das ja noch anpassen ;)
Einfach neu ausrechnen
Ich war bisher davon ausgegangen, dass man keine symmetrische
Versorgungsspannung braucht, um mit rein positiven Spannungen zu
rechnen, aber vielleicht irre ich mich ja.
Ich würde es erst mal ohne ICL7662 auf dem Steckboard probieren.
Philipp Klostermann schrieb:> Ich war bisher davon ausgegangen, dass man keine symmetrische> Versorgungsspannung braucht, um mit rein positiven Spannungen zu> rechnen, aber vielleicht irre ich mich ja.
Jain.
Klar kann man die Aufgabe auch nur im positiven Spannungsbereich lösen,
aber dafür braucht der OP eine andere Beschaltung. Denn ein
invertierender Verstärker will eben aus einer positiven Spannung eine
negative machen...
Aber woher "weiß" der OP, das das, was an seiner negativen
Spannungsversorgung anliegt, -15 V und nicht 0 V ist? Er kennt doch nur
die Differenz zwischen Vcc und Vee. Wenn er über den Gegenkopplungszweig
GND bekommt, ist das die niedrigste ihm bekannte Spannung, also aus
seiner symmetrischen Sichtweise -Vcc/2 V.
Wenn ich nicht gleich wieder zu meiner Tochter hoch müsste, würde ich
das schnell auf dem Steckboard ausprobieren.
Philipp Klostermann schrieb:> Aber woher "weiß" der OP, das das, was an seiner negativen> Spannungsversorgung anliegt, -15 V und nicht 0 V ist?
Das ist dem erst mal schnurzegal. Er versucht einfach, seinen Ausgang in
Richtung negativ auszusteuern. Und dann ist bei 0V Schluss. Pech gehabt.
> Wenn er über den Gegenkopplungszweig GND bekommt, ist das die> niedrigste ihm bekannte Spannung, also aus> seiner symmetrischen Sichtweise -Vcc/2 V.
Ein OPAmp versucht, die Differenz zwischen seinen Eingangspins auf 0V zu
halten. Und wenn der +Eingang an GND liegt, dann ist des OPAmps Ziel,
diese Spannung auch am -Eingang zu erreichen.
Nehmen wir mal die Widerstände des Verstärkers als Spannungsteiler her:
1
Vin ---R1---o----R2---- Ausg
2
|
3
-In
Wenn jetzt Vin = 10V sind, dann muß der Ausgang -10V haben, damit am -In
0V sind. Und diese -10V müssen vom OPAmp kommen...
Ich glaube, ich verstehe, was Du meinst, aber so ganz klar ist mir noch
nicht, wo (bis auf die Bemessung der Widerstände) der Unterschied liegt.
Gehen wir mal von 0 .. +20 V Versorgungsspannung aus.
Wenn ich jetzt am Eingang eine Spannung von 4 V habe, und einen Offset
von 3 V, soll das Ergebnis (am finalen Ausgang) ja 4 + 3 = 7 V sein.
Die Ausgangspannung am Addierer errechnet sich aus -R4 * (Uin / R3 +
Uofs / R5).
Bei Uin = 4 und Uofs = 3 ist das -10 * (4 / 10 + 3 / 10) = -(4 + 3) =
-7.
OK, verstehe. :-D
Der Addierer braucht wohl eine 0, und die ist dann durch das Niveau des
nichtinvertierenden Einganges bestimmt. Würde da nicht ein symmetrischer
Spannungsteiler reichen, der Vcc/2 als 0 definiert? Relativ dazu müsste
die Addition dann ja wieder stimmen. Die rechnerischen Eingangswerte
wären dann Uin' = Uin - 10 und Uofs' = Uofs - 10, also 4 V => -6 V und 3
V => -7 V.
Dann wäre die Ausgangsspanung des Addierers (ich kürze die identischen
Rs mal raus)
Vcc/2 + -(Uin' + Uofs') = 10 - (-6 + -7) = -3
Schon wieder Ooops!
Alles klar, Bereichsüberschreitung. R4 muss halbiert werden oder R3 und
R5 müssen verdoppelt werden. Damit werden die Werte vor der Addition
durch 2 geteilt was
10 - (-3 + -3,5) = 3,5V ergibt.
Diese müssten dann noch mit dem letzten OP (diesmal relativ zu 0 v)
invertiert verdoppelt werden.
Ich würde das gerne noch tiefergehend zu Ende führen, aber die Kleine
will ihr Pomps (Griesbrei)..
Melde mich des Nächtens nochmal.
Lothar Miller schrieb:> Klar kann man die Aufgabe auch nur im positiven Spannungsbereich lösen,> aber dafür braucht der OP eine andere Beschaltung.
So beschaltet funktioniert die Addition auch, oder?
Einziger Nachteil wäre, dass die Ausgangsspannung nie genau GND, bzw.
VCC erreicht?
daniel schrieb:> So beschaltet funktioniert die Addition auch, oder?
Das sieht nicht schlecht aus... ;-)
> Einziger Nachteil wäre, dass die Ausgangsspannung nie genau GND, bzw.> VCC erreicht?
Nimm einen Rail-to-Rail OP, dann geht das. Mit unipolarer Versorgung
solltest du sowieso einen nehmen, der mindestens an die negative Rail
herankommt (z.B. mindestens LM358, LM324).
Lothar Miller schrieb:>> So beschaltet funktioniert die Addition auch, oder?> Das sieht nicht schlecht aus... ;-)
Dann müsste die Schaltung so funktionieren?
Ich muss mal suchen, ob ich einen passenden Opamp hier habe, dann bau
ich die mal auf. Laut Liste sollten noch LM324 da sein, hatte ich eh
dafür ausgewählt.
adjust.png
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