Hi,
als relativer Neuling habe ich eine Schaltung zusammengewürfelt, die ein
Wechselspannungssignal -2,5V - 2,5V auf eine Festpannung von 2,5V
addieren soll, so das am Ausgang Werte zwischen 0 und 5V gemessen werden
können.
Die beiden Widerstände zwischen 5V und GND bilden den Spannungsteiler,
der Widerstand darunter zusammen mit dem vor "Input" sind teil des
Addierers. Die Addierschaltung benutzt einen LM741 als OpAmp.
Der zweite 741'er soll das Signal invertieren, da aus der
Addierschaltung ja ein umgepoltes Signal kommt. An Output möchte ich
gerne später die Werte messen.
Das alle Widerstände 560 Ohm haben ist der massigen Verfügbarkeit
geschuldet, prinzipiell müssen sie ja nur alle gleich sein.
Ich habe versucht die Schaltung in GNU Spice zu stecken, leider wirft
dieser beim Importieren Errors, die ich nicht deuten kann. Vielleicht
kann sich bei Gelegenheit ja mal jemand die .sch anschauen.
Danke schonmal im Vorraus.
Ich habe die Schaltung eigentlich auf Basis genau dieser Seite gebaut,
von d.h. wundert mich etwas, dass es nun nicht passt.
Der Addierer, der dort aufgeführt ist benutzt zwar einen anderen
Baustein, dennoch ändert das ja nichts an der Beschaltung des OpAmps
(außer das beim LM741 + und nicht - oben ist).
Es wäre sehr freundlich, wenn du mir erklären könntest, warum diese
Beschaltung (ins besondere des Addierers, der Inverter ist ja erstmal
beiläufig) trotzdem falsch ist.
- Ein 741 arbeitet nicht mit 5V.
- bei einem Ausgangssignal von 5V muss die Versorgung mindestens 10..12V
betragen
- der rechte hat keine Beschaltung, arbeitet also auf Verstärkung → ∞.
Er benötigt eine Gegenkopplung zur Einstellung der Verstärkung.
- der Ausgang des linken ist Pin 6 und nicht Pin 2 - dort ist aber die
zweite Stufe angeschlossen.
- wenn du dein Eingangssignal 'hochheben' willst, benötigst du einen
Kondensator am Eingang.
- der linke OPA scheint eine invertierende Version werden zu wollen.
Dann wirst du aber bei +2.5V Eingang -2.5V am Ausgang erhalten. Das geht
nur dann, wenn du eine negative Versorgung zur Verfügung hast.
Danke für die Antworten, einige Fehler sind für mich durch sie
offensichtlich geworden.
Da ich sowieso noch eine Spannungsquelle für +/-15V habe würde ich gerne
bei den LM741 bleiben. Damit sollten ja auch die Kondensatoren
wegfallen.
Nachgebessert liegt mein neuer Plan im Anhang. Enthält dieser immer noch
Fehler, die ich nicht korrigiert oder gar neu eingebaut habe?
> Enthält dieser immer noch Fehler,
Aber satt.
In echt sprengt's den uA741.
Ausserdem kommt bei -2.5V rein nicht 0V raus raus,
und bei +2.5V rein nicht 5V raus raus.
Das wäre sehr schade, wenn der IC gleich den magischen Rauch verlieren
würde.
Der Spannungsaddierer ist ein Clon von dem, der in den
OpV-Grundschaltungen beschrieben ist
(http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/7/77/Op-addierer.png), der
Inverter kommt von
http://www.play-hookey.com/analog/experiments/images/basic_opamp.gif .
Den Spannungsteiler habe ich mir mehr oder weniger selbst
zusammengetüddelt.
Bei -2.5 - 2,5V Input und (-5/2) Spannung sollten nach dem ersten OpV
doch 0-5V stehen bleiben, nach dem Inverter also -5-0V.
Wo genau habe ich eine Sprengfalle in das Desing eingebaut?
Rador schrieb:> Wo genau habe ich eine Sprengfalle in das Desing eingebaut?
Wenn ich mich recht erinnere, ist auch beim 741 die negative Versorgung
auf e
Pin 4 und die positive auf Pin 7. Bei dir ist es genau umgekehrt.
Ein Datenblatt kann weiterhelfen!
Sprengen wird's ihn vielleicht nicht, aber kaputt ist er hinterher ...
Uh, was für ein dummer Fehler. Da hätte ich auch selber drauf kommen
können, das Datenblatt ist da ja eindeutig.
Ansonsten gefällt mir die SChaltung eigentlich gut, gibt es sonst noch
etwas zu bemängeln? VIelleicht noch einen zusätzlichen R zwischen LM741
links und Masse?
Ich vermute du beziehst dich auf HildeK's Beitrag.
Die Versorgung habe ich angepasst, damit fallen die ersten beiden Punkte
weg.
Die Beschaltung des rechten OpV's wurde geändert und macht jetzt auch
Sinn.
Richtig angeschlossen ist der zweite OpV jetzt auch, ohne WIderstand
zwischen den beiden. Das "Anheben" des Signals ist ja quasi obsolet
geworden. Und der erste OpV hat sogar eine negative Versorgung.
Welchen Fehler habe ich übersehen?
Der Spannungsteiler muss mit +5V anstatt -5V versorgt werden. Aber auch
dann wird es nicht funktionieren, da dein Spannungsteiler für die 2,5V
Offset mit dem Eingangswiderstand von 10kOhm belastet werden. Somit
stell sich eine Spannung von lediglich 5/3V = 1,66V ein.
Du musst auch nicht mit einem Spannungsteiler arbeiten. Ein einfacher
Widerstand reicht vollkommen (siehe erstes Bild). In dem Fall nutzt du
den Sachverhalt aus, dass du die addierte Spannung mit dem Verhältnis
von R1 und R2 gewichten kannst. Durch die 20kOhm gehen die 5V nur zur
Hälfte ein, also 2,5V.
Im zweiten Bild ist die rote Linie deine Eingangsspannung und die grüne
die resultierende Ausgangsspannung.
LG Christian
Danke, an die Gewichtung via Widerstände habe ich gar nicht mehr gedacht
(obwohl ich es gelesen und unter "nettes Feature" abgelegt hatte). Ist
natürlich deutlich einfacher, als mit dem Spannungsteiler
herumzufuchteln.
Der Vollständigkeit halber habe ich auch noch mal meinen endgültigen
Plan angehängt.
Rador
Rador schrieb:> Der Vollständigkeit halber habe ich auch noch mal meinen endgültigen> Plan angehängt.
Du musst trotzdem die -5V durch +5V ersetzen. Diese werden ja mit
invertiert.
LG Christian
Schaltung.png
(17 KB)
