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.
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Ich empfehle dir, erst mal die Seite Operationsverstärker-Grundschaltungen anzuschauen. Beide OPAs sind nicht annähernd brauchbar beschaltet.
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.
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Sowas könnte gerade so gehen, auch mit 5V Single Supply, wenn du für den OPA einen Rail-to-Rail-OPA verwendest.
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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 ...
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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?
> gibt es sonst noch etwas zu bemängeln?
Ja klar, wurde doch schon geschreiben.
Es lösen sich doch nicht 2 Probleme, bloss weil du eines löst.
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?
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.
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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
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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
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