Hallo liebes Forum, erstmal kurz zum Zweck der Schaltung: Ich generiere mir zunächst mit einem xr2206 ein Dreieckssignal mit 10Hz und 150mV Amplitude. Diesem Signal soll nun ein Sinussignal aufmoduliert werden, welches ich mit einem weiteren xr2206 erzeuge mit 50kHz und 10mV. Zur Addition der Signale benutze ich einen Summierverstärker mit Verstärkung 1 mit einem LM358. Dem Summierer sind zwei Spannungsfolger vorangestellt zwecks Impedanzanpassung, weil ich das irgendwo gelesen habe. Das Problem ist jetzt, dass die Signale völlig falsch addiert werden. Das Ausgangssignal ist entweder rein positiv oder rein negativ, d.h. das Sinussignal wird immer abgeschnitten, wenn das Dreieckssignal von einer negativen zu einer positiven Spannung wechselt (und umgekehrt). Außerdem ändert sich die Amplitude des Sinus ständig (scheint eine Schwebung zu sein). Vielleicht noch anzumerken, dass ich den LM358 mit +-5V betreibe. Ich hoffe jemand kann mir helfen, vielleicht gibt es ja einen besseren Addierer für das Problem. Danke.
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Max schrieb: > Vielleicht noch anzumerken, dass ich den LM358 mit +-5V betreibe. Zeig mal den Rest der Schaltung... Welche Ausgangsspannung erwartest du? > Das Ausgangssignal ist entweder rein positiv oder rein negativ, d.h. das > Sinussignal wird immer abgeschnitten Kannst du da mal ein Bild davon machen?
Entspricht eine Modullation einer Addition? Wa das nicht ne Multiplikation oder verwechsel ich was? Knut
Ggf. ist der Spannungsfolger zu hochohmig ausgelegt, wenn er nur aus einem Transistor plus Widerstand in der Emitterleitung besteht. Ohne Schaltplan macht es aber keinen Sinn, hier weiterzudiskutieren. Die Salamitaktik bringt doch nichts.
Max schrieb: > erstmal kurz zum Zweck der Schaltung: Ich generiere mir zunächst mit > > einem xr2206 ein Dreieckssignal mit 10Hz und 150mV Amplitude. Diesem > > Signal soll nun ein Sinussignal aufmoduliert werden, welches ich mit > > einem weiteren xr2206 erzeuge mit 50kHz und 10mV. Da sollte ein 10Hz Dreiecksignal rauskommen, welches mit einen 50KHz Sinus überlagert ist. Bei dieser Konstellation kann keinesfalls eine Amplitudenmodulation rauskommen. Mal abgesehen das es sich hier um eine reine Addition handelt. Gesetz der Fall man hätte wirklich eine Modulation ( durch Multiplizieren der beiden Signale ) was soll denn da hinten raus kommen? M.E. kann bei diesen Frequenz und Pegelverhältnissen niemals was vernünftiges entstehen. Der 50KHz Träger ist gegenüber dem 10 Hz Dreiecksignal viel zu klein. Ralph Berres
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Sorry erstmal für das Missverständis mit der Modulation, ich meinte einfach eine Addition der beiden Signale. Ich hab jetzt mal eine einfache Skizze für den Schaltplan angehängt. Die Signale vom XR2206 werden sauber erzeugt, so dass ich hier die genaue Beschaltung nicht eingezeichnet habe. Ich denke das Problem muss beim Summierverstärker liegen, vielleicht passt das ja auch nicht mit den Spannungsfolgern zusammen. Im zweiten Bild sind die Signale dargestellt. Ich hoffe es ist einigermaßen anschaulich, dass der Sinus an der 0V Linie einfach abgehackt wird anstatt hindurchzulaufen. Was ich mir auch nicht erklären kann, warum die Amplitude des Sinus so variiert. Ich hoffe das Ganze wird jetzt klarer. Danke schon mal für weitere Anregungen.
Mach doch mal ein Foto vom Scope-Screen, Deine Skizze ist ja kaum erkennbar...
Deine Variante vom Summierverstärker ist mir aber auch neu.
Ist ein nichtinvertierender Summierverstärker wobei der Eingang für Subtraktionen eben auf Masse gelegt ist.
Max schrieb: > Ist ein nichtinvertierender Summierverstärker wobei der Eingang für > Subtraktionen eben auf Masse gelegt ist. Nee nee nee, mal eben die Eingänge vertauschen funktioniert nicht. Du scheinst das Prinzip hinter einem invertierenden Summierer nicht verstanden zu haben. Deine Schaltung summiert da gar nichts. Mach es so wie mhh schrieb. LG Christian
Hallo Christian, ich hab da nicht einfach selbst rumgefuscht, das überlass ich anderen. Die Schaltung habe ich hierher: stefandumler.de/PDF/specimen01_3.pdf Da wird auch darauf eingegangen, dass die Spannungsfolger sinnvoll sind. Außerdem wird ja bei mir schon summiert ;) Nichtsdestotrotz werd ich euren Rat umsetzen und es halt mit einem "normalen Addierer" versuchen. Gruß, Max
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Hmm, bei näherer Betrachtung funktioniert das sogar, obwohl der Wirkmechanismus ein anderer ist. Ich ziehe daher meine Behauptung zurück. Du musst aber noch den Rückkopplungswiderstand, der die Verstärkung des OPVs bestimmt auf das doppelte des Widerstands gegen Masse setzen, da sonst nur zwei drittel der Eingangsspannungen am Ausgang entsteht. Anbei mal eine Simulation. LG Christian
Christian L. schrieb: > Hmm, bei näherer Betrachtung funktioniert das sogar, Logisch. > obwohl der Wirkmechanismus ein anderer ist. Es sind einfach 2 gekoppelte Spannungsteiler... Max schrieb: > Ich hab jetzt mal eine einfache Skizze für den Schaltplan angehängt. Ein paar Bauteilwerte wären arg interessant... Max schrieb: > Nichtsdestotrotz werd ich euren Rat umsetzen und es halt mit einem > "normalen Addierer" versuchen. Ich habe den kleinen Verdacht, dass du mit diesen Spannungen SEHR an die Grenzen des LM358 gehst mit 10mV Eingangssignal, bei max. 7mV Offsetspannung ohne Offsetabgleich... Max schrieb: > mit 50kHz und 10mV. Und diese 50kHz willst du um wieviel verstärken? Mit einer Unity Gain von 1MHz ist da nicht viel Luft...
Lothar Miller schrieb: > Es sind einfach 2 gekoppelte Spannungsteiler... Ja, ist mir dann auch aufgefallen. > Ein paar Bauteilwerte wären arg interessant... Die Widerstände sind alle 100k. > Und diese 50kHz willst du um wieviel verstärken? So, wie ich es verstanden habe sollen diese nur addiert werden. LG Christian
Christian L. schrieb: >> Ein paar Bauteilwerte wären arg interessant... > Die Widerstände sind alle 100k. Die Frage galt dem TO Max... Max schrieb: > Was ich mir auch nicht erklären > kann, warum die Amplitude des Sinus so variiert. Wie wurde das gemessen? Mit welcher Frequenz wiederholt sich diese "Modulation"?
Lothar Miller schrieb: >>> Ein paar Bauteilwerte wären arg interessant... >> Die Widerstände sind alle 100k. > Die Frage galt dem TO Max... Hä? Die stehen doch auch so in seiner Zeichnung im rechten unteren Rand. Oder versteh ich dich gerade falsch? LG Christian
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So auf mehrfachen Wunsch sind hier ein paar Screenshots. Ich denke das Problem wird in den ersten beiden Bildern ersichtlich. Danke Christian für die Simulation, dass gibt immerhin Sicherheit dass es prinzipiell funktionieren sollte. Den Rückkoppel-Widerstand hab ich nun auch verdoppelt, die Signalamplituden stimmen auf jeden Fall. Auch die Schwebung im Sinus ist nun weg, wie in Bild 3 zu sehen. Vllt komm ich heut noch dazu es mit dem inv. Addierer zu probieren, werd auf jeden Fall dann nochmals hier posten.
Christian L. schrieb: > Hä? Die stehen doch auch so in seiner Zeichnung im rechten unteren Rand. Wo.... ah, da... ist meine Brille. ;-)
Max schrieb: > So auf mehrfachen Wunsch sind hier ein paar Screenshots. Ich denke das > Problem wird in den ersten beiden Bildern ersichtlich. Könnten das Übernahmeverzerrungen sein beim Übergang vom unteren PNP zum oberen NPN-Transistor (siehe Innenschaltung des LM358)? Versuch mal, die Frequenz vom Sinus deutlich zu reduzieren. Wenn es dann besser wird, ist der OP zumindest in diesem Bereich zu langsam. Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb: > Könnten das Übernahmeverzerrungen sein beim Übergang vom unteren PNP zum > oberen NPN-Transistor (siehe Innenschaltung des LM358)? Das wollte ich vorhin auch schon schreiben, denn das würde den Effekt sehr gut erklären. Mich hat nur gewundert, dass der Effekt bei den noch recht humanen Anstiegszeiten der Signale schon so stark in Erscheinung tritt. Ich hätte erwartet, dass die Sinusschwingung in den Nulldurchgän- gen etwas angeknabbert ist, nicht aber, dass die eine Halbschwingung komplett fehlt. @Max: Um zu sehen, ob das wirklich die Ursache ist, könntest du mal die Frequenz des Sinussignals von derzeit 20kHz auf etwa 5kHz reduzieren und davon noch einmal einen Osziscreenshot posten.
Hi Leute, für die, dies es noch interessiert hier mal ein update: Die Reduzierung der Sinusfrequenz hatte keine Verbesserung zufolge. Ich kam aber dann auf die Idee, ein DC-Offset auf die beiden Signale zu geben und hab anschließend noch ein bisschen am Supply-Voltage gedreht und dann ging es auch (siehe Bild 1 und 2). Jetzt wollte ich nach den Spannungsfolgern und dem Summierverstärker ein Hochpassfilter mit 1,6Hz Grenzfrequenz einfügen um das Offset wieder loszuwerden. Aber dann sehe ich nur ein starkes Rauschen, siehe Bild3. Muss ich dazwischen noch irgendeinen Puffer einbauen, damit es keine Rückkopplungen gibt oder gibt es noch eine andere Möglichkeit das Offset wieder zu eliminieren? Viele Grüße Max
Die OpAmps benoetugen natuerlich noch Caps ueber der Speisung, an den pins 7 & 4 jeweils 100nF gegen GND. GND sollte eine GND Plane sein.
Ist noch ein Prototyp, deswegen hab ich noch keine GND Plane und keine Caps an der Versorgung. Das dürfte das Offset aber auch nicht weg machen, oder? ;)
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Einen 50kHz Sinus in Verbindung mit einem LM358 kannst du vergessen. Da muß ein besserer OPamp her. Probier doch mal einen TS912.
Danke, den Opamp werd ich bei Gelegenheit austauschen. Hat jemand noch eine Idee, wie ich das Offset wegkriege, oder zumindest stark reduziere, das würde auch schon reichen.
Wegen den Offset abgleich kannst du mal nach den "Handbock for Operational Amplifiers" und "OpAmp for Everyone" suchen. Da sind jede menge Dinge erklärt und möglicherweise sind da einige Trickschaltung bezüglich des Offsetabgleiches drin. Eine einfachere Alternative wäre ein Operationsverstärker zu nehmen welcher von hause aus ein kleines Offset mitbringt. (Würde ich auch persönlich bevorzugen)
Danke für den Tipp mit den Büchern "Student". Ich weiß aber nicht ob ich dich richtig verstehe. Ich meine mit Offset den DC-Anteil von 1,5V mit dem die summierten Signale ausgegeben werden, das liegt ja darin, dass die beiden Signale vorher auch mit einem Offset in den Addierer gehen. Deswegen verstehe folgende Aussage nicht: Student schrieb: > welcher von hause aus ein kleines Offset mitbringt.
Max schrieb: > Ich meine mit Offset > den DC-Anteil von 1,5V mit dem die summierten Signale ausgegeben werden, > das liegt ja darin, dass die beiden Signale vorher auch mit einem Offset > in den Addierer gehen. Den kannst Du durch addieren/subtrahieren von eine Spannung/Strom aus einer festen Spannungsquelle kompensieren. Siehe hierzu unter "Addierer" bzw. "Subtrahierer" bei http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen Gruß Dietrich
>Ich weiß aber nicht ob ich dich richtig verstehe. Ich meine mit Offset >den DC-Anteil von 1,5V mit dem die summierten Signale ausgegeben werden, >das liegt ja darin, dass die beiden Signale vorher auch mit einem Offset >in den Addierer gehen. Dann stimmt aber dein Schaltplan weiter oben nicht! Poste einen korrekten Schaltplan, Max. Was die Leute hier garnicht leiden können, ist, sinnlos zu raten. Nur so als Tipp...
Meine Güte, irgendwie bist du schon beratungsresistent. Die Verzerrung kommt durch den ungeeitgneten OP. Durch den Offset ist sie weg, weil der OP nicht mehr durch den Spannungsnulldurchgang muss wo die Übernahmeverzerrungen auftreten. Statt einfach einen geeigneten OP zu nehmen machst du mit Offset rum, der dann wieder weg muß und so weiter. Also nimm endlich einen OP mit einem mindestens 10 mal höheren Bandbreite-Verstärkungsprodukt, dann funktioniert es auch.
Dietrich L. schrieb: > Den kannst Du durch addieren/subtrahieren von eine Spannung/Strom aus > einer festen Spannungsquelle kompensieren. Wenn er das aber direkt am OPV macht erhält er sein altes Problem wieder. Der LM358 scheint Signale um den Nullpunkt nicht sauber zu übernehmen. Deshalb hat er ein Offset darauf gegeben, um vom Nullpunkt weg zu kommen. Scheinbar ist das Spicemodell hier nicht korrekt, sodass dieses Verhalten in meiner Simulation nicht auftrat. Aber das Bild von LM358i zeigt diesen Fehler ja deutlich, allerdings beim LM324. Das einfachste wird wohl sein, einen anderen OPV ohne dieses Verhalten zu nehmen. LG Christian
LM358i schrieb: > Dann stimmt aber dein Schaltplan weiter oben nicht! Poste einen > korrekten Schaltplan, Max. Was die Leute hier garnicht leiden können, > ist, sinnlos zu raten. Nur so als Tipp... Wer lesen kann muss nicht raten...;) UR Schmitt schrieb: > Meine Güte, irgendwie bist du schon beratungsresistent. Einfach fehl am Platz... > Die Verzerrung kommt durch den ungeeitgneten OP. Durch den Offset ist > sie weg, weil der OP nicht mehr durch den Spannungsnulldurchgang muss wo > die Übernahmeverzerrungen auftreten. Ist mir auch klar, dewegen hab ich es ja gemacht. Christian L. schrieb: > Wenn er das aber direkt am OPV macht erhält er sein altes Problem > wieder. Der LM358 scheint Signale um den Nullpunkt nicht sauber zu > übernehmen. Deshalb hat er ein Offset darauf gegeben, um vom Nullpunkt > weg zu kommen. > > Scheinbar ist das Spicemodell hier nicht korrekt, sodass dieses > Verhalten in meiner Simulation nicht auftrat. Aber das Bild von LM358i > zeigt diesen Fehler ja deutlich, allerdings beim LM324. > Das einfachste wird wohl sein, einen anderen OPV ohne dieses Verhalten > zu nehmen. > > LG Christian Danke für die Bestätigung. Ist wohl tatsächlich ein prinzipielles Problem beim LM358 und damit auch bandbreitenunabhängig. Leider komm ich nicht so schnell an neue OPV, da das Bestellsystem hier im Unternehmen etwas kompliziert ist. Also sorry an alle, dass ich der Sache auf den Grund gehen wollte und nicht einfach andere OPV getestet habe.
>Wer lesen kann muss nicht raten...;) Wenn der Text aber nicht genug hergibt, muß man raten. Ach, mach doch was du willst... >Danke für die Bestätigung. Ist wohl tatsächlich ein prinzipielles >Problem beim LM358 und damit auch bandbreitenunabhängig. Wie ich schon sagte, sind 50kHz kein Pappenstiel und der LM358 die völlig falsche Wahl. >Leider komm ich nicht so schnell an neue OPV, da das Bestellsystem hier >im Unternehmen etwas kompliziert ist. Und euer Unternehmen hat nur LM358 auf Lager?? Bestell doch deinen OPamp privat, bei Reichelt oder sonstwo... >Also sorry an alle, dass ich der Sache auf den Grund gehen wollte und >nicht einfach andere OPV getestet habe. Wenn du einen zu langsamen OPamp einsetzt, kannst du Wochen damit zubringen, die sich ergebenden Meßkuriositäten zu bestaunen.
Ach LM358i lass gut sein. Bevor das hier noch mehr offtopic wird, kann das Thema meinetwegen geschlossen werden. Es gab ja zum Glück ein paar hilfreiche Beiträge.
>Bevor das hier noch mehr offtopic wird, kann das Thema meinetwegen >geschlossen werden. Es gab ja zum Glück ein paar hilfreiche Beiträge. Du weißt nicht, daß ein LM358 viel zu langsam für einen 50kHz Sinus ist. Du weißt nicht, daß der LM358 total unlinear ist und nur für die allereinfachsten Anforfderungen reicht. Du weißt nicht, wie ein Summierer funktioniert und mußt dir einen aus dem Internet suchen. Und du weißt nicht, wie man einen Offset entfernt. Wenn ich so wenig Ahnung von OPamps hätte wie du, wäre ich ein wenig kleinlauter...
LM358i schrieb: > Wenn ich so wenig Ahnung von OPamps hätte wie du, wäre ich ein wenig > kleinlauter... Wozu gibt es das Forum...?
Hallo Max, die Schaltung zeigt einen gewöhnlichen nichtinvertierenden Addierer. Solche Grundschaltungen sollten an sich problemlos funktionieren. Daher denke ich zunächst an einen recht groben Fehler: - Gib mal bitte alle Bauteilwerte an. - Ist die Spannungsversorgung mit 100µF(Elko)||100nF(Keramik) entstört? - Sind die Massen sorgfältig verbunden? - Kannst Du einmal mit den Widerständen runtergehen? 100k finde ich recht viel, weil sie zu kleinen Strömen führen. Dadurch wird die Anordnung anfälliger gegen Störungen. - Werden alle Transistoren mit einer +/-Versorgung ausgestattet? Viele Grüße Michael
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