Hallo Leute, ich bin grade dabei, ein Signal, das über eine Symmetrische Leitung kommt auszuwerten. Heißt mit einem AD-Wandler. Dafür muss ich das potentialfreie Signal umwandeln, in ein Signal mit dem Bezug zur Masse. Als einzigen Anhaltspunkt hatte ich erstmal den Artikel zu dem Thema auf Wikipedia. http://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signal%C3%BCbertragung Zum Einkoppeln, Entkoppeln, Potenzieren (den Bezug zu einen Potential herstellen ^^) oder wie auch immer der richtige Fachbegriff heißt, gibt es im Grunde nur ein Bild, dass aber eigentlich schon alles sagt. Ich brauche lediglich einen Komparator, der mit der entsprechenden Spannung einmal mit + und einmal mit - versorgt wird, an dem die beiden Eingangssignale angeschlossen werden und es mir die Differenz ausgibt. Ich hoffe, ich liege bis hier richtig. Denn mir will es nicht so recht gelingen. Arbeite von -20V bis +20V. Ich habe ein Labornetzteil, dass mir 2x 20 Volt erzeugt, diese schließe ich in Reihe zusammen. Also habe ich 40V bei dem ich das eine Ende an Vcc+ und das andere Ende an Vcc- anschließe und der Wert dazwischen, bildet mein Ground für das Ausgangssignal. So habe ich +20V, GND und -20V. Weshalb ich das hier schreibe ist, habe ich einen Denkfehler? Denn wenn ich das so mache, habe ich am Oszi ein Verhalten, dass ich nicht zuordnen kann, mein LM358 kocht und meine Stromversorgung arbeitet an der Strombegrenzung. Vielen Dank für gute Tipps Fabian
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Ein Komparator gibt dir nicht die Differenz aus... Zeig mal deine Schaltung!
Fabian Hoemcke schrieb: > mein LM358 kocht Das wundert mich nicht, denn der LM358 arbeitet mit max. +/- 16 Volt Versorgungsspannung ( Datenblatt !). Ein LM358 ist auch kein Komparator, sondern ein Operationsverstärker. Ist in diesem Fall aber richtig, denn die Differenz zwischen zwei Spannungen ist genau der Job für einen Opamp. Da du aber für den ADC sowieso kleinere Eingangsspannungen brauchst, solltest du als erstes die +/- 20 Volt per Spannungsteiler auf z.B. +/- 2,5 Volt bringen. Diese schickst du dann in einen Differenzverstärker mit der Verstärkung 1 , am Ausgang erhältst du dann eine ADC geeignete Spannung: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0209092.htm Besonders pfiffige Entwickler dimensionieren den Differenzverstärker gleich so, das er mit einer Verstärkung von 0.125 arbeitet, dann werden aus den +/- 20 Volt gleich +/- 2.5 Volt.
Fabian Hoemcke schrieb: > das potentialfreie Signal Meinst du "das differentielle Signal"? > Dafür muss ich das potentialfreie Signal umwandeln, in ein Signal mit > dem Bezug zur Masse. Ich möchte da noch den Begriff "Gleichtaktbereich" mit einbringen. Denn dieses potentialfreie Signal darf natürlich nicht wirklich potentialfrei sein, denn sonst könnte sich das +-20V Signal ja tatsächlich auf 80..120V abspielen. Und das dann auf einen Differenzverstärker zu geben, der nur zwischen -20V und +20V kann, das könnte den überfordern. Kurz: so wie es derzeit gezeichnet ist, müssen die Massen miteinander verbunden und ein Potentialbezug hergestellt werden!
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Danke an Alle für die sachdienlichen Antworten. hmmm schrieb: > Ein Komparator gibt dir nicht die Differenz aus... Matthias Sch. schrieb: > Ein LM358 ist auch kein Komparator, sondern ein Operationsverstärker. Danke für diese Anmerkungen. Ich war drauf und dran zurück zu motzen und zu sagen, dass das ja die gleichen Bauteile seien und nur die Beschaltung beziehungsweise der Zweck das Bauteil zu einem Operationsverstärker oder zu einem Komparator macht. Dem ist aber nicht so, wie ich gelesen habe. Ein Komparator hat keine Frequenzkompensation um schnell schalten zu können und deshalb verträgt dieser auch kein Feedback. Kann also ausschließlich nur als Komparator arbeiten. Matthias Sch. schrieb: > Das wundert mich nicht, denn der LM358 arbeitet mit max. +/- 16 Volt > Versorgungsspannung ( Datenblatt !). Das wundert mich. Im Datenblatt von Fairchild steht, wenn Du hier drauf klickst --> LM358, dass die Spannungsversorgung von 3V~32V (oder +-1,5V~32V). Im Datenblatt von ST, von dem mein LM358 ist, steht unter amsolute maximum ratings Vcc=+32V. Missverständnis? hmmm schrieb: > Zeig mal deine Schaltung! Das habe ich mal gemacht. Jedoch wusste ich nicht, worauf Du bei diesem einfachen Aufbau hinaus wolltest. Nur um Missverständnisse zu vermeiden. Das Potential zwischen den Spannungsquellen wird nicht mit GND verbunden, sondern dient mir als Ground. Matthias Sch. schrieb: > Da du aber für den ADC sowieso kleinere Eingangsspannungen brauchst, > solltest du als erstes die +/- 20 Volt per Spannungsteiler auf z.B. +/- > 2,5 Volt bringen. Diese schickst du dann in einen Differenzverstärker > mit der Verstärkung 1 , am Ausgang erhältst du dann eine ADC geeignete > Spannung: In diesem Fall brauche ich das nicht. Ich nutze das Xminilab von Gabotronik http://www.gabotronics.com/development-boards/xmega-xminilab.htm und diesen kann Signale von +20V ~ -14V verarbeiten. Meinen Signale liegen immer zwischen max 17V und -5V. Wie das auf dem Board gemacht wird, kannst Du im Anhang sehen. Dein Vorschlag aber, war meine Ursprüngliche Idee. Beitrag "AD-Wandlugn - Dynamik" Lothar Miller schrieb: > Meinst du "das differentielle Signal"? Ja Lothar Miller schrieb: > Ich möchte da noch den Begriff "Gleichtaktbereich" mit einbringen. Denn > dieses potentialfreie Signal darf natürlich nicht wirklich potentialfrei > sein, denn sonst könnte sich das +-20V Signal ja tatsächlich auf > 80..120V abspielen. Und das dann auf einen Differenzverstärker zu geben, > der nur zwischen -20V und +20V kann, das könnte den überfordern. Das ist mir neu. Ich dachte, dem OpAmp interessieren nur die Differenzen und nicht die absoluten Werte. Gruß und Danke Fabian
Fabian Hoemcke schrieb: > Das ist mir neu. Deshalb hab ich es erwähnt. > Ich dachte, dem OpAmp interessieren nur die Differenzen > und nicht die absoluten Werte. Der Wert "Common Mode Voltage Range" im Datenblatt schränkt dich da üblicherweise auf die Versorgungsgrenzen (oder sogar noch weniger) ein.
Fabian Hoemcke schrieb: > Das wundert mich. Im Datenblatt von Fairchild steht, wenn Du hier drauf > klickst --> LM358, dass die Spannungsversorgung von 3V~32V (oder > +-1,5V~32V). Da steht unter den absolut max. Ratings: ±16 or 32 und NICHT ±32!!!! Grundlagen!
Udo Schmitt schrieb: > Da steht unter den absolut max. Ratings: Und auch davon hat man gehörigen Sicherheitsabstand zu wahren!!
Udo Schmitt schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Das wundert mich. Im Datenblatt von Fairchild steht, wenn Du hier drauf >> klickst --> LM358, dass die Spannungsversorgung von 3V~32V (oder >> +-1,5V~32V). > > Da steht unter den absolut max. Ratings: > ±16 or 32 > und NICHT ±32!!!! > > Grundlagen! Alles klar! 32V bedeuten natürlich auch -16V ~16V. OK. Denkfehler! Lothar Miller schrieb: > Udo Schmitt schrieb: >> Da steht unter den absolut max. Ratings: > Und auch davon hat man gehörigen Sicherheitsabstand zu wahren!! Ja klar! Von meiner Fehlannahme aus gesehen, hatte ich das ja auch berücksichtigt. 20V sind weit weg von 32V! Gruß Fabian
Das bringt mich auch gleich noch zu der Frage, wie erstelle ich eigentlich ein differentielles Signal? Mit einem invertierenden Verstärker und einem nicht-invertierenden Verstäerker à 1/2? Was spätestens beim nicht-invertierendem nicht so einfach sein dürfte. Gruß Fabian
Fabian Hoemcke schrieb: > Ja klar! Von meiner Fehlannahme aus gesehen, hatte ich das ja auch > berücksichtigt. 20V sind weit weg von 32V! Wie passt das damit zusammen? 32V sind die absolute Spannungsdifferenz zwischen positiver und negativer Versorgung!!!! Fabian Hoemcke schrieb: > Ich hoffe, ich liege bis hier richtig. Denn mir will es nicht so recht > gelingen. Arbeite von -20V bis +20V. Ich habe ein Labornetzteil, dass > mir 2x 20 Volt erzeugt, diese schließe ich in Reihe zusammen. > Also habe ich 40V bei dem ich das eine Ende an Vcc+ und das andere Ende > an Vcc- anschließe und der Wert dazwischen, bildet mein Ground für das > Ausgangssignal. So habe ich +20V, GND und -20V.
Fabian Hoemcke schrieb: > Das bringt mich auch gleich noch zu der Frage, wie erstelle ich > eigentlich ein differentielles Signal? Am besten mit einem Baustein, der dies von sich aus kann, z.B. einer mit zwei Ausgangsstufen, die über einen Stromspiegel zusammenhängen.
Beispiel in Bild 1: Differenzverstärker http://www.elektronikinfo.de/strom/operationsverstaerker.htm
Udo Schmitt schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Ja klar! Von meiner Fehlannahme aus gesehen, hatte ich das ja auch >> berücksichtigt. 20V sind weit weg von 32V! > > Wie passt das damit zusammen? > 32V sind die absolute Spannungsdifferenz zwischen positiver und > negativer Versorgung!!!! Schrieb ich nicht, dass ich von der Fehlannahme ausgegangen bin? Warum reibst Du es mir dann abermals unter die Nase? Ich habe es ja nun kapiert. Michael schrieb: > Am besten mit einem Baustein, der dies von sich aus kann, z.B. einer mit > zwei Ausgangsstufen, die über einen Stromspiegel zusammenhängen. OK, wird wohl das einfachste sein. Hast Du ein Tipp? Michael schrieb: > Beispiel in Bild 1: Differenzverstärker > http://www.elektronikinfo.de/strom/operationsverstaerker.htm Super! Danke! Die Seite ist Spitze!
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Also, ich verstehe das nicht mehr. Vor allem, weil es doch eine so einfache Sache ist. Ich habe die Spannungsversorgung auf ±10V runter gedreht, so dass ich ein Versorgungsbereich von 20V habe, das Signal selber bewegt sich zwischen ±3V und am Ausgang kommen konstant 8,74V an. Warum? Ich habe auch den LM358 durch zwei weitere ersätzt und habe Vcc- auf GND gesetzt, immer der gleiche Fehler. Die Schaltung schaltet halt nicht. Hat jemand eine Idee?
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Mir ist im übrigen in einer der Schematics ein Fehler unterlaufen. Ich habe ihn mal korrigiert. Gruß Fabian
Fabian Hoemcke schrieb: > Ich habe auch den LM358 durch zwei weitere ersätzt und habe Vcc- auf GND > gesetzt, immer der gleiche Fehler. Die Schaltung schaltet halt nicht. Ein Operationsverstärker braucht immer eine Gegenkopplung. Die beiden Signale einfach an die Eingänge legen und sonst nichts funktioniert nicht: ein üblicher OPV hat eine (Leerlauf-)Verstärkung von z.B. 100000, mit der die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingängen verstärkt wird. Dein Ausgang wird also immer am "Anschlag" sein. Du solltest Dich mal in die Eigenschaften von OPVs und Grundschaltungen mit OPVs einarbeiten. Gruß Dietrich
Fabian Hoemcke schrieb: Hallo Fabian > Also, ich verstehe das nicht mehr. Ja, das sieht so aus (nicht böse gemeint) ;-) Lies Dir mal die Grundlagen von Operationsverstärkern durch. Z.B: http://www.rn-wissen.de/index.php/Operationsverst%C3%A4rker Ein OP hat eine sehr hohe (!) Verstärkung. So wie Du ihn angeschlossen hast, geht er sofort an die Grenze seines Aussteuerbereiches, selbst wenn beide Eingänge theoretisch den gleichen Wert haben. Es gibt schließlich auch noch Rauschen et. al. Grüße Andreas
Fabian Hoemcke schrieb: Hallo Fabian (again - sry - eben vergessen ;-) > Vor allem, weil es doch eine so einfache Sache ist. Ja, wenn man weiss was man sucht schon. Du möchtest doch bestimmt eher einen Instrumentenverstärker haben, oder ? Denn mit einem Subtrahierer ist es immer schwierig, die beiden Leitungen Deines symmetrischen Signals gleich stark zu belasten (ansonsten gibts auch wieder sehr "lustige" Effekte). http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker Grüße Andreas
Dietrich L. schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Ich habe auch den LM358 durch zwei weitere ersätzt und habe Vcc- auf GND >> gesetzt, immer der gleiche Fehler. Die Schaltung schaltet halt nicht. > > Ein Operationsverstärker braucht immer eine Gegenkopplung. Die beiden > Signale einfach an die Eingänge legen und sonst nichts funktioniert > nicht: ein üblicher OPV hat eine (Leerlauf-)Verstärkung von z.B. 100000, > mit der die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingängen verstärkt > wird. Dein Ausgang wird also immer am "Anschlag" sein. > > Du solltest Dich mal in die Eigenschaften von OPVs und Grundschaltungen > mit OPVs einarbeiten. > > Gruß Dietrich Komisch, und ich dachte genau das sollte funktionieren. Also um das nochmal kurz festzuhalten. Ein Komparator darf kein Feedback haben und ein Operationsverstärker muss ein Feedback haben? Tut mir leid, dass ich Dir jetzt so komme, aber in die Grundschaltungen der OpAmps habe ich mich bereits im Grundstudium eingearbeitet. Ich gebe zu, den Unterschied zwischen Komparator und Operationsverstärker hätte ich wissen müssen. Und auf das mulmige Gefühl, den OpAmp ohne Feedback zu betreiben hätte ich hören sollen. Aber ich weiß jetzt beim besten Willen nicht, was es mir bringen soll, mich nochmal durch die ganzen Grundschaltungen zu wühlen. Denn ich kann mich nicht daran erinnern, dass es eine Schaltung für genau diesen Zeck gab. Also das Entkoppeln eines differenziellen Signals. Wenn doch, wie heißt sie dann? Denn genau danach suche ich ja. Vielen Dank. Andreas schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: > > Hallo Fabian >> Also, ich verstehe das nicht mehr. > Ja, das sieht so aus (nicht böse gemeint) ;-) Dem stimme ich Dir zu! ;-) > > Lies Dir mal die Grundlagen von Operationsverstärkern durch. Z.B: > http://www.rn-wissen.de/index.php/Operationsverst%C3%A4rker Danke. Mach' ich. Über Lektüre bin ich Dir immer dankbar. Aber steht da auch was zu differentiellen Signalen? > > Ein OP hat eine sehr hohe (!) Verstärkung. > So wie Du ihn angeschlossen hast, geht er sofort an die Grenze seines > Aussteuerbereiches, selbst wenn beide Eingänge theoretisch den gleichen > Wert haben. Es gibt schließlich auch noch Rauschen et. al. Ein Fakt den ich so nicht bedacht hatte. Stimmt. Ich dachte, dass das dann als nicht-invertierender Verstärker zu betrachten ist, da ja die Verstärkung positiv sein soll, käme man auf eine Verstärkungsgleichung die in etwa so aussieht:
Aber es wird wohl doch eher
sein. > > Grüße > Andreas Andreas schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: > > Hallo Fabian (again - sry - eben vergessen ;-) > >> Vor allem, weil es doch eine so einfache Sache ist. > Ja, wenn man weiss was man sucht schon. Du möchtest doch bestimmt eher > einen Instrumentenverstärker haben, oder ? > > Denn mit einem Subtrahierer ist es immer schwierig, die beiden Leitungen > Deines symmetrischen Signals gleich stark zu belasten (ansonsten gibts > auch wieder sehr "lustige" Effekte). > > http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker > Nein. Ein Instrumentenverstärker soll es nicht werden. Ich möchte das Signal welches differentieller Art ist, lediglich mit einem AD-Wandler auswerten. /*Mensch, wie heißt denn nun der Fachbegriff dafür ein differentielles Signal nicht mehr differentiell zu machen?*/ Oder meintest Du, da Du ja sagtest, dass sich ein Differenzverstärker nicht eignet, ich solle in diesem Falle einen Instrumentenverstärker nehmen? Ich hatte gehofft, ich käme im schlimmsten Fall mit einem invertierenden Verstärker mit R1=R2 davon. > Grüße > Andreas @Alle Danke erstmal für die zahlreichen, äußerst nützlichen Tipps und hinweise. Im Endeffekt war ich einfach auf dem falschen Dampfer. Nun würde ich aber gerne wissen, welche Schaltung nun für differentielle Signale verwendet werden. Ich kann mir kaum vorstellen, dass ich der erste bin. Also geklärt wurde, dass es ohne Feedback gar nicht geht. erstens steuert der OpAmp komplett aus und vielleicht kommt zweitens noch der Latch-Up Effekt hinzu und dann geht gar nichts mehr. Genau das waren meine Beobachtung. Ein Differenzverstärker scheint sich wohl nur bedingt zu eignen. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm Ein Instrumentenverstärker halte ich aber für zuviel des Guten. Würde mich aber fügen, wenn es die einzige Lösung ist. Dabei ist es nur so, dass der AD-Wandler sehr gut arbeitet, wenn ich den einen Leiter auf GND lege und den anderen Leiter auf einen Kanal des Xminilab. Jedoch wenn ich zwei Leiterpaare auswerten will und somit zwei Leiter auf GND habe und einen an Kanal 1 und einen an Kanal 2 funktioniert die AD-Wandlung logischerweise nicht mehr. Und genau das will ich beheben. Gruß und vielen Dank Fabian
Mir fällt gerade ein, wäre ein Feedback mit R=0 nicht die Lösung? Wobei ich gestehen muss, dass ich in Mathe bei den Regeln von Bernoulli de l'hospital nicht aufgepasst habe. ^^ Da käme ich entweder auf:
beziehungsweise
Wie das aber aufzulösen ist, weiß ich jetzt auch nicht mehr.
Man laberst Du rum. Wenn Du die Grundlagen beherrschen würdest, wäre manches einfacher. Aber: >Tut mir leid, dass ich Dir jetzt so komme, aber in die Grundschaltungen >der OpAmps habe ich mich bereits im Grundstudium eingearbeitet. Kann ja wohl nicht sein, oder alles vergessen? So konkret: - ein großes Problem ist, daß die GNDs beider Seiten (Ground, Masse egal wie Du es nennst) auf verschiedenen Potentialen liegen, welches aber unbestimmt ist und auch außerhalb des Gleichtaktbereichs des Verstärkers liegen können - Du nicht angibst, welcher Art die zu messende Differenz ist: ist sie eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung, mit welcher Frequenz? - Du nicht angibst, ob die Differenz belastet werden kann - Du nicht überlegt hast, ob die Differenzbildung auf der Seite der Differenzspannung gebildet werden kann (da entfällt das Problem der Gleichtaktverletzung) und von dort auf den µC übertragen werden kann - Du bist so verrannt in die Idee mit OPAmp und/oder Komperator, daß Deine Phantasie gar keine andere Möglichkeit sieht Also: Die Aufgabenstellung ist viel zu wenig beschrieben, die entstehenden Probleme (Gleichtakt) überraschen Dich, Du hälst an der einmal überlegten Lösung (warum eigentlich?) phanatisch fest. So wird des nix mit Problemlösungen.
Fabian Hoemcke schrieb: > Nun würde ich aber gerne wissen, welche Schaltung nun für differentielle > Signale verwendet werden. Zuerst schließe ich mich den Punkten an, die chick oben genannt hat. Die sollten zuerst mal geklärt werden. Fabian Hoemcke schrieb: > ich bin grade dabei, ein Signal, das über eine Symmetrische Leitung > kommt auszuwerten. Heißt mit einem AD-Wandler. Besonders hier: was ist das für ein Signal? - "AD-Wandler" lässt schließen, es ist ein analogen Signal. Und Du brauchst die analoge Information im µC. - Später kommt ein Komparator ins Spiel. Das lässt auf ein digitales Signal schließen. Dann wärst Du in den Gegend von RS422 / RS485. Hier sind die Empfänger, die das Differenzsignal auswerten, Komparatoren mit Hysterese (so was wie Schmitttrigger mit Differenzeingang). Dann hat das aber nichts mehr mit AD-Wandler zu tun. In dem Zusammenhang: > Ein Komparator darf kein Feedback haben stimmt so nicht (ganz): zum Erzeugen der Hysterese braucht er ein Feedback, aber keine Gegenkopplung (OPV), sondern eine Mitkopplung. Dadurch bekommt das Teil zwei stabile Zustände und wandelt das analoge Differenzsignal in ein digitales Signal um. Und die Hysterese ist gut gegen Störungen beim Umschaltvorgang. Vielleicht kommt doch noch Klarheit in das Thema, Gruß Dietrich
Entschuldigt bitte, dass ich erst jetzt antworte. Ich habe mich jetzt nochmal belesen und auch die Links oben durchgearbeitet. Kurz: Danke nochmal für die Link: http://www.elektronikinfo.de/strom/operationsverstaerker.htm http://www.rn-wissen.de/index.php/Operationsverst%C3%A4rker Die sind super und ergänzen sich wunderbar. _ Nun zurück zum Thema: Fabian Hoemcke schrieb: > Andreas schrieb: >> Fabian Hoemcke schrieb: >> >> Hallo Fabian (again - sry - eben vergessen ;-) >> >>> Vor allem, weil es doch eine so einfache Sache ist. >> Ja, wenn man weiss was man sucht schon. Du möchtest doch bestimmt eher >> einen Instrumentenverstärker haben, oder ? >> >> Denn mit einem Subtrahierer ist es immer schwierig, die beiden Leitungen >> Deines symmetrischen Signals gleich stark zu belasten (ansonsten gibts >> auch wieder sehr "lustige" Effekte). >> >> http://de.wikipedia.org/wiki/Instrumentenverst%C3%A4rker >> > Nein. Ein Instrumentenverstärker soll es nicht werden. Ich möchte das > Signal welches differentieller Art ist, lediglich mit einem AD-Wandler > auswerten. /*Mensch, wie heißt denn nun der Fachbegriff dafür ein > differentielles Signal nicht mehr differentiell zu machen?*/ > > Oder meintest Du, da Du ja sagtest, dass sich ein Differenzverstärker > nicht eignet, ich solle in diesem Falle einen Instrumentenverstärker > nehmen? > Ich hatte gehofft, ich käme im schlimmsten Fall mit einem invertierenden > Verstärker mit R1=R2 davon. Nein. Einfacher geht es zwar schon, aber das was ich suche ist nun mal der Instrumentenverstärker. Ein inverstierender Verstärker hat einen zu geringen Eingangswiderstand und ein einfacher Differenzenverstärker hat für die zwei Signale unterschiedliche Laufzeiten. Mag hier vielleicht gehen, kann aber bei hohen Schaltzeiten zu Problemen führen. Der Instrumentenverstärker hat sozusagen alles. Hohe Eingangswiderstände, symmetrische Laufzeiten und nur einen Gain-Widerstand und Gleichtaktunterdrückung. (Auch wenn ich glaube, dass hier eine Gleichtaktunterdrückung nicht notwendig ist.) chick schrieb: > Man laberst Du rum. Und es hätte wohl noch mehr sein müssen, wenn man deinen Post weiter liest. > > Wenn Du die Grundlagen beherrschen würdest, wäre manches einfacher. Ahh, dem zufolge ist manches einfacher. > > Aber: > >>Tut mir leid, dass ich Dir jetzt so komme, aber in die Grundschaltungen >>der OpAmps habe ich mich bereits im Grundstudium eingearbeitet. > > Kann ja wohl nicht sein, oder alles vergessen? > > So konkret: > > - ein großes Problem ist, daß die GNDs beider Seiten (Ground, Masse egal > wie Du es nennst) auf verschiedenen Potentialen liegen, welches aber > unbestimmt ist und auch außerhalb des Gleichtaktbereichs des Verstärkers > liegen können > Wenn das ein Problem ist, warum gehst Du dann nicht drauf ein, sondern erwähnst es nur? Ja, mir ist das auch aufgefallen als ich mir die Differenzverstärkerschaltung am Eingang des Operationsverstärkers angesehen habe. Aber wie kann man das verhindern? Oder hat man das Problem dann nicht mehr bei einem Instrumentenverstärker? > - Du nicht angibst, welcher Art die zu messende Differenz ist: ist sie > eine Gleichspannung oder eine Wechselspannung, mit welcher Frequenz? > > - Du nicht angibst, ob die Differenz belastet werden kann Das ist egal. Hat bestenfalls Einfluss auf die Dimensionierung der Schaltung bzw. die Auswahl des richtigen OpAmps. Oder willst Du mir sagen, ich brauche für die verschiedenen Fälle, verschiedene Schaltungen? Aber gut. Im wesentlichen ist es ein negativer Rechteckpuls von 1ms Dauer und variabler Amplitude. Durch einen 500Ohm Widerstand wird es aber verzerrt. > > - Du nicht überlegt hast, ob die Differenzbildung auf der Seite der > Differenzspannung gebildet werden kann (da entfällt das Problem der > Gleichtaktverletzung) und von dort auf den µC übertragen werden kann Ich habe es mehrmals gelesen. Ich verstehe diesen Absatz einfach nicht. > > - Du bist so verrannt in die Idee mit OPAmp und/oder Komperator, daß > Deine Phantasie gar keine andere Möglichkeit sieht Ich glaube ich habe hier drei Mal oder gar mehr gefragt, was eine passende Schaltung ist. Wie ich auf einen OpAmp komme habe ich eingangs geschildert. Ich bin nicht verrannt. Nur mag ich nicht überlegen ob es mit Käse oder Sägespäne auch geht. > > > Also: Die Aufgabenstellung ist viel zu wenig beschrieben, die > entstehenden Probleme (Gleichtakt) überraschen Dich, Du hälst an der > einmal überlegten Lösung (warum eigentlich?) phanatisch fest. So wird > des nix mit Problemlösungen. Also soll ich es bleiben lassen? Super Beitrag. Wirklich. Nach einer beleidigenden Einleitung, folgt herablassend Nebensächlichkeiten, gekrönt von einem entmutigenden Schluss. Das wichtigste aber ist, dass Du nicht einen Fakt genannt hattest, der mich in meiner Lösungsfindung weiter bringt. Kurz um, Du bist hier derjenige der nur rum labert. Was bitte hat dich davon abgehalten, mir eine Antwort zu geben, wie ich sie mir (ob mit oder ohne deinen Beitrag) schlussendlich selber gegeben habe? Dietrich L. schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Nun würde ich aber gerne wissen, welche Schaltung nun für differentielle >> Signale verwendet werden. > > Zuerst schließe ich mich den Punkten an, die chick oben genannt hat. Die > sollten zuerst mal geklärt werden. > > Fabian Hoemcke schrieb: >> ich bin grade dabei, ein Signal, das über eine Symmetrische Leitung >> kommt auszuwerten. Heißt mit einem AD-Wandler. > > Besonders hier: was ist das für ein Signal? > - "AD-Wandler" lässt schließen, es ist ein analogen Signal. Und Du > brauchst die analoge Information im µC. > - Später kommt ein Komparator ins Spiel. Das lässt auf ein digitales > Signal schließen. Dann wärst Du in den Gegend von RS422 / RS485. Hier > sind die Empfänger, die das Differenzsignal auswerten, Komparatoren mit > Hysterese (so was wie Schmitttrigger mit Differenzeingang). Dann hat das > aber nichts mehr mit AD-Wandler zu tun. Nein nein Stopp! ;) Ich hatte nur die Begrifflichkeiten Operationsverstärker <-> Komparator durcheinander gebracht. Es dient nicht zur digitalen Signalübertragung. Ich möchte schon ein analoges Signal mit einem AD-Wandler auswerten. > > [..] > Vielleicht kommt doch noch Klarheit in das Thema, > Gruß Dietrich Ich finde mich auf einen ganz guten Weg. Gruß und Danke Fabian
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Ich habe mal die im Anhnag befindlichen Application Notes des LM358 nachgebaut und ein wenig experimentiert. Auf http://www.falstad.com/circuit/ findet man einen einfachen Simulator mit idealen Bauelementen mit denen sich das sehr gut machen lässt. Meine Schaltungen könnt Ihr aufrufen, in dem Ihr entweder die Zeilen im angehängten File importiert oder den dort stehenden Link aufruft. Differenzverstärker Wie sieht es aus? Kann ich mir einen OpAmp sparen? oder sollte ich auf Nummer sicher auf gehen und auf den Instrumentenvertärker setzen? Was hält mich eigentlich davon ab, den Differenzenverstärker so zu modifizieren, dass er mir direkt eine Verstärkung von -1 und nicht von -2 erzeugt? Instrumentenverstärker Ich habe auch mal den Instrumentenvertärker nachgebaut. Bevor ich mich aber durch den Stoff soweit durchgewühlt hatte, hatte ich versucht mit dem Differenzenverstärker zu einer Lösung zu kommen und das ist mir auch gelungen. Warum also nicht einfach einen Differenzenverstärker nehmen, und die Eingänge mit Impedanzwandlern bestücken? Wozu die Eingänge mit Faktor 2 verstärken, wie in den Application Notes und auf rn-wissen.de geschehen? Ich würde meinen, das reicht. Einen Gain muss ich nicht einstellen können. Oder habe ich dann was übersehen? In der Simulation zu mindest funktioniert es. (Kann den Code oder Link auch gerne noch reinstellen.) Leider kam ich noch nicht dazu, die Schaltungen aufzubauen. Das wird aber morgen (heute ;)) noch geschehen. Vielen Dank für die wegweisenden Hilfen Fabian
Gscheithaferl. Wo ist das Problem der verschiedenen GND-Potentiale geblieben? Die nicht verbunden werden dürfen, die aber die Aufgabenstellung unnötig erschwert haben. Weg diskutiert oder schlicht unter den Tisch fallen gelassen? Wo ist die Aufgabenstellung? Frequenzen, Quellwiderstand? Alles nicht mehr wichtig? Deine skizzierte Lösung ist wohl eine simple Beschaltung von OPAmps. Wurde oben von verschiedenen Leuten schon vorgeschlagen. Von Dir aber immer als ungeeignet dargestellt. Was nun?
>Nur um Missverständnisse zu vermeiden. Das Potential zwischen den >Spannungsquellen wird nicht mit GND verbunden, sondern dient mir als >Ground. Deine Schaltung berücksichtigt das alles? Wo?
1. Sorge dafür, das die Eingangsspannungen an den OPAmps nie grösser werden als die Versorgungsspannungen. Das gilt sowohl für + als auch für -. 2. Die saubersten und vorhersehbarsten Ergebnisse bringen die Schaltung in Bild 3 und Bild 4: 'InstVer.png'und 'highZ-Diff.png'. Beachte Punkt 1 und füge Spannungsteiler an den Eingängen ein, damit sie nicht übersteuern.
Matthias Sch. schrieb: > 1. Sorge dafür, das die Eingangsspannungen an den OPAmps nie grösser > werden als die Versorgungsspannungen. Das gilt sowohl für + als auch für > -. > 2. Die saubersten und vorhersehbarsten Ergebnisse bringen die Schaltung > in Bild 3 und Bild 4: 'InstVer.png'und 'highZ-Diff.png'. Beachte Punkt > 1 und füge Spannungsteiler an den Eingängen ein, damit sie nicht > übersteuern. Danke. Wie kann ich denn darauf achten? Das einzige dass ich von den zwei Leitern weiß, ist die Differenz. Das Gerät, dass mir das Signal liefert, ist Batterie betrieben. Die Potentiale können erstmal sonst wo liegen. Gruß Fabian
Fabian Hoemcke schrieb: > Matthias Sch. schrieb: >> 1. Sorge dafür, das die Eingangsspannungen an den OPAmps nie grösser >> werden als die Versorgungsspannungen. Das gilt sowohl für + als auch für > > Danke. Wie kann ich denn darauf achten? > Das einzige dass ich von den zwei Leitern weiß, ist die Differenz. > Das Gerät, dass mir das Signal liefert, ist Batterie betrieben. Die > Potentiale können erstmal sonst wo liegen. Wenn es so ist ("Die Potentiale können erstmal sonst wo liegen") dann können alle bis jetzt betrachteten Schaltungen nicht funktionieren! Jeder Operationsverstärker hat einen begrenzten Gleichtaktbereich (Common Mode Input Voltage), bei dem er funktioniert. Über- oder unterschreitet man den, arbeitet er zuerst nicht mehr richtig und geht bei noch mehr Spannung auch kaputt. Du brauchst also immer einen Bezug zwischen Quelle und Schaltung. Wo ist denn das Problem, den GND der Quelle mit GND der Senke (Messschaltung) zu verbinden? Wenn Quelle und/oder Senke potentialfrei ist/sind, könnte man auch einen Anschluss Deines Differenzsignals als GND "definieren". Dann brauchst Du auch nicht mal einen Differenzverstärker. Ob das vernünftig läuft, ist eine andere Frage (Restströme, Störsignale, dynamisches Verhalten...). Gruß Dietrich
Schön, daß Du noch da dran bist, ich habs aufgegeben. Der TE - stellt Forderungen, von denen er selbst nicht weiß warum - wirft Begriffe durcheinander - verwirft Vorschläge mit fadenscheinigen Begründungen - bastelt sich Ideen zusammen, bei denen er seine Forderungen vernachlässigt - stößt auf ihm bisher unbekannte Grundlagen, die ihn überraschen - will die Grundlagen mit den andern Usern diskutieren (glaubt er sie nicht?) - schreibt relativ aggressiv (scheint überfordert) Er sollte seinen Prof. fragen. Ich bin draußen, was den TE sicher freut.
Dietrich L. schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Matthias Sch. schrieb: >>> 1. Sorge dafür, das die Eingangsspannungen an den OPAmps nie grösser >>> werden als die Versorgungsspannungen. Das gilt sowohl für + als auch für >> >> Danke. Wie kann ich denn darauf achten? >> Das einzige dass ich von den zwei Leitern weiß, ist die Differenz. >> Das Gerät, dass mir das Signal liefert, ist Batterie betrieben. Die >> Potentiale können erstmal sonst wo liegen. > > Wenn es so ist ("Die Potentiale können erstmal sonst wo liegen") dann > können alle bis jetzt betrachteten Schaltungen nicht funktionieren! > Jeder Operationsverstärker hat einen /begrenzten Gleichtaktbereich/ > (Common Mode Input Voltage), bei dem er funktioniert. Über- oder > unterschreitet man den, arbeitet er zuerst nicht mehr richtig und geht > bei noch mehr Spannung auch kaputt. > Du brauchst also immer einen Bezug zwischen Quelle und Schaltung. > > Wo ist denn das Problem, den GND der Quelle mit GND der Senke > (Messschaltung) zu verbinden? > Die Quelle hat erstmal kein GND. Es ist Batteriebetrieben und nach außen sind zwei mal die beiden differentiellen Leiter geführt. Wenn, dann müsste ich den Minuspol der Batterie als GND der Quellen nehmen. > Wenn Quelle und/oder Senke potentialfrei ist/sind, könnte man auch > einen Anschluss Deines Differenzsignals als GND "definieren". Dann > brauchst Du auch nicht mal einen Differenzverstärker. Ob das vernünftig > läuft, ist eine andere Frage (Restströme, Störsignale, dynamisches > Verhalten...). > Wie oben beschrieben, nutze ich ja das Xminilab. An dem habe ich das bereits schon mal so angeschlossen. Ein Leiter an GND den anderen an Kanal eins. Und das funktioniert auch, wenn ich nur ein Kanal anschließe. Schließe ich den zweiten Kanal an, also wieder ein Leiter an GND und den anderen an Kanal 2, komme ich in Teufels Küche. Dann werden die Signale total verzerrt und sind nicht mehr auszuwerten. Habe dann ein enormes übersprechen von einem Kanal auf den anderen. Deshalb suche ich ja nach einer sauberen Vorbeschaltung und dieses Problem zu umgehen. Gruß Fabian > Gruß Dietrich
Dann schliesse doch nur die +/- Messsignale an die +/- des
Instrumentenamps an. Siehst ja dann was passiert.
Wenn die Signale zu gross sind, wird der Verstärker übersteuern. In
diesem Fall kommen dann eben Spannungsteiler an die Eingänge:
Signal R1
O-----------|=====|---o------> Inst.Amp Ein
|
-
| |R2
| |
-
|
|------> Inst.Amp GND
Die Schaltung kommt jeweils an beide Signaleingänge. R1 schön hochohmig,
R2 je nach geforderter Dämpfung.
In deiner allerersten Darstellung ist ja auch ein Masse/Schirm. Was
misst denn ein Voltmeter zwischen dem Signal und dem Schirm?
Fabian Hoemcke schrieb: > Wenn, dann > müsste ich den Minuspol der Batterie als GND der Quellen nehmen. Ja, dann tu das doch! Ober wo hast Du da Hemmungen? Mess die Spannungen, die die beiden Signale gegenüber Minuspol haben (es darf auch der Pluspol sein!) und leg den Instrumentenverstärker dafür aus und alles ist gut. Gruß Dietrich
Matthias Sch. schrieb: > Dann schliesse doch nur die +/- Messsignale an die +/- des > Instrumentenamps an. Siehst ja dann was passiert. > Wenn die Signale zu gross sind, wird der Verstärker übersteuern. In > diesem Fall kommen dann eben Spannungsteiler an die Eingänge: > > Signal R1 > O-----------|=====|---o------> Inst.Amp Ein > | > - > | |R2 > | | > - > | > |------> Inst.Amp GND > > Die Schaltung kommt jeweils an beide Signaleingänge. R1 schön hochohmig, > R2 je nach geforderter Dämpfung. Danke, schaue ich mir gleich genauer an. Aber habe ich dich richtig verstanden, ich soll erstmal anschließen und schauen ob es klappt? Und später dann den Spannungsteiler dazu, wenn es nicht funktioniert? Bei den anderen hörte sich das so an, dass ich damit den Tot der Bauteile riskiere wenn ich es auf gut Glück versuche. > In deiner allerersten Darstellung ist ja auch ein Masse/Schirm. Was > misst denn ein Voltmeter zwischen dem Signal und dem Schirm? Gar nix. Ich habe das aus dem Wikipediaartikel zu symmetrischen Leitungen entnommen (http://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signal%C3%BCbertragung) und das zum Ausgangspunkt meiner Überlegungen gemacht. Der Sachverhalt scheint da aber ein anderer zu sein. Ich denke mal digitale Signale, sonst hat das nicht wirklich Sinn. Ich selber habe keinen Schirm. Gruß Fabian
Dietrich L. schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Wenn, dann >> müsste ich den Minuspol der Batterie als GND der Quellen nehmen. > > Ja, dann tu das doch! Ober wo hast Du da Hemmungen? Äh? Ja!? > > Mess die Spannungen, die die beiden Signale gegenüber Minuspol haben (es > darf auch der Pluspol sein!) und leg den Instrumentenverstärker dafür > aus und alles ist gut. Mit Minuspol meinst Du Vcc- (oder negative Versorgungsspannung) des Instrumentenverstärkers? Wer sagt mir denn, dass die Potentialdifferenz (von einem Leiter zum Minuspol) immer gleich ist? Zumal ich das Gerät ja auch ab und anstecken kann. > > Gruß Dietrich Dank Fabian
Fabian Hoemcke schrieb: > Bei den anderen hörte sich das so an, dass ich damit den Tot der > Bauteile riskiere wenn ich es auf gut Glück versuche. Und wenn schon - was meinst du, wieviel Silizium ich in Bröckchen verwandelt habe? Wenn du die Heerstrasse aus Berlin rausfährst und es an der Stadtgrenze nach Ampere riecht - da wohne ich :D Aber Ernst beiseite, wenn du Angst um die Kiesel hast, dann bau doch auf jeden Fall die R1 aus meiner Schaltung oben ein. Mit 10k - 47k bist du auf der sicheren Seite. Und wenn dann der Amp übersteuert, machst du die R2 einfach dazu.
>Ich habe das aus dem Wikipediaartikel zu symmetrischen Leitungen
Genau da liegt das Problem.
"symmetrisch" und "symmetrisch potentialfrei" sind total
unterschiedliche Dinge.
Für "symmetrisch" brauchst du 3 Leitungen. Masse und 2 Datenleitungen.
Für "symmetrisch potentialfrei" brauchst du einen Optokoppler oder einer
Transformator.
Fabian Hoemcke schrieb: >> Mess die Spannungen, die die beiden Signale gegenüber Minuspol haben (es >> darf auch der Pluspol sein!) und leg den Instrumentenverstärker dafür >> aus und alles ist gut. > > Mit Minuspol meinst Du Vcc- (oder negative Versorgungsspannung) des > Instrumentenverstärkers? Nein, Batterie. Messen sollst Du die Spannung, die die Signale in Bezug auf die Batteriespannung haben (um den Verstärker richtig auszulegen). > Wer sagt mir denn, dass die Potentialdifferenz (von einem Leiter zum > Minuspol) immer gleich ist? Wenn das nicht feststellbar ist, kannst Du ja den Arbeitsbereich des Instrumentenverstärkers so groß machen wie die Batteriespannung (wie groß ist die übrigens?). Wenn die Spannung zu groß ist, kannst Du auch den Vorschlag von Matthias Sch. verwenden und mit einem Spannungsteiler den Bereich reduzieren. Hinweis: Der Spannungsteiler muss an beiden Eingängen gleich sein! Jede Unsymmetrie erzeugt einen Fehler bei der Differenz! > Zumal ich das Gerät ja auch ab und anstecken kann. Wenn Du bei offenem Eingang einen definierten Wert haben willst (z.B. 0), dann kannst Du die Eingänge ja mit hochohmigen Widerständen nach GND ziehen (=R2 von Matthias Sch.). Der Vorschlag von Matthias Sch. geht möglicherweise auch. Aber wenn eine GND-Verbindung möglich ist, würde ich die in jedem Fall bevorzugen, um kalkulierbar stabile Zustände zu haben. Gruß Dietrich
Kein Name schrieb: >>Ich habe das aus dem Wikipediaartikel zu symmetrischen Leitungen > > Genau da liegt das Problem. > > "symmetrisch" und "symmetrisch potentialfrei" sind total > unterschiedliche Dinge. > > Für "symmetrisch" brauchst du 3 Leitungen. Masse und 2 Datenleitungen. > > Für "symmetrisch potentialfrei" brauchst du einen Optokoppler oder einer > Transformator. Uff! Danke. Ich glaube, Du hast jetzt den Knoten zum Platzen gebracht. ^^ Danke.
Dietrich L. schrieb: > Der Vorschlag von Matthias Sch. geht möglicherweise auch. Aber wenn eine > GND-Verbindung möglich ist, würde ich die in jedem Fall bevorzugen, um > kalkulierbar stabile Zustände zu haben. In der Audiotechnik wird das bei symmetrischen dynamischen Mikrofonen so gemacht, das der Schirm zwar vom Mikrofongehäuse bis zum Mischpult durchgeht, aber nirgends mit den 'heissen' und 'kalten' Leitungen ( + und - ) in Verbindung steht. Klar, irgendwo im Mischpult ist dann das GND der Eingangsverstärker mit dem Schirm verbunden (und mit Erde, damit der Sänger sich keinen Schlag einfängt). Aber wenn man versuchsweise den Schirm abklemmt, geht das Mikro weiterhin. Also sollte es schon so gehen, nur mit den + und - Signalen am Instrumentenverstärker. Phantomgespeiste Mikros sind allerdings anders, hier liegt auf beiden Signalleitungen noch +48 Volt gegen den Schirm.
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InstrVer2.png
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@Dietrich L. @Matthias Sch. Ich habe mal einen Versuch in den Anhang gepackt. Hattest Du gelesen, dass der differentielle Ausgang mit 400Ohm belastet wird? Die Batterie ist eine 9V Batterie. Aber der Ausgang kann eine Amplitude von bis zu -17V~5V (oder umgedreht, je nach Beschaltung) haben.
Fabian Hoemcke schrieb: > Ich habe mal einen Versuch in den Anhang gepackt. Es gibt auch fertige Instrumentenverstärker. Der besondere Vorteil: die internen Widerstände sind sehr genau gepaart, was für eine gute Gleichtaktunterdrückung wichtig ist! Schau mal bei www.ti.com unter "Instrumentation Amplifier". Gruß Dietrich
@Dietrich L. Danke. Im Endeffekt wird es wohl darauf hinauslaufen. Leider kosten die Teile schnell mal um 10€ das Stück. Aber es wird wohl um vieles besser sein. Jetzt heißt es, Datenblätter lesen und Parameter vergleichen. Hast Du zufällig eine Typenbezeichnung griffbereit, dass mir Signale von 0,1V bis 17V mit dem Faktor 1 verstärkt? Das habe ich jetzt mal exemplarisch gefunden. (entspricht jetzt nicht meinen Anforderungen! ;)) http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina121.pdf Erstens, es erzeugt mir eine separate Ausgangsfrequenz. Dieses nehme ich mal an, kann ich dann mit GND verbinden? Funktioniert die Referenzspannung auch, denn ich den Gain-Widerstand weg lasse? Zweitens, der Arbeitsbereich des Instrumentenverstärkers kann dennoch über-/unter-schritten werden. Glaube ich zu mindest. Gibt es auch IC die das ebenfalls gleich mit abfangen? Gruß und vielen Dank Fabian
Fabian Hoemcke schrieb: > Erstens, es erzeugt mir eine separate Ausgangsfrequenz. Dieses nehme ich > mal an, kann ich dann mit GND verbinden? Hab noch nichts von einer Frequenz gesehen. Wenn du den REF Pin meinst, guck mal auf Seite 8 deines Datenblattes. Da ist eine Standardbeschaltung des Teils abgebildet. Damit solltest du eigentlich alles haben, was du brauchst.
Fabian Hoemcke schrieb: > Leider kosten die Teile schnell mal um 10€ das Stück. > Aber es wird wohl um vieles besser sein. > > Jetzt heißt es, Datenblätter lesen und Parameter vergleichen. > Hast Du zufällig eine Typenbezeichnung griffbereit, dass mir Signale von > 0,1V bis 17V mit dem Faktor 1 verstärkt? Nein. Mir ist bei Deinem Signal auch noch einiges unklar. Daher ist es ggf. doch sinnvoller, dies mit einem "diskret" (einzelne OPs) aufgebauten Verstärker erst einmal zu testen. Zum Signal: - ist die Differenzspannung tatsächlich 0,1 bis 17V? - bei 400 Ohm Last bedeutet das ja bis zu 42,5mA Laststrom - über das Zeitverhalten wurde überhaupt noch nicht geredet. Wie schnell muss das Ganze arbeiten? - wie ist die Umgebung? (Störeinkopplungen...) - Hast Du eine Typenbezeichnung / Datenblatt deiner Quelle? - Was ist die Funktion der Quelle und des ganzen Aufbaus? - Wie sind die Anforderungen an Genauigkeit, Frequenzbereich, Störfestigkeit ...? > Das habe ich jetzt mal exemplarisch gefunden. (entspricht jetzt nicht > meinen Anforderungen! ;)) > http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina121.pdf > Erstens, es erzeugt mir eine separate Ausgangsfrequenz. Dieses nehme ich > mal an, kann ich dann mit GND verbinden? ??? Da verstehe ich Bahnhof... was ist "separate Ausgangsfrequenz"? Der Verstärker bildet die Eingangsdifferenz am Ausgang ab! Hier nochmal im Detail die Funktion des Instrumentation Amplifiers (Beispiel INA121): - die Differenz der Spannungen an "Vin+" und "Vin-" werden mit einem Faktor verstärkt; dabei müssen beide Spannungen im zulässigen "Input Voltage Range" sein (in Bezug auf GND), wofür Du sorgen musst. - der Faktor ist über Rg einstellbar von 1 bis 10000 - die verstärkte Spannung kommt heraus am Ausgang "Vo" in Bezug auf den Anschluss "Ref". Wenn Du "Vo" gegenüber GND haben willst, schließt Du "Ref" an GND an. > Funktioniert die Referenzspannung auch, denn ich den Gain-Widerstand weg > lasse? "Ref" hat mit Gain nichts zu tun, s.o. > Zweitens, der Arbeitsbereich des Instrumentenverstärkers kann dennoch > über-/unter-schritten werden. Glaube ich zu mindest. Gibt es auch IC die > das ebenfalls gleich mit abfangen? Nicht dass ich wüsste. Dafür musst Du mit der umgebenden Schaltung selber sorgen. Dazu war ja die ganze Diskussion über "GND mit GND Quelle verbinden", "Spannungsteiler am Eingang" als Möglichkeiten, das in den Griff zu bekommen. Also: Als nächstes rück mal raus mit näheren Angaben über die Signalquelle, den Anforderungen und was das Ganze genau macht / machen soll. Gruß Dietrich
Sven H. schrieb: > Fabian Hoemcke schrieb: >> Erstens, es erzeugt mir eine separate Ausgangsfrequenz. Dieses nehme ich >> mal an, kann ich dann mit GND verbinden? > > Hab noch nichts von einer Frequenz gesehen. Wenn du den REF Pin meinst, > guck mal auf Seite 8 deines Datenblattes. Da ist eine > Standardbeschaltung des Teils abgebildet. Damit solltest du eigentlich > alles haben, was du brauchst. Ich habe keine Ahnung, warum ich "Frequenz" schrieb. Ich meinte natürlich einfach nur Signal.
Dietrich L. schrieb: > "Ref" hat mit Gain nichts zu tun, s.o. Achso! Ich dachte nur, dass, wenn man den Gain-Widerstand unendlich hoch machen würde, dass dann die Referenz nicht mehr funktionieren könnte.
Fabian Hoemcke schrieb: >> "Ref" hat mit Gain nichts zu tun, s.o. > > Achso! > Ich dachte nur, dass, wenn man den Gain-Widerstand unendlich hoch machen > würde, dass dann die Referenz nicht mehr funktionieren könnte. Bei der "Ref" "funktioniert" eigentlich überhaupt nichts - Du legst an "Ref" Dein gewünschtes Bezugspotential, gegenüber dem sich "Vo" bewegt. Aber natürlich "bewegt" sich "Vo" bei einer sehr hoher Verstärkung schon bei einer kleinen Differenzspannung so weit, das der Ausgang ggf. in die Sättigung geht (und Du nicht mehr messen kannst). Und das hängt natürlich auch davon ab, wo Du "Ref" hinlegst. Aber Du musst die Schaltung ja nach Deinen Ansprüchen dimensionieren bzgl.: - max. Differenzspannung, die gemessen werden soll - gewünschter Ausgangsspannungshub => daraus ergibt sich die benötigte Verstärkung - gewünschter Ausgangsspannungsbezugspunkt => "Ref" dahin legen - Kontrolle, ob Eingangsspannungen absolut (nicht die Differenz!) im erlaubten Bereich sind; ggf. Spannungsversorgung anpassen und/oder zusätzlicher Spannungsteiler erforderlich (dann Verstärkung anpassen) - Kontrolle, ob die gewünschte Ausgangsspannung überhaupt erreicht wird (Funktionsgrenze); ggf. Spannungsversorgung, gewählten Verstärker, Anforderungen... anpassen Gruß Dietrich
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11 KB -
Pulse-Osci.png
4,3 KB -
Xlab-InstVer.png
419 Bytes
Danke an Alle, die mir geholfen haben. Ich glaube, ich habe eine passable Lösung gefunden. Ich habe mir ein AD627 besorgt. Dieser hat den Vorteil, dass er volle 36V aushält. Also Vss- = -18V und Vss+ = +18V haben kann. So kann ich auch 17V Pulse (oder Signale, ich glaube ich hatte hier beide Begriffe verwendet) übertragen. Einen Nachteil, der sich schnell als kleiner Vorteil entpuppte, hat der AD627. Er hat eine Mindestverstärkung von 5x. Das aber kann ich nicht gebrauchen. So aber ergab sich schon mal der Teilungsfaktor des oben vorgeschlagenen Spannungsteilers an den beiden Eingängen. Ich entschied mich als Reihenwiderstand für die 47,5kOhm, gegen Ground hatte ich 11kOhm da.
1 | Signal R1=47,5kOhm |
2 | O-----------|=====|---o------> Inst.Amp Ein |
3 | | |
4 | - |
5 | | |R2=11kOhm |
6 | | | |
7 | - |
8 | | |
9 | |------> Inst.Amp GND |
Erstaunlicherweise funktioniert alles blendend. Die Verstärkung ist ziemlich genau 1. Lediglich die Form des Signals wird etwas verzogen. Mag wohl daran liegen, dass die Eingangsimpedanz des Instrumentenverstärkers nicht so hoch ist. Wenn ich die Widerstandswerte verzehnfache, ändert sich dieser Effekt nicht. Schlimm ist das aber nicht. Schön wenn sich das vermeiden ließe, aber es geht auch ohne. Im dritten Bild (Xlab-InstVer.png) sieht man ein Screencopy vom Xminilab. Leider sehr klein, da die Auflösung so gering ist. ___ Eingangs hatte ich ja das Problem, dass ich nicht beide Kanäle gleichzeitig mit dem Xminilab analysieren konnte. Wenn ich von beiden Kanälen den Minusleiter mit GND verbinde und den Plusleiter an die Kanaleingänge, so hatten sich die Signale gegenseitig negativ beeinflusst. Beim Oszilloskop, trat dieser Effekt nicht auf (Bild2 [Pulse-Osci.png]). Wahrscheinlich wegen einer aufwändigen Eingangsschaltung im Oszi. Jetzt, nachdem ich das mit dem AD627 ausprobiert hatte, steckte ich die Kanäle wieder direkt an das Xminilab an. Um einen Vergleich zu haben. Da aber trat der Effekt der negativen gegenseitigen Beeinflussung nicht auf. Hat jemand eine Erklärung dafür? War das jetzt vergebens mit den Instrumentenverstärkern? Gruß und vielen Dank im Vorraus Fabian
Mir fällt gerade ein, kann es sein, dass sich die "Referenzen" über die Instrumentenvertärkerschaltungen angeglichen haben und somit die Beschaltung direkt am Xminilab funktioniert? Also würde der Effekt bei einem neuen Gerät wieder auftreten, beziehnungsweise, würden die Potentiale wieder driften, wenn ich das Gerät über einen längeren Zeitraum laufen lasse? Danke Fabian
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