Hallo zusammen,
wieder mal ein Post, bei dem ich meine Unkenntnis zur Schau stellen kann
;-)
Ich habe eine Beschaltung wie im Anhang gezeigt (typischer
Differenzverstärker), wobei der Ausgang des OPs direkt auf einen
AD-Wandler (MCP3204) geht. Dazu hattet Ihr mir bereits in
Beitrag "Dringend: AD-Wandler Berechnung korrekt?" geholfen.
Diese Beschaltung soll das Eingangssignal, -5V .. +5V auf +5V .. 0V
abbilden, soll heißen -5V an den Eingangs-Klemmen entspricht +5V am
Ausgang des OP und +5V am Eingang enspricht 0V am Ausgang des OP.
Genauer gesagt: Soll entsprechen. Nun habe ich nämlich das gleiche
Problem, wie in Beitrag "Subtrahierer mit LM358, Ua wird nicht kleiner als 0,63V?", dass die
Ausgangsspannung des OPs nicht auf 0V runter geht, sondern bei ~0.8V
"stehen bleibt".
Supply-Spannung ist +12V und GND, denn es gibt auch Eingangsspannungen
im Bereich -10V..+10V, die eingelesen, und auf 0V..+5V für den AD
Wandler runtergebrochen werden müssen.
Wenn ich den Thread oben richtig verstanden habe, kommt der LM358 (bzw.
bei mir ist's, weil ein Quad-OP nötig ist, der LM324) nur dann zimlich
nahe an Ground runter, wenn so gut wie kein Strom auftritt.
In meiner Schaltung tritt aber, wenn ich nicht völlig blöde bin, maximal
5V / 30kOhm = 0.17mA auf
Ich bin also auf der Suche nach einem OPamp-IC, der die folgenden Daten
hat:
OP-Amp: 4x (quad)
Montage: DIP
Supply: 0V, min +12V (single supply)
Rail-In: low: 0V,
Rail-In: high : 0 .. -2V
Rail-Out: low: 0V
Rail-Out: high: 0V .. -7V
Das Dumme an der Sache ist (wie könnte es anders sein), dass die ganze
Sache bereits aufgebaut ist und ich somit nur noch sehr schwer
Änderungen vornehmen kann. Da ich "intelligenterweise" IC-Sockel verbaut
habe, kann ich einen pinkompatiblen IC einfach ersetzen.
Ich habe mir
http://www.rn-wissen.de/index.php/Operationsverst%C3%A4rker#Liste_g.C3.A4ngiger_Typen_von_Operationsverst.C3.A4rkern
und
http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker
angesehen und versucht, ein wenig zu selektieren:
- LMC6484, TLC272, TL072, MC33078 fliegen raus, weil sie im Rail-Out
nicht weit genug runter kommen
- LM324V, MCP6044, MCP6004 fiegen raus weil sie keine 12V
Versorgungsspannung vertragen
Übrig bleiben also (zumindest die in den oben genannten Listen
aufgeführten)
+ LMC6484, TS914
Nur bin ich anscheinend zu blöd, die Datenblätter richtig zu lesen um zu
verstehen, ob die aufgeführten OPs denn nun für mich funktionieren.
Könnt Ihr mich helfen, den Dschungel zu durchforsten?
Grüße & Dank
x12z34
Da der LM324 Standard-Layout hat, sollte Ersatz leicht zu finden sein.
Aber auch bei einem rail-to-rail-Ausgang bleibt ein kleiner Fehler am
Ausgang, sobald Strom fliesst. Natürlich bei weitem nicht so schlimm wie
bei LM324, meist tolerierbar.
Such mal bei Linear technology, die haben garantiert was.
Eine negative Versorgung des OP löst das Problem auch (z.B. ICL7660,
-5V).
Oder wenn du einen MC hast und einen Portpin frei:
http://www.loetstelle.net/praxis/negativevoltage/negativevoltage.php
H.Joachim Seifert schrieb:> Aber auch bei einem rail-to-rail-Ausgang bleibt ein kleiner Fehler am> Ausgang, sobald Strom fliesst.
... und den Fehler kann man noch kleiner machen, wenn am Ausgang einen
Lastwiderstand nach GND hängt.
> - LMC6484> fliegen raus> Übrig bleiben> + LMC6484
Häh ?
> TL 074
Wie bescheuert ist der denn ?
Problem nicht verstanden ?
> LMC6484, TS914
Die gehen schon, und vermutlich hundert andere R2R > 12V.
MaWin schrieb:>> - LMC6484>> fliegen raus>> Übrig bleiben>> + LMC6484>> Häh ?
Mein Gott ist das Peinlich.
Die einzige Entschuldigung, di ich geben kann, ist, dass ich gerade
einen
Ansch*ss bekommen habe, weil ich am Arbeitsplatz eingeschlafen bin. Ich
bin momentan vollkommen übermüdet...
MaWin schrieb:> Wie bescheuert ist der denn ?> Problem nicht verstanden ?
Trotzdem kein Grund, unverschämt zu werden ;-)
H.Joachim Seifert schrieb:> Eine negative Versorgung des OP löst das Problem auch (z.B. ICL7660, -5V).> Oder wenn du einen MC hast und einen Portpin frei:
Da die Schaltung bereits aufgebaut ist, habe ich weder eine negative
Spannungsversorgung, noch einen zusätzlichen Portpin...
> ... und den Fehler kann man noch kleiner machen, wenn am Ausgang einen> Lastwiderstand nach GND hängt.
gerade gefunden: Beitrag "Re: Problem mit Stromquelle und Offsetkorrektur"
Ich werde es am Dienstag mal ausprobieren, weil ich momentan keinen
Zugang zu der Anlage habe
Kein Opamp kommt mit der Ausgangsspannung exakt bis an die Versorgungs-
spannungen heran, nicht einmal bei unbelastetem Ausgang. Für eine andere
Anwendung mit sehr geringer Belastung habe ich hier einmal ein paar
Messergebnisse zusammengestellt:
Beitrag "Re: Konstantstromsenke - Regelteil: Hilfe bei Offsetunterdrückung OPAMP - Schaltplan!"
Unter Belastung werden die Ergebnisse aber deutlich schlechter.
Der LM324 kann nur dann Ausgangsspannungen unter 0,6V liefern, wenn der
Ausgangsstrom kleiner als 50µA ist (siehe entsprechendes Diagramm im
Datenblatt). Wenn du also alle Widerstände der Schaltung um den Faktor 4
oder 5 erhöhst, wird das Ergebnis schon deutlich besser aussehen.
Aber muss die Ausgangsspannung unbedingt bis 0V herabreichen? Gönne dem
Opamp doch einfach ein paar Hundert mV nach unten. Damit bleiben zwar
ein paar Prozent des ADC-Messbereichs ungenutzt, dafür wird aber die
Genauigkeit im unteren Spannungsbereich besser.
Schade, dass die Schaltung schon fertig aufgebaut ist, sonst wäre auch
eine rein passive Lösung mit drei Widerständen möglich, die die Probleme
mit der Opamp-Ausgangsspannung nicht hat:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Spannungsteiler#Spannungsteiler_mit_Offset.2C_passiv
Zwei der drei Widerstände wären in deiner Schaltung ja schon vorhanden
(R1 udn R3). Als dritten Widerstand (den gegen die Referenzspannung)
könnte man R7 nehmen. Die Referenzspannung muss in diesem Fall aber
höher als die maximale Ausgangsspannung (5V) sein, also bspw. 12V. Je
nach Platinenlayout lässt sich diese Lösung ja vielleicht auch nachträg-
lich noch hintricksen.
> Trotzdem kein Grund, unverschämt zu werden ;-)
Aber sicher doch. Wenn so ein Troll wie Bingo kommt,
offenkundig dein Ursprungsposting gar nicht gelesen hat,
und bloss irgendeine hier vollkommen unpassende Bauteiltypennummer
postet,
vielleicht auch weil er technisch so absolut gar keine Ahnung hat aber
auch sonst ständig dazwischenplalavert,
dann ist ER unverschämt und gehört entsprechend behandelt.
Yalu X. schrieb:> Aber muss die Ausgangsspannung unbedingt bis 0V herabreichen? Gönne dem> Opamp doch einfach ein paar Hundert mV nach unten. Damit bleiben zwar> ein paar Prozent des ADC-Messbereichs ungenutzt, dafür wird aber die> Genauigkeit im unteren Spannungsbereich besser.
Hintergrund ist, dass über die Schaltung ein Drehmoment-Aufnehmer
ausgelesen wird, also ein Gerät, mit welchem man Drehmomente messen
kann.
-5V entsprechen dem maximalen Wert bei Linksdrehung und +5V dem
maximalen Wert bei Rechtsdrehung.
Ein paar mV Abweichung von den Versorgungsspannungen sind kein Problem,
aber ein paar 100mV schon.
Denn as bedeutet, dass ich hohe Drehmomente in Rechtsdrehung nicht mehr
messen kann
>Je nach Platinenlayout lässt sich diese Lösung ja vielleicht auch>nachträglich noch hintricksen.
Bei meinem Layout habe ich so ziemlich jede Regel und Design-Guideline
(mit Ausnahme der 45°Winkel ;-) ignoriert, das ist also dermaßen
vermurkst, dass ich es am liebsten komplett neu aufgebaut hätte, wozu
jedoch weder Zeit noch Geld da ist.
Ich werde wie gesagt, am Dienstag mal versuchen, einen Pull-Down
Widerstand airwire-mäßig einzubauen (wäre nicht der erste). Wenn nicht,
werde ich mich wieder an Euch wenden und ganz laut nach Hilfe schreien
;-)
x12z34 schrieb:> -5V entsprechen dem maximalen Wert bei Linksdrehung und +5V dem> maximalen Wert bei Rechtsdrehung.>> Ein paar mV Abweichung von den Versorgungsspannungen sind kein Problem,> aber ein paar 100mV schon.
Dann ändere doch die Verstärkung etwas, z.B.:
-5V => +0,2V
0V => +2,5V
+5V => +4,8V
Den Rest macht die Software.
Gruß Dietrich
> Dann ändere doch die Verstärkung etwas, z.B.:> -5V => +0,2V> 0V => +2,5V> +5V => +4,8V
Verstärkung geht anders.
Das ist ein Spannungsteiler.
Auch ein LM324 kann bis fast Masse liefern,
wenn man ihm einen pull down verpasst
(der natürlich nicht niederohmiger sein darf,
als der LM324 bei maximaler Spannung an Strom liefern kann(.
Dietrich L. schrieb:> Aber mathematisch gesehen ist ein Verstärkung von 0,46 auch ein> Verstärkung :-)
Ja, das ist genauso, als wenn mein Konto ein Guthaben von -1000€ hat.
:-)
Gruss
Harald
LM324.PNG
(42 KB)
