Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Induktionsgeber und OpAmp


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von Benedikt W. (pocky)


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Hallo,

ich habe versucht einen Induktionsgeber an einen OpAmp anzuschließen, 
allerdings funktioniert das ganze nicht ganz so wie ich mir das 
vorstelle.
Der Induktionsgeber ist vor einem Zahnrad befestigt, das sich dreht, und 
das Oszi gibt mir auch eine schöne Welle an. Jetzt möchte ich das ganze 
aber in einen µController schicken, und da ist einen schöne 
Rechteckswelle von Nöten.
Also hab ich mir gedacht, ich schließe einfach die beiden enden des 
Induktionsgebers an die Eingänge an, und bekomme eine Rechteckswelle 
raus.
Leider tut sich da gar nichts. Die Ausgangsspannung bleibt konstant 5V 
(OpAmp bekommt 5V an VDD und 0V an VSS)
Also hab ich ein wenig rumgebastelt und bin fast verrückt geworden weil 
nichts so funktioniert hat, wie ich mir das gedacht habe. Irgendwann hab 
ich mal einen Eingang an VDD gelegt und den Induktionsgeber über VDD an 
den anderen Eingang (Invertiert oder nicht ist egal, würde ja meines 
wissens hier eh nur das Signal invertieren).
Jetzt funktioniert das ganze, allerdings geht die Ausgangspannung nicht 
auf 0V, sondern auf etwa 2V herunter. Als Last hängt eine Diode mit 
Vorwiderstand am Ausgang.

Wie kriege ich den bösen OpAmp dazu ein schönes Signal von 0V - 5V 
auszugeben? Ich bin am verzweifeln...
Welche Teile das genau sind kann ich leider gerade nicht sagen. Der 
Aufbau ist auf einer Steckplatine in der Werkstatt und ich bin daheim 
und hab Grade etwas Zeitdruck. Schaltplan reich ich nach sobald ich ein 
wenig mehr Zeit habe.

Danke schonmal für Ratschläge.

von Wolfgang (Gast)


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Benedikt W. schrieb:
> Danke schonmal für Ratschläge.

Dafür gibt es Komparatoren. Deine Beschreibung hört sich so an, als ob 
du auch keinen Rail-to-Rail OpAmp verwendest. Bei solchen Problemen ist 
ein Schaltplan mit den Typenbezeichnungen deutlich hilfreich und 
schneller zu überblicken, als ein langer Text.

von Benedikt W. (pocky)


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So, ich hab mal eben eine kleine Zeichnung gemacht.


Datenblatt OpAmp: 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/MC1458.pdf

von Benedikt W. (pocky)


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Ich sollte vielleicht noch mal genau erklären was ich genau bezwecken 
will. Ich bekomme aus dem Induktionsgeber ein Signal das einem Sinus 
sehr ähnlich ist. (Das graue Rad in der Zeichnung sollte eigentlich 
gleichmäßig bezahnt sein)
Und ich will einfach nur wissen ob das Signal gerade positiv oder 
negativ ist, um einem µC zu füttern.

von Michael D. (etzen_michi)


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Ich verwende für solchwas Hallsensoren, welche bei N einschalten und 
erst bei S wieder abschalten.

von Benedikt W. (pocky)


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Michael D. schrieb:
> Ich verwende für solchwas Hallsensoren, welche bei N einschalten und
> erst bei S wieder abschalten.

Angenommen es MUSS ein Induktionsgeber sein. Mich interessiert 
eigentlich am meisten warum meine Schaltungen nicht funktionieren. Bzw 
warum sie so funktionieren wie sie es tun...

von Michael D. (etzen_michi)


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Benedikt W. schrieb:
> Mich interessiert
> eigentlich am meisten warum meine Schaltungen nicht funktionieren

Die einstellung gefällt mir.



Was passiert, wenn du + und - umdrehst?


Wass passiert wenn du den einen Eingang mit einem kleinen C 
Gleichspannungsentkoppelst?

              |\
              | \
------+-------| +\
      |       |   \
      -       |    \
     | |      |     \_____________
     | |      |     /
      -       |    /
 | |  |       |   /
-| |--+-------| -/
 | |          | /
              |/

von Benedikt W. (pocky)


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> Was passiert, wenn du + und - umdrehst?

Es dreht sich halt um, ist mir im moment aber relativ egal :(

> Wass passiert wenn du den einen Eingang mit einem kleinen C
> Gleichspannungsentkoppelst?

Hab ich probiert, habe aber immernoch das gleiche Problem. Habe das auch 
schon mit nem anderen OpAmp geprüft, also kaputt ist er nicht.



Ich hab nochmal ne schönere Zeichnung gemacht, wies im Moment aussieht. 
(Das Oszi-Bild unten wäre vom Output (4) vom OpAmp auf Masse (3))
Bitte Hilfe, ich verzweifle langsam x.x

von Benedikt W. (pocky)


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Ich hab jetzt noch ein wenig gebastelt, und es funktioniert jetzt auch 
genau so wie es soll, aber zufrieden bin ich immernoch nicht. Ich will 
wissen wie das NUR mit einem OpAmp geht, das MUSS doch gehen!

von Michael W. (Gast)


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und warum verwendest du keinen Komparator? Die gibt es ja fix und 
fertig.
So wie du den OP betreibst, liegt ja + permanent auf 5V und somit an der 
positiven Versorgung. Und da kann man nicht erwarten, dass der OP noch 
richtig funktioniert, außer es ist ein rail to rail Typ.

Ich weiß nun nicht, was der OP in deinem Fall am Ausgang liefert (keine 
Zeit etc...), aber wenn du es so machst wie im Bild, liegen an den 
Eingängen 2.5V und das Betriebsverhalten sollte besser definiert sein. 
Ein Komparator ist aber denke ich, was du benötigst.

von Gregor B. (Gast)


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Benedikt W. schrieb:
> Jetzt funktioniert das ganze, allerdings geht die Ausgangspannung nicht
>
> auf 0V, sondern auf etwa 2V herunter.

Der MC1458 ist ein zweifach UA741. Das ist kein Rail-To-Rail 
Operationsverstärker.
Der bleibt typischerweise - je nach Last - an seinem Ausgang 1-2V von 
den Versorgungsspannungsgrenzen weg.

Zudem ist der auch nicht für eine unipolare Versorgung von 5V geeignet, 
da der Eingangsspannungsbereich 2-3V von den Grenzen der 
Versorgungsspannung wegbleiben muss.

Also Eingangsspannungsbereich bei +5V-Versorgung Low: 2V und High: 3V

Mit viel Pech: Low 3V, High 2V!

von Udo S. (urschmitt)


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Du solltest dir dringend mal Grundschaltungen eines OPs anschauen.
Ein operationsverstärker benutzt man nicht einfach so. Da seine 
Verstärkung extrem hoch und auch stark temperaturabhängig ist muss man 
ihn zwingend rückkoppeln, wo wir wieder bei OP Grundschltungen sind.

Man lernt manchmal besser indem man ein gutes Buch liest.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Das Problem hatte ich schon öfter - das einfachste ist es, den 1458 
rauszuziehen und einen LM393 reinzustecken. Jetzt noch ein paar Pullups 
an die Ausgänge und du hast ein sofort MC-kompatibles Signal ohne 
jeglich Klimmzüge.

von MaWin (Gast)


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> Ich hab jetzt noch ein wenig gebastelt,
> und es funktioniert jetzt auch genau so wie es soll,

Das wundert mich, denn der MC1458 hat gar keinen so grossen common mode 
input voltage Bereich, der misst gar keine 5V wenn er mit 5V versorgt 
wird.

Der MC1458 ist auch überhaupt nicht für eine so niedrige 
Versorgungsspannung von +5V gemacht, er will wenigstens +/-5V, also 10V 
um dann bloss +/-2.5V, also 5V am Ausgang liefern zu können, bei 5V 
würde der also gar nichts mehr am Ausgang liefern, zumindest laut 
Datenblatt, Nimm mindestens eine single supply OpAmp wie LM358, doer 
besser einen Rail-To-Rail OpAmp wie TS922 für die Schaltung.

Bau es so:

 +----------+------ +5V
 |          |
10k         |
 |          | LM358
 +---------|+\             LED
 |         |  >-- uC --1k--|<|-- +5V
 +--Spule--|-/
 |          |
10k         |
 |          |
 +----------+----- GND

und noch besser ist es, wenn du eine kleine Hysterese einbaust

 +----------+------ +5V
 |          |
10k     +---(--100k--+
 |      |   |        |
 +--1k--+--|+\       |
 |         |  >------+-- uC
 +--Spule--|-/
 |          |
10k         |
 |          |
 +----------+----- GND

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