Hallo,
ich komme eigentlich aus der Digitalelektronik-Ecke und bin noch ein
ziemlicher Anfänger, was Analog-Elektronik betrifft. Nun möchte ich für
ein Projekt eine Dreiecksspannung im Bereich von 50kHz erzeugen.
Randbedingung ist, dass das ganze mit unipolarer Versorgungsspannung
läuft. Im Internet finden sich ja zahlreiche Schaltungen, doch die
funktionieren alle nur mit bipolarer Spannungsversorgung. Hat jemand
eine Idee, wie das gehen könnte?
Vielen Dank im Voraus!
Ich habe da doch noch was zusammen gefrickelt bekommen, was zumindest in
der Simulation zu funktionieren scheint (siehe Anhang). Es ist
allerdings weit davon entfernt perfekt zu sein. Das Minimum liegt leider
ein ganzes Stück über 0V und die Spitzen wind ein wenig rund. Ansonsten
scheint es aber ganz brauchbar, vorausgesetzt das funktioniert
tatsächlich auch in der Realität. Was haltet ihr davon? Habt ihr
irgendwelche Verbesserungsvorschläge?
Hmm, hat hier wirklich keiner Ahnung von diesem Kram? Ich weiß, diese
Seite ist eher auf Digitalelektronik ausgerichtet, aber ich dachte
eigentlich, dass sich in diesem Form auch ein paar Analog-Profis herum
treiben würden. Falls nicht, kennt jemand ein Forum, in dem meine Frage
eventuell besser aufgehoben wäre?
Oder ist meine Schaltung etwa schon perfekt und deswegen hat niemand
einen Verbesserungsvorschlag? Ich glaube eher nicht, dass ich so viel
Anfängerglück habe.
Oder habe ich bei meiner Frage irgendwelche formalen Fehler gemacht?
Falls ja, bitte ich darum, mich darauf hin zu weisen.
Und nein, das ist keine Hausaufgabe oder etwas ähnliches. Das ist ein
reines privates just for fun Projekt um mal etwas Analog Technik zu
lernen.
Anon #36719 schrieb:> Hmm, hat hier wirklich keiner Ahnung von diesem Kram?
Vielleicht weiß einfach keiner, in welchem Spannungsbereich sich deiner
Dreieckspannung bewegen soll, was in Bezug auf die Randbedingung
"unipolarer Versorgungsspannung" schon eine relevante Designinformation
wäre.
Helmut S. schrieb:> Hier mal ein Vorschlag mit Rail-to-Rail Verstärkern. Die .asc-Datei ist> für LTspice.
Das sieht sehr interessant aus! Vielen Dank! Die ersten beiden Op-Ams
sind einfach zu verstehen. Ganz links ist ein Integrierer und in der
Mitte ein Inverter. Doch mir ist nicht ganz klar, was der Op-Amp auf der
rechten Seite tut. Es schein eine Art Komparator zu sein, die die
negative Eingangsspannung mit einer verkleinerten Version der
Ausgangsspannung vergleicht. Magst du das mal kurz genauer erklären?
Mr. X schrieb:> Vielleicht weiß einfach keiner, in welchem Spannungsbereich sich deiner> Dreieckspannung bewegen soll, was in Bezug auf die Randbedingung> "unipolarer Versorgungsspannung" schon eine relevante Designinformation> wäre.
Verständlich (BTW, Protipp: Nächste Mal früher fragen, wenn was unklar
ist). Am liebsten wäre mir natürlich zwischen GND und VCC, aber so nah
wie möglich reicht mir auch. ;)
Rechts ist der Komparator. Mittels R3 wird die Hysterese eingestellt. Je
kleiner R3, um so größer wird die Hysterese und damit die Amplitude der
Dreieckspannung. Man könnte den Opamp rechts durch einen Komparator
ersetzen. Allerdings sollte der am Eingang und am Ausgang Rail-to-Rail
sein. Da gibt es nicht viele Typen die da passen.
Anon #36719 schrieb:> Ich habe da doch noch was zusammen gefrickelt bekommen, was zumindest in> der Simulation zu funktionieren scheint.
Simulationen sind Schall und Rauch. Wenn du etwas lernen willst, heiz
den Lötkolben an und bau was auf. OK, ohne Oszilloskop lernst du so
vermutlich nicht viel.
> Es ist> allerdings weit davon entfernt perfekt zu sein. Das Minimum liegt leider> ein ganzes Stück über 0V und die Spitzen wind ein wenig rund.
Deine Anforderungen sind unrealistisch. Kein OPV der Welt (auch nicht
die sogenannten Rail-to-Rail-Typen) kommt mit dem Ausgang wirklich bis
0V. Schon gar nicht schafft er dann eine scharfe Spitze.
Wenn du mit einer einzelnen 5V Versorgung auskommen willst, dann versuch
doch erstmal einen Generator für ein Dreieck-Signal zu bauen, dessen
untere Spitze bei 1V liegt und dessen obere Spitze bei 4V. Und wenn es
wirkliche Spitzen sein sollen, dann brauchst du schnelle OPV. Mindestens
1MHz Bandbreite sollten es sein, besser 10MHz.
> Was haltet ihr davon?
Nix. Z.B. hast du einen Sägezahn-Generator gebaut und keinen für ein
Dreieck.
> Habt ihr irgendwelche Verbesserungsvorschläge?
Klassisch baut man einen Dreieckgenerator aus einem Integrator und einem
Schmitt-Trigger, die zu einer Schleife geschaltet sind. Eines der beiden
Glieder muß dabei invertieren (typischerweise der Integrator).
Die beiden Umschaltpunkte des Schmitt-Triggers ergeben dann die Spannung
der jeweiligen Dreieckspitzen und die Integrator-Zeitkonstante die
Frequenz.
Sowohl Integrator als auch Schmitt-Trigger sind OPV-Grundschaltungen,
die du kennen solltest (und in jedem besseren Buch findest).
Die notwendige Zusatzbeschaltung für unipolare Versorgung ist ebenfalls
Standard und OPV-Grundwissen. Also lies und lerne!
Als Schmitt-Trigger würde sich auch ein 555 (in CMOS) eignen (der aller-
dings selber invertiert). Und statt des Integrators könnte man eine
geschaltete Stromquelle verwenden. etc. pp.
XL
Axel Schwenke schrieb:> OK, ohne Oszilloskop lernst du so> vermutlich nicht viel.
Das ist das Problem. ;)
Axel Schwenke schrieb:> Z.B. hast du einen Sägezahn-Generator gebaut und keinen für ein> Dreieck.
Das stimmt wohl. Wäre aber für meine Anwendung auch nicht so wichtig. ;)
Axel Schwenke schrieb:> Sowohl Integrator als auch Schmitt-Trigger sind OPV-Grundschaltungen,> die du kennen solltest (und in jedem besseren Buch findest).> Die notwendige Zusatzbeschaltung für unipolare Versorgung ist ebenfalls> Standard und OPV-Grundwissen. Also lies und lerne!
Gerne, gerne! Hast du konkrete Buchempfehlungen, die nicht zu teuer sind
(<50€). Deutsch oder Englisch ist egal.
Anon #36719 schrieb:> Hast du konkrete Buchempfehlungen, die nicht zu teuer sind> (<50€). Deutsch oder Englisch ist egal.
Das steht in jedem Operationsverstärker Tutorial.
Ansonsten kauf dir den Tietze und Schenk
Anon #36719 schrieb:> Das stimmt wohl. Wäre aber für meine Anwendung auch nicht so wichtig. ;)
Dann sag doch endlich was wichtig ist.
Wahrscheinlich gehts nur um eine Pulsbreiten steuerung.
Wenn nur nur 5V hast und auf 0V kommen musst, dann nimm einen ICL 7660
oder ähnlich und mach damit eine -5V Hilfsversorgung.
Falls zu Zugang zu SpringerLink hast, ist auch das Buch
"Operationsverstärker" von Joachim Federau lesenswert. Dort wird auch
genau dein Problem angesprochen.
