Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkungsfaktor kleiner 1


von Jin L. (jinli)


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Mit einem 8 Bit µController möchte ich analoge Messsignale umwandeln und 
am Computer ausgeben.
Folgendes Problem:
Sensor arbeitet mit 5V Betriebsspannung und am Ausgang wird maximal eine 
Spannung von ca. 4,5V gemessen. Mein µController arbeitet aber mit einer 
Spannung von 3,3 V, d.h die Referenzspannung ist auch 3.3 V (ist doch 
richtig, oder? ). Jetzt möchte ich gern die Messspannung verkleinern, 
sodass sie unter 3.3 V liegt und die 8 Bit Auflösung für die Messung 
möglichst ausnutzen, um genaue Messergebnisse zu erzielen.
Ist das mit einem rail to rail Opv realisierbar? Ist ein 
Verstärkungsfaktor unter eins möglich?
Also bisjetzt ist mir nur eine inv. Verstärkung im Sinn gekommen. Aber 
was mache ich dann mit der neg. Ausgangsspannung? Spielt da der 
µController noch mit?
Wär dankbar für jede Hilfe

von Udo S. (urschmitt)


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Spannungsteiler

von over f. (sasserbaer)


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Warum keinen Spannungsteiler?

von 3Satz (Gast)


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Dito
Widerstandsverhältnis 1:1,363636

von Jin L. (jinli)


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Also ich habe gedacht dass mit Spannungsteiler den Ground ständig 
belastet wird und das will ich vermeinden.
Funktioniert das mit Opv denn überhaupt nicht?

von Harald W. (wilhelms)


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Jin Li schrieb:

> Also ich habe gedacht dass mit Spannungsteiler den Ground ständig
> belastet wird und das will ich vermeinden.

Was meinst Du damit?

> Funktioniert das mit Opv denn überhaupt nicht?

Nun, Du musst möglicherweise den OPV zusätzlich kompensieren und
Deine Gesamtschaltung ist ungenauer als eine ohne OPV.
Gruss
Harald

von Jin L. (jinli)


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3Satz schrieb:
> Dito
> Widerstandsverhältnis 1:1,363636

in Grundlage steht:

Ua = -(R4/R3)*Ue

d.h. es liegt dann eine neg. Spannung am Ausgang. So komm ich wieder 
zurück auf die Frage, ob das mein µController messen und auswerten kann

von Lutz H. (luhe)


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Es ist sehr schwierig mit Operationsverstärkern Verstärkungen von < 1 zu 
realisieren.  Spannungsteiler sind auch geeignet.

von Baum B. (der_saiter)


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Hi,

, ja Spannungsteiler scheint hier eindeutig das Mittel der Wahl. Auch 
wenn der Ausgang belastet wird ist das ja perse nicht schlimm. 
Spannungsteiler beschreibt ein Widerstands- und damit 
Spannungsverhältnis... keine absoluten Werte. Wenn du also deine 
Schaltung hochohmig genug abschliesst sollte das stabil bleiben.

von Amateur (Gast)


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Natürlich ein Spannungsteiler, aber...

Wenn Du dahinter messen willst, könnte es nötig werden einen Verstärker 
(1x) folgen zu lassen. Ein jeder Spannungsteiler erhöht den 
(scheinbaren) Innenwiderstand Deiner Signalquelle. Nicht jeder 
A/D-Wandler kann dann noch mit diesen Signalen gefüttert werden.
Näheres: Siehe Datenblatt des zugehörigen Rechners.

von Harald W. (wilhelms)


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Amateur schrieb:

> Natürlich ein Spannungsteiler, aber...
>
> Wenn Du dahinter messen willst, könnte es nötig werden einen Verstärker
> (1x) folgen zu lassen.

Ja, aber der ist unproblematischer als ein Verstärker <1.
Gruss
Harald

von Jin L. (jinli)


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Wie wärs denn ein inv. Opv mit Widerstandverhältnis 1: 1,36 und dann 
nochmal ein inv. Opv mit V=1?

von Udo S. (urschmitt)


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Es gibt 4 fach Ops, da kannst du dann noch 2 mehr verbauen.
Troll!

von Axel S. (a-za-z0-9)


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lutz h. schrieb:
> Es ist sehr schwierig mit Operationsverstärkern Verstärkungen von < 1 zu
> realisieren.

Nein, ist es gar nicht. Es ist nur unsinnig.

Denn eine Verstärkung < 1 ist effektiv eine Abschwächung. Warum sollte 
man für eine Abschwächung einen Verstärker bemühen?

Um mal wieder einen Autovergleich zu bringen: Bremsen ist im technischen 
Sinn  auch eine Beschleunigung (eine negative). Trotzdem tritt man für 
diese Art Beschleunigung nicht auf das Gaspedal, sondern auf die Bremse.

Zurück zum Thema. Die Lösung ist natürlich ein Spannungsteiler. Optional 
mit einem Spannungsfolger dahinter (wenn eine niederohmige Schaltung 
nachfolgt) oder davor (wenn man die Quelle wirklich gar nicht belasten 
will)


XL

von MarcusM (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Zurück zum Thema. Die Lösung ist natürlich ein Spannungsteiler. Optional
> mit einem Spannungsfolger dahinter (wenn eine niederohmige Schaltung
> nachfolgt) oder davor (wenn man die Quelle wirklich gar nicht belasten
> will)

oder optional davor und dahinter ;) Dann ist die Schaltung komplett 
entkoppelt. Sieht dann in etwa so aus, wie das Bild das ich angehängt 
habe.
Stand vor dem gleichen Problem und hab es genauso gelöst.

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