Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Pegelwandlung 0..5V nach -10..10V?


von Sandnessjøen (Gast)


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Hi,

ich suche keine fertige Lösung sondern nur ein paar grobe Vorstellungen 
wie/mit welchen ICs sowas zu machen wäre (die Realisierung würde ich 
dann einem Hardwarespezialisten überlassen, ich muss dem halt nur 
einigermaßen brauchbare Vorgaben machen):

Ich habe ein Board, auf dem stehen zur Spannungsversorgung nur +5V zur 
Verfügung. Auch ist die Höhe möglicher Bauelemente auf ca. 7 mm 
begrenzt.

Auf diesem Board gibt es einen DAC, der Ausgangsspannungen im Bereich 
0..5V abgibt. Über Jumper sollen jetzt folgende Möglichkeiten geschaffen 
werden:
- direkte Ausgabe der 0..5V des DAC
- Ausgabe der DAC-Ausganspannung als -5..+5V
- Ausgabe der DAC-Ausganspannung als -10..+10V
Die Ausgabe der Spannungen erfolgt dabei immer über zwei separate Pins.

Zuerst die Frage: ist sowas realistisch machbar? Wenn ja: wie sollte 
sowas grob aussehen/womit kann man das realisieren?

Ich hoffe, die Fragen klingen jetzt nicht zu blöd, aber mehr als ein 
Elektronik-Halbwissen habe ich nicht zu bieten, ich bin eher auf der 
Softwareseite zu Hause :-)

: Verschoben durch Moderator
von karadur (Gast)


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Hallo

DC/DC Wandler von 5V auf +/- 12V.

Summierverstärker mit OP für Offset und Verstärkung

von Andrew T. (marsufant)


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Sandnessjøen schrieb:
> Ich habe ein Board, auf dem stehen zur Spannungsversorgung nur +5V

> Zuerst die Frage: ist sowas realistisch machbar?

ja, wenn's auch was kosten darf.

> Wenn ja: wie sollte
> sowas grob aussehen/womit kann man das realisieren?

ein Dc/Dc Wandler, fertig kaufen, der aus5V   +/- 15V macht.
dieser versorgt:
Ein Präzisions-OPV-IC (doppel oder quad OPV), mit dem Du die 0...5 V an 
die gewünschten Pegel anpaßt.

Ein Jumperset, das dir die 3 gewünschten Bereiche anwählt.

Done.

>

von Sandnessjøen (Gast)


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Andrew Taylor schrieb:
> ja, wenn's auch was kosten darf.

So lange es den Preis der 16-Bit-DACs (mit ihren immerhin ca 8 Euro) 
nicht schlägt: kein Problem.

> ein Dc/Dc Wandler, fertig kaufen, der aus5V   +/- 15V macht.

Diese Wandler habe ich als ziemlich fette Klötze in Erinnerung, die dann 
locker die 7 mm Höhenbegrenzung durchbrechen. Gibt's da mittlerweile 
auch was kleineres?

Danke :-)

von Klaus R. (klara)


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Sandnessjøen schrieb:
> Zuerst die Frage: ist sowas realistisch machbar?
Ja.

> Wenn ja: wie sollte
> sowas grob aussehen/womit kann man das realisieren?

CHARGE PUMP DC-TO-DC CONVERTER
und 2-3 Rail2Rail OPV.

Gruss Klaus.

von Stefan F. (Gast)


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von Harald W. (wilhelms)


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Sandnessjøen schrieb:

> Auf diesem Board gibt es einen DAC, der Ausgangsspannungen im Bereich
> 0..5V abgibt. Über Jumper sollen jetzt folgende Möglichkeiten geschaffen
> werden:
> - direkte Ausgabe der 0..5V des DAC
> - Ausgabe der DAC-Ausganspannung als -5..+5V
> - Ausgabe der DAC-Ausganspannung als -10..+10V
> Die Ausgabe der Spannungen erfolgt dabei immer über zwei separate Pins.

Es gibt DA-Wandler, die über Pins umschaltbar verschiedene Ausgangs-
Spannungen bieten. Wenn das Deiner nicht kann, musst Du über einen
Operationsverstärker, der mit Präzisionswiderständen beschaltet
werden muss, entsprechend verstärken. Dieser OPV kann aber nur
Ausgangsspannungen abgeben, die innerhalb seines Betriebsspannungs-
bereiches liegen. Das heisst Du brauchst zusätzlich eine Betriebs-
spannungsquelle mit +-15V. Dafür brauchst Du dann die von den
anderen Postern vorgeschlagenen DCDC-Wandler.
Gruss
Harald

: Bearbeitet durch User
von Peter R. (pnu)


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Wenn die 5V, 10V-analogsignale  nicht viel Strom brauchen, geht 
eventuell sogar ein RS232-IC (5V -> +12V,-12V) um die Betriebsspannung 
eines Op-Amp zu erzeugen.
Die präzise Umsetzung der analogsignale macht dann der Op-Amp.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter R. schrieb:

> eventuell sogar ein RS232-IC (5V -> +12V,-12V) um die Betriebsspannung
> eines Op-Amp zu erzeugen.

Meist kommen da nur knapp zehn Volt raus. :-(  Ausserdem dürfte der
Wandler starke Störimpulse erzeugen. Man müßte also LC filtern.
Gruss
Harald

von Falk B. (falk)


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Schon mal die Aufgabenstellung angesehen? Es geht um Linearbetrieb.

von Wilhelm F. (Gast)


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Bereichswandler mit OP-Schaltungen. Das hatte ich mal in der 
Elektronik-Vorlesung.

Ohne lange mit Formeln herzuleiten: Ich würde schauen, daß ich die 
Eingangsspannung um 2,5V absenke, und dann mit 4 multiplizieren. Eine 
Subtrahierschaltung mit Verstärker würde das tun.

Mit der Absenkung des Eingangs werden Ein- und Ausgang erst mal 
symmetrisch zueinander. Dann nur noch verstärken.

Weiter oben wurde sowas schon mal angedeutet. Allerdings hat man 
rechnerisch den idealen OP, und muß sich in der Praxis noch mit Dingen 
wie reale OP-Eigenschaften z.B. Offsetspannung beschäftigen.

Für die +/-10V braucht es dann noch Wandler, die aus den 5V 
Betriebsspannung ungefähr +/-15V machen.

von Max H. (hartl192)


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Wie wär's mit einem Differenzverstärker, der von den 5V 2.5V subtrahiert 
und dann um 4 verstärkt?

: Bearbeitet durch User
von Mikki M. (mmerten)


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DC/DC mit kleiner Leistung (z.B. 1 Watt) und dualem Output z.b. +-12 
oder 15 Volt gibts von vielen Anbietern. Bei DAC würde ich eher zu einem 
Modell tendieren welches alle Spannungsbereich direkt abdecken kann z.B. 
AD5422 von anlog.com . Hatte dann auch den Vorteil mit direkter +- 
Versorgung und man umgeht die Probleme bei 5 Volt R2R Wandlern die nur 
ganz nah an 0...5 Volt Output herankommen aber eher den Bereich 10-100 
mV ... 4.95-4.98 Volt abdecken.

von Michael S. (e500)


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Falk Brunner schrieb:
> Schon mal die Aufgabenstellung angesehen? Es geht um Linearbetrieb.

Idee war:

> ... geht eventuell sogar ein RS232-IC (5V -> +12V,-12V) um die
> Betriebsspannung eines Op-Amp zu erzeugen. Die präzise Umsetzung der
> analogsignale macht dann der Op-Amp.

Und das sollte evt. sogar funktionieren!

von Wilhelm F. (Gast)


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Je nach dem kann man aus 5V auch noch mit simplen diskret auf gebauten 
Ladungspumpen die Versorgung der OPs machen, wenn man keinen 34063 
verwendet. Z.B. zwei Kaskaden in der Art von Villard (oder auch Delon 
genannt).

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