Hallo,
ich habe einige Fragen zu OPVs:
Kann ich ein Signal von +/-10V nach 0-5V level-shiften, indem ich einen
einfachen invertierenden Verstärker mit einem Gain von 0,2 aufbaue? Ist
der OPV dann überhaupt noch stabil (wg. Gain kleiner 1)?
+/-10V ----- 2k Ohm ----- 500 Ohm ----|
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| OPV |--------|---- Ausgang 0-5V
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Ref +2V
Darf ich an den Eingang mit der Referenzspannung von 2V einen dicken
Kondensator schalten (1uF Keramik) ohne irgendwelche Eigenschaften des
OPV zu verschlechtern?
Frage zu Puffer-OPVs:
Darf ich zur weiteren Entrauschung (z.B der Referenzspannungsquelle)an
den Ausgang eines OPVs (Spannungsfolger) einen Kondesator (1uF) oder
ein RC-Glied (30 Ohm 1uF) schalten? Störe ich die Regeleigenschaften
des OPVs?
Vielen Dank für eure Antworten
Euer moin
"Kann ich ein Signal von +/-10V nach 0-5V level-shiften, indem ich
einen
einfachen invertierenden Verstärker mit einem Gain von 0,2 aufbaue?
Ist
der OPV dann überhaupt noch stabil (wg. Gain kleiner 1)?"
Normalerweise nicht, es sind nicht mal alle bis V=1 stabil.
Gibt aber sicher Spezialtypen, die das können.
+/-10V ----- 2k Ohm ----- 500 Ohm ----|
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| OPV |--------|---- Ausgang 0-5V
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Ref +2V
"Darf ich an den Eingang mit der Referenzspannung von 2V einen dicken
Kondensator schalten (1uF Keramik) ohne irgendwelche Eigenschaften des
OPV zu verschlechtern?"
Das sollte dem OP angenehm sein :-)
"Frage zu Puffer-OPVs:
Darf ich zur weiteren Entrauschung (z.B der Referenzspannungsquelle)an
den Ausgang eines OPVs (Spannungsfolger) einen Kondesator (1uF) oder
ein RC-Glied (30 Ohm 1uF) schalten? Störe ich die Regeleigenschaften
des OPVs?"
Das stört und kann leicht zum Schwingen führen. Besser ist es, dieses
am Eingang zu tun.
Kann ich meine Probleme mit dem Level-Shift lösen, indem ich zuerst einen Spannungsfolger nehme, dann einen Spannungsteiler (3k Ohm und 1kOhm) dann wieder einen Spannungsfolger um dann mit dem invertieren OPV (Gain 1) den Level anzuheben, indem der eine Anschluss auf 2 V liegt? Da wird dann ja ein IC Grab ;)
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op.jpg
25 KB
So sollte das funktionieren. OP-Versorgung für Rail-to-Rail OP: +-%volt. Gruß Gerhard
@Gerhard Wie erzeuge ich eine genaue negative Referenzspannung? Muss ich eine Referenzspannungsquelle nehmen und einen invertierenden OPV mit Gain -1 nachschalten?
Nachdem du sowieso -5 Volt brauchst, kannst Du z.B. eine 2,5 Volt-ref-Diode nehmen. Wenn du dir das geld sparen willst und einen OP übrig hast geht das natürlich auch so, daß du - vorrausgesetzt daß deine -5 Volt genau sind - diese halbierst und auf den OP - Pluseigang legst, und den Minus-eingang mit dem Ausgang verbindest. Damit hast Du auch eine -2,5 Volt ref. Gerhard
@Gerhard
Wahrscheinlich habe ich dich nicht richtig verstanden:
Ich habe +12V +5V und -12 V zur Verfügung. Die Spannungen sind für mich
nicht genau genug, um von ihnen eine Referenzspanungs direkt ableiten zu
können. Wie kann ich mit einer Referenzdiode oder einem Referenz-IC eine
negative Ref-Spannuung erzeugen?
Geht das? ---- Gnd
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Ref-Diode 2,5V
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|-- Referenzpunkt -2,5V
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------ -12 V
noch einfacher wird das ganze, wenn du statt einer Referenzspannungsquelle eine Stromquelle nimmst. Einfacher Addierer, neg. Strom (also Stromquelle von -12V) in den Summationspunkt einspeisen. Du redest zwar immer von "nicht genau genug" - wie genau brauchst du es denn. Und es gibt verschiedene Genauigkeiten. Kurz- und Langzeitdrift, Temperatureinfluss, Betriebsspannungseinfluss und noch ein paar mehr. Alles kann man fast bis auf 0 kompensieren - der Aufwand steigt aber sehr schnell für jede weitere Verbesserung.
Meine Grundidee war ja sehr einfach - aber wohl nicht praktikabel - da nach 'crazy horse' die Schaltung nicht stabil sein kann. Ich habe einen 500kSPS A/D-Wandler mit 16-Bit und einem 0-5V Eingang. Ich möchte ein +-10V Signal messen können. Hierbei brauche ich eigentlich nicht die maximale Bandbreite und auch nicht die vollen 16 Bit. Ich gehe aber davon aus, dass sich durch die Schaltung und mein Layout die Genauigkeit verringern. Jetzt möchte ich sehen, was ich mit relativ einfachen Mitteln aus meiner Schaltung herausholen kann und wo dann die Grenzen sind, ohne dass ich Widerstände mit 0,01% Toleranzen usw verwenden muss. Wenn ich ehrlich zu mir bin, spielt natürlich auch die Neugierde eine Rolle. ;;) Die Temperaturänderungen entsprechen den normalen Schwankungen in einem Zimmer. Was meint ihr zu dem Vorschlag von Gerhard? Gruß moin
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Ooops, habe gerade noch gesehen, daß der Eingangsspannungsteiler nicht 4:1 sein muß sondern 8:1. Sorry gerhard
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36 KB
@moin: Noch was, irgend wie penn ich heute: Deine Schaltung oben geht grundsätzlich schon, aber: das Problem sehe ich dabei am Eingangswiderstand. Der invertierende Verstärker sieht nicht nur den Widerstand R1 (in meinem Anhang) sondern auch den generator-Innenwiderstand. das kann erhebliche fehler des Verstärkers verursachen. Du müßtest einen Spannungsfolger-OP vor deinen Inverter schalten um diesen fehler zu eliminieren. Gerhard
@moin deine Schaltung funktioniert. Bei der Stabilität ist die Verstärkung vom nichtinverierendem Eingang aus gesehen wichtig. In deinem Fall also 1,25 und damit größer eins. Du solltest wie Gerhard schon geschrieben hat einen Spannungsfolger vorschalten. Die Widerstände etwas größer nehmen z.B. 12k / 3k. Zur Rauschunterdrückung parallel zum 3k-R 180pF schalten, vor den Spannungsfolger ein RC-Tiefpass 3KOhm/180pF und am Ausgang noch ein RC-Tiefpass 56Ohm/10nF.
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