OVP Summierverstärker 5v

[Christian H. (stefan2k)]

Hallo an die Experten,

vermutlich ist die Antwort relativ einfach, aber da ich schon ewig
nichts mehr in dem Bereich gemacht habe würde ich mich über etwas Hilfe
freuen.

Ich habe zwei Analoge Geräte mit Messausgang, diese liefern einen zur
Messung repräsentativen linearen 0-5V Ausgang. Ich möchte jedoch beide
Messausgänge zusammen schalten, so dass ich am Ende nur "einen" 0-5V
Ausgang bekomme.

Mir fällt da auf Anhieb nur eine Schaltung mit Operationsverstärker ein,
die so aufgebaut wird dass ich einen invertierenden Summierverstärker
erhalte.

Hohe Ströme muss ich nicht bekommen, da der Messeingang wiederum sehr
hochohmig ist.

Gibt es ggf. ein Baustein der genau dafür geeignet ist und quasi zwei
OPVs für 5V in einem Gehäuse hat? Die Beschaltung würde ich so wählen,
dass ich möglichst Widerstände im Bereich von 10kohm (oder noch größer?)
ansetzen würde.

Ich habe mal was in einem einfachen Programm beschaltet, davon hab ich
ein Bild gemacht, ggf. kann ja mal einer was dazu sagen.

Danke
Christian

[Purzel H. (hacky)]

Klar, es gibt doppel-OpAmps. Du brauchst einen der +-5V gespiesen ist.
Falls eine nur 5V speisung gewuenscht ist, muesste man nochmals schauen.

[Und wech U. (quinny)]

Christian H. schrieb:
> Ich habe zwei Analoge Geräte mit Messausgang, diese liefern einen zur
> Messung repräsentativen linearen 0-5V Ausgang. Ich möchte jedoch beide
> Messausgänge zusammen schalten, so dass ich am Ende nur "einen" 0-5V
> Ausgang bekomme.

Hallo Christian,

wenn ich einen Ausgang mit "a" und den anderen mit "b" bezeichne, so 
willst Du also rechnen:

U_out = (U_a + U_b) / 2

Das erreichst Du ganz einfach mit zwei gleichen Widerständen, von denen 
jeder mit einem Ausgang verbunden wird und beide zusammen gehen dann auf 
den finalen Ausgang. Also ganz normaler Spannungsteiler, dessen Abgriff 
dann U_out speist.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Danke schon mal,

1. Wäre schon OK wenn der nur mit 5V+ gespeist werden müsste.
2. Sorry verstehe ich nicht, um eine Spannung zu mischen müsste ich ja 
die beiden Ausgänge in Reihe schalten oder etwa nicht?

Gruß
Christian

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

ich schrieb:

"Das erreichst Du ganz einfach mit zwei gleichen Widerständen, von denen
jeder mit einem Ausgang verbunden wird und beide zusammen gehen dann auf
den finalen Ausgang. Also ganz normaler Spannungsteiler, dessen Abgriff
dann U_out speist."

War das nicht deutlich genug? Was kann ich an meiner Ausdrucksweise 
verbessern?

Anbei das "Schaltbild" inkl. Darstellung der beiden Spannungen a (blau) 
und b (rot) und der grünen Ausgangsspannung.

Kann man Deine Aufgabe noch besser lösen? Eine Betriebsspannung braucht 
die "Schaltung" nicht.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Hallo Fred,

nein du hat dich schon richtig ausgedrückt, ich hatte mich nur doof 
ausgedrückt. Ich hatte halt bedenken, dass ggf. bei unterschiedlichen 
Spannungen etwas von V_a nach V_b fließt und mir den Ausgang killt. 
Sicher reden wir hier wohl eher von Mikro Ampere.

Aber vielleicht habe ich auch hier einen Denkfehler, aber Grundlegend 
nutzt man ja hier das die unterschiedliche Basisspannung und 
entsprechend fließt ja etwas Strom entweder von V_a zu V_b oder 
umgekehrt, je nachdem wie groß halt die beiden Widerstände gewählt 
werden.

Oder liege ich hier jetzt auch falsch? Danke aber erst mal für deine 
Geduld.

Wenn das an sich kein Problem ist, dann ist die Aufgabe natürlich 
absolut "optimal" gelöst, weil einfacher als zwei Widerstände geht ja 
kaum ;)

Gruß
Christian

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

Du schriebst: "Ich habe zwei Analoge Geräte mit Messausgang"

Da ich nicht weiß, was das für Geräte sind, kann ich Dir nicht sagen, ob 
das real funktioniert. Ich geh von Gegentaktausgängen aus. Wenn das nur 
Eintaktausgänge sein sollten, so kann man sie mit minimalem Aufwand zu 
Gegentakltausgängen machen, sprich zwei weitere Widerstände.

Bevor wir da jetzt aber lang rumkaspern, solltest Du es einfach mal 
ausprobieren. Kannst ja zur Vorsicht zwei 100k-Widerstände statt den 
simulierten 10k nehmen.

Ein Gerät zum 0V-Ausgang überreden und das andere zu +5V. Wenn alles gut 
geht, so entsteht dann 2.5V

U_out = (U_a + U_b) / 2 = (5V + 0V) / 2 = 2.5V

Wenn nicht, so muss ich Dir noch ne kleine Ergänzung nennen.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Es geht um Absolutdrucksensoren von Freescale, diese bekommen 5V als 
Referenzspannung und liefern dann abhängig vom Druck 0-5V innerhalb 
ihres Messbereiches.

Ich werde es mal versuchen, ich hab mal etwas rum gerechnet und komme 
bei 10k auf einen max. Strom von 250 Mikroampere.

[Und wech U. (quinny)]

Hallo,

wenn Du mir nun auch noch ein DB verlinken würdest oder zumindest die 
Typenbezeichnung verpetzt, dann könnte ich schnell mal gucken, ob meine 
Schaltung an Deinen Chips hinhaut.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Kein Problem: 
http://cache.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX4250A.pdf?fasp=1

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

ok.... danke für das DB. Die Dinger haben sehr hochohmige Ausgänge. Es 
gibt zwei Möglichkeiten.....

Simpel aber nicht ganz so exakt:

Jeder Ausgang muss mit einem Widerstand von 56k nach Masse gezogen 
werden. Die beiden Spannungsteilerwiderstände müssen 270 kOhm haben.


Aufwendig aber exakt:

Jeder Ausgang wird mit einem als Impedanzwandler geschalteten OPV 
gebuffert und dann mit zwei 10k-Widerständen - wie zuvor gezeigt - die 
Addition gemacht.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Hallo Fred,

also zwei OPV ohne Widerstände als 1zu1 Verstärker beschaltet, also 
Messausgang auf positiven Eingang des OPV und den Ausgang auf den 
negativen Eingang vom OPV legen? Dann die Ausgänge auf den 
Spannungsteiler und fertig?

Gruß
Christian

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

ja. Genau.

Ggfls. brauchen Deine Sensoren aber noch nen pulldown Widerstand (100 
kOhm oder so). Aber da bin ich mir nicht ganz sicher. Das DB liest sich 
irgendwie komisch an der Stelle. Habs aber auch nur überflogen.

VG

Fred

[bane (Gast)]

Fred Quinny schrieb:
> Die Dinger haben sehr hochohmige Ausgänge.

In der AN1646 wird zur Reduktion des Rauschens ein RC-Tiefpass mit 750R, 
330nF am Ausgang  vorgeschlagen. AN1660 (Fig. 3) zeigt einen normalen 
Opamp als Ausgang des Spice-Modells.

Daher würde ich erst einmal messen, ob ein simples Zusammenschalten mit 
Widerständen (gemeinsamer C) die Anforderungen an die Genauigkeit 
erfüllt.

http://cache.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN1646.pdf
http://cache.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN1660.pdf

[Christian H. (stefan2k)]

Wie wäre es z.B. mit diesem OPV 
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LT1013%23TEX.pdf ?

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

ja. Der OPV sieht ganz gut aus. Aber das ist eigentlich nicht so wichtig 
wie die Anpassungsfrage. Da kannst ja erstmal zum Test nen OPV aus der 
Bastelkiste nehmen.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Hallo Fred,

ich hatte jetzt mal zwei Sensoren ohne Pulldown an zwei OPV Rail-to-Rail 
mit 10k Ohm Teiler aufgebaut, am Ausgang hatte ich ein recht sauberen 
0-5V verlauf. Hab allerdings auch nur ein billiges PC Oszi, mein altes 2 
Kanal Röhren ist leider die Röhre beim letzten Umzug verreckt.

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

na wunderbar. Dann wirds ja wohl alles gelingen. Herzlichen Glückwunsch 
soweit.

Aber dass Dein Scope kaputtgegangen ist, das finde ich ja nun 
schrecklich. So lange Du aber hinter den Buffern misst, sollte es egal 
sein, ob Du ein richtiges Scope oder ein PC-Scope verwendest.

VG

Fred

[Christian H. (stefan2k)]

Hallo Fred,

ich danke dir für deine gute Hilfe, ich werde das jetzt einfach mal 
direkt am Prozessor testen.

Gruß
Christian

[Und wech U. (quinny)]

Hallo Christian,

ich wünsch Dir viel Erfolg!

VG

Fred