OP-Amp LM358N als Pegelwandler

OP #3879564
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Liebe Community!

Da ich diverse Pegel von 1-6V möglichst belastungsfrei für die Quelle 
sowie 12V möglichst mit gleichem Konzept auf ~5V für einen Attiny-uC 
bringen möchte, hätte ich folgende Schaltung gebastelt. Traut man der 
Simulation möchte man meinen es würde funktionieren. Schalt-Frequenzen 
sind im einstelligen Hz-bereich.

Was meint ihr zu der "Qick and Dirty" Lösung? Könnte es da Probleme beim 
sicheren Abtasten mit dem uC (CPU 8Mhz) kommen?

LG
LeFish
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OP #3879595
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Mit R12 sollte nur der uC angedeutet werden.

Da ich ein einheitliches Konzept für alle Pegelwandler wählen wollte hab 
ich mir gedacht ein OP-Amp würde sich eignen.

Außerdem kann ich so lauter für mich einfach beschaffbare Surface-mount 
Teile besorgen bzw. DIL Gehäuse zweckentfremdet als SMD-Bauteile 
benutzen.

Alse seht ihr jetzt auch keinen absoluten Hinderungsgrund?
Gast #3879597
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Bei digitalen Eingängen von CMOS-Bausteinen gibt es häufig einen 
Maximalwert für die zulässige Anstiegszeit. Oft ist die kleiner als 100 
... 200ns.
Du solltest deinen Attiny dahingehend prüfen, was da spezifiziert ist.
Die oben genannten Zeiten schafft der LM358 z.B. nicht.
Gast #3879630
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TheLeFish .. schrieb:
> Was meint ihr zu der "Qick and Dirty" Lösung?

Weitgehend unsinnig, OpAmps verwendet man zum verstärken, du hingegen 
willst ein 0-12V Signal auf 5V begrenzen.

Dazu reicht ein Widerstand:

               +---
0-12V ---10k---| uC
               +---

Fertig.

Von 0-5V folgt der Eingang dem Signal, von 5V bis 12V sieht der uC nur 
5V.


Zumal der OpAmp nur in deinem schlechten Simulationsprogramm bis knapp 
auf 5V kommt, in der Realität ist oberhalb von 3.5V kaum noch was zu 
holen, und unterhalb 0.6V wird er auch unlinear.

Immerhin verträgt der LM358 es tatsächlich, am Eingang mehr Spannung zu 
bekommen als er als Versorgungsspanung hat (im Gegensatz zu modernen 
CMOS-OpAmps), er misst nur oberhalb von 3V nicht mehr richtig.
OP #3879684
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Hi!

Also ich hab es, nach dem die überwiegende Mehrheit der Antworten nicht 
an meiner geistigen Zurechnungsfähigkeit gezweifelt hat einfach einmal 
probiert.

Fazit: es funktioniert tatsächlich! Alle High-Pegel, egal ob 1V oder 12V 
werden vom uC tadellos erkannt!

Allerding bin ich draufgekommen, dass einige meiner Pegel keinen 
Massebezug haben, was aber durch einen 10K Widerstand parallel zu V1 
gelöst werden konnte.

Nachträglich nochmal ganz kurz, warum ich auf diese eigentümliche Lösung 
setze: Zenerdioden oä als Spannungsbegrenzer möchte ich für die hohen 
Pegel nicht, da ich, wie oben schon angemerkt für alle Pegel dasselbe 
Konzept haben wollte.


Danke auf jeden Fall für die zahlreichen Antworten!
Gast #3880041
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TheLeFish .. schrieb:
> Zenerdioden oä als Spannungsbegrenzer möchte ich für die hohen
> Pegel nicht, da ich, wie oben schon angemerkt für alle Pegel dasselbe
> Konzept haben wollte.

Brauchst du auch nicht.
Schau dir mal den LM339 an.
Dessen Eingangsstufe ist ähnlich der des 324, aber er verträgt dort 
wirklich bis zu 36V und funktioniert damit auch noch korrekt, sofern nur 
der andere Eingang  den spezifizierten Bereich der 
Gleichtakt-Eingangsspannung (-0,3V  bis V+ -1,5V) nicht verlässt.

Ausserdem schaltet dieser Komparator wesentlich schneller, als der 
absichtlich langsam gemachte 324, und da er einen Open-Collector am 
Ausgang hat, ist auch die Ausgangsspannung in weiten Grenzen frei 
wählbar, kann also auch viel größer oder kleiner als seine 
Versorgungsspannung sein.
Gast #3880049
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P.S.:
Wenn du nicht die vier Stufen des LM339 brauchst, kannst du auch den 
LM393 nehmen.
Elektrisch ist der praktisch gleich, aber es sind nur zwei Komparatoren 
drin und deshalb passt er in ein 8-poliges Gehäuse.
Natürlich ist dann auch der Stromverbrauch etwas geringer.
#3880073
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TheLeFish .. schrieb:
> Nachträglich nochmal ganz kurz, warum ich auf diese eigentümliche Lösung
> setze: Zenerdioden oä als Spannungsbegrenzer möchte ich für die hohen
> Pegel nicht, da ich, wie oben schon angemerkt für alle Pegel dasselbe
> Konzept haben wollte.

Öhm, was spricht denn dagegen das Konzept mit Zenerdioden und Co zu 
realisieren? Heißt das etwa, dass du schon einen Pegelwandler mit OPV in 
Verwendung hast?
Gast #3880811
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Michael schrieb:
> Je nach uC reicht ein Widerstand nicht unbedingt denn 1V soll ja auch
> sicher als High erkannt werden und da wirds eng. So dumm war die Idee
> mit dem OPV also gar nicht.

Kann man problemlos an einen A/D-Eingang anschliessen und den Messwert 
nach 1V Schwelle bewerten.

Manche Leute stecken aber lieber Aufwand in Hardware weil Softare für 
sie Teufelszeug ist.
Gast #3880884
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Michael Köhler schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Kann man problemlos an einen A/D-Eingang anschliessen und den Messwert
>> nach 1V Schwelle bewerten.
>>
>> Manche Leute stecken aber lieber Aufwand in Hardware weil Softare für
>> sie Teufelszeug ist.
>
> So ein ATTiny2313 z.B. hat ja so viele AD-Eingänge, da kann man richtig
> was reissen…

Das musst du MaWin nachsehen. Der hat es nicht so mit der Technik.
#3882012
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MaWin schrieb:
> Nein, ich nicht, du wolltest nur dumm rumstänkern, DAS habe ich gesehen.

Ich habe dich nur gefragt wie du darauf kommst dass er einen Attiny45 
benutzt, das hast du nämlich geschrieben. Hätte ja sein können, dass er 
das in einem anderen Thread geschrieben hat und du hast es gelesen. Hier 
hat er nur gesagt, dass er einen Attiny benutzt, nicht aber welchen. 
Auch schrieb er hier nicht wieviele Eingänge/Pegelwandler er benötigt.

Wenn ich dich beleidigt haben sollte tut mir das leid, das war genauso 
wenig meine Absicht wie dass ich "rumstänkern" wollte.
#3882297
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Nein, weiß ich nicht, aber deshalb sagte ich ja, dass das "z.B." ein 
wesentlicher Bestandteil meines Satzes war. Das steht für "zum Beispiel" 
und macht den Satz damit zum Konjunktiv. Das bedeutet er könnte einen 
Attiny2313 in Benutzung haben. Wie schon gesagt, du darfst meinen Satz 
nicht nur zur Hälfte lesen, da kommst du nur zu falschen 
Schlussfolgerungen.
Gast #3882328
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Michael Köhler schrieb:
> er könnte einen
> Attiny2313

Auch wenn ich höchst ungern MaWin zustimme, wäre es in dem Fall 
wahrscheinlich schlauer, einfach einen uC mit ADC zu nehmen, statt einen 
Haufen Hühnerfutter davorzuhängen. Falls evtl. bereits existierende 
Software nicht gerade in Assembler oder assemblerähnlichem C geschrieben 
ist, ist das schneller portiert als das Layout um die externe 
Beschaltung ergänzt.

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