Hallo,
ich würde gerne mit einem Differenzverstärker ein Signal invertieren.
Dabei soll dieses aber im Positiven Bereich bleiben. Meine Überlegung
dazu war einen Differenzverstäker zu nehmen, das Signal am
invertierenden Eingang anzuschließen und am nichtinvertierenden Eingang
eine positive Spannung anzulegen.
Das ganze klappt auch einwandfrei, solange die Spannung hoch genug ist.
Der OpAmp (MIC920) geht aber nur bis 1,2V runter. Ich würde aber gerne
das Signal weiter nach "unten" verschieben (als ob man das originale
Signal in der Mitte spiegelt).
Was ich bisher rausgefunden habe ist, dass normale OpAmps eine gewisse
Spannung nicht unterschreiten können. Die Lösung ist wohl, eine negative
Spannung zu erzeugen.
Meine Frage ist nun, ob das tatsächlich mein Problem ist, oder ob es an
etwas anderem liegt.
Weiterhin würde mich interessieren, ob es auch einen anderen Weg gibt,
das Signal umzukehren.
Im Anhang habe ich ein Bild, welches unten das Eingangssignal und oben
das Ausgangssignal darstellt.
Als Schaltung kommt ein normales Differenzverstärker zum Einsatz (Alle R
= 1k)
Danke im Voraus
Tom schrieb:> Meine Frage ist nun, ob das tatsächlich mein Problem ist, oder ob es an> etwas anderem liegt.
Dann zeig mal einen Schaltbild von deiner Prosa-Schaltung.
Ein Analog-Subtrahierer mit einem Rail-to-Rail OP könnte dir vielleicht
weiter helfen.
Für eine Quick & Dirty Sinalinvertierung habe ich kürzlich gerade einen
kleinen Netztrafo mit 2 identischen Sekunärwicklungen hergenommen.
Primärwicklung nicht belegt und die 2 Sekundärwicklungen als Übertrager
missbraucht. Ging wunderbar.
schönen Abend
hauspapa
Tom schrieb:> Mit dem Trafo geht hier leider nicht, die Signale sind zu schnell, sonst> aber eine gute idee
Ach, bis >800MHz funktionieren Trafos eigentlich ganz gut.
Und selbst wenn, das Signal hat einen hohen Gleichstromanteil, also
fällt diese Möglichkeit leider weg. Auf dem Oszi ist zwar eine
Sinuskurve zu sehen, aber das eigentliche Signal sieht nicht so aus.
Tom schrieb:> Hier bitte:
Ich glaube, da fehlen zwei hier wesentliche Angaben im Schaltplan,
nämlich die Versorgungsspannungen des OpAmp (und ggf. noch, um welchen
OpAmp es sich handelt). Die meisten OpAmps kommen mit dem Ausgang nicht
in die Nähe ihrer Versorgungsspannungen; einige (Stichwort Rail2Rail)
schon mal sehr dicht dran. Überschreitung dieser Grenzen dürfte nicht
möglich sein (abgesehen vielleicht von einigen extrem exotischen
Exemplaren).
Das Datenblatt des MIC920 garantiert bei V+ = +9V, V– = –9V eine
Ausgangsspannung zwischen +6.5V und -6.2V.
Das waren bei V+ = +9V, V– = 0V so etwa ein Ausgangsspannungsbereich von
+6.5V bis +2.8V. 1.2V ist da schon besser als der Hersteller garantiert.
Ein Rail-to-Rail Opamp, der bei V– = 0V auch 0V Ausgangsspannung liefert
ist für 800MHz seeeeeehr schwer zu finden. Da wird dir wohl nichts
anderes übrig bleiben, musst irgendwie eine negative Versorgungsspannung
an V- legen.
Okay, dann wohl eine negative Spannung. Sollte ich hier einen LDO
nehmen, oder gibt es da besseres?
Wie liest man eigentlich die Diagramme im Datenblatt? Meine
Ausgangsspannung sollte zwischen 0V und 3V liegen. Wie kann ich das denn
berechnen, was ich als Eingangsspannung brauche?
Hallo Tom,
der Ansatz ist schon Richtig.
Wenn du den nichtinvertierenden Eingang auf Vcc/2 legst (also Schleifer
des Poti auf Vcc stellst), erhältst du theoretisch einen Eingangsbereich
von 0 bis Vcc und ein Ausgangsbereich von Vcc bis 0.
Mit R3 = R4 Uout=0,5*Vcc-Uin*R2/R1
Der Haken ist der OP-Ausgang: Er muss Rai-to-Rail können und das
bedeutet dann in der Praxis auch nicht ganz von Vcc bis 0, sondern da
fehlen dann meist noch einige 10mV nach oben undnach unten. Insbesondere
wird der Bereich durch Belastung des Ausgangs weiter eingeschränkt.
Daher würde ich die Widerstände eher auf 10k bis 100k dimensionieren. Je
nachdem, wie hoch deine Signalfrequenz wirklich ist. Was brauchst du
denn?
Bis auf einige 10mV über Null geht auch bei einstelligen MHz mit dem
passenden OP.
Der Eingang muss übrigens kein Rail-To-Rail sein, denn das Potenzial am
invertierenden Eingang folgt dem am nichtinvertieren Eingang und das ist
ja Vcc/2.
Grüße
Martin
>Wie liest man eigentlich die Diagramme im Datenblatt?
Am besten das PDF "Op amps for everyone" runterladen und durcharbeiten.
Oder einfach:
Im Datenblatt findest du: Maximal sind +-9V möglich.
Bei V+ = +5V und RL = 2kΩ sind +3V Ausgangsspannung garantiert.
Hast du weniger als 2k, musst du in den V+- = +-5V Diagrammen
kontrollieren, ob die gewünschten Spannungen und Ströme unter den
Grenzwerten bleiben.
Solange nicht dagegen spricht, nimmt man V- genau so groß wie V+. Wenn
man die negative Versorgungsspannung mit einer Ladungspumpe erzeugt,
nimmt man halt das, was Pumpe und Spannungsregler erzeugen.
DSC_0408.JPG
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