Eingangsschaltung für BragleBoneBlack

[Stefan L. (stefan_89)]

HALLO ZUSAMMEN,

Ich habe folgendes Problem bzw. folgende Frage bzw. Anliegen.

Wir sind eine kleine Gruppe von Hobbyelektroniker und möchten uns gerne 
mit Hilfe eines BeagleBoneBlacks ein Spannungsmesssystem bauen.
Der ADC des BeagleBoneBlack hat einen Eingangsspannungsbreich von 0-1,8 
Volt. Dieser muss auf unseren gewünschten Spannungsbereich von +-10 Volt 
angepasst werden. Dazu brauchen wir eine "Eingangsschaltung"  die das 
Signal dämpft und mit einem Offset auf den entsprechenden Bereich 
anpasst.

Unsere Überlegung bzgl. der Eingangsschaltung befindet sich im Anhang.

Es wäre sehr nett, wenn uns eventuell einer Tipps oder Lösungsvorschläge 
dazu geben könnte. Bzw. wie ein Layout für eine Platine aussieht, die 
wir dann selber löten könnten.

Vielen DANK im vorraus!!

[derguteweka (Gast)]

Moin,


Koennte schon so funktionieren; ihr braucht halt noch 2-3 externe 
Spannungen, etc. Was auch zum Risiko werden kann: Der Ausgang vom OpAmp 
scheint mir dann direkt am ADC Eingang zu haengen, was passiert, wenn 
der OpAmp aus irgendeinem Grund mal "Vollgas" gibt?

Stefan L. schrieb:
> Der ADC des BeagleBoneBlack hat einen Eingangsspannungsbreich von 0-1,8
> Volt. Dieser muss auf unseren gewünschten Spannungsbereich von +-10 Volt
> angepasst werden.

Spontan ist mir eine Simpel-loesung aus 3 Widerstaenden eingefallen:
Jeweils vom Eingangspin des ADCs ein Widerstand mit:
*22k nach Masse
*18k nach +1.8V
*100k zum (+/-10V tauglichen) Eingang.

Gruss
WK

[Stefan L. (stefan_89)]

Hallo,

wieso 2-3 externe Spannungen?

Wie gesagt mein Problem ist, wie ich das Ganze auf einer Platine 
realisiere...

Aber vielen Dank für deinen Beitrag!! TOP

[derguteweka (Gast)]

Moin,

Stefan L. schrieb:
> wieso 2-3 externe Spannungen?

V2,V3 und evtl. V4 in deinem Schaltplan.

Wie du das ganze auf eine Platine bringst?
Aehh - zB. mittels Loetkolben, Zinn, Lochraster;
oder du machst dir ein "schoenes" Layout und laesst dir die Platinen 
fertigen oder aetzt sie selbst - erlaubt ist, was gefaellt.

Gruss
WK

[Stefan L. (stefan_89)]

Nochmals Danke für deinen Beitrag.

Mit dem Löten etc. ist mir schon klar, ich dachte eher an die genauen 
Bauteile, wie ich diese ermittel.....

Spannungsversorgen klar dass mit dem V1-V4 ist mir schon klar, ich 
dachte du meinst noch zusätzlich eine. Da hab ich die missverstanden 
Sorry

[derguteweka (Gast)]

Moin,

Schon mal da geguckt:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

Da gibts auch Empfehlungen von OpAmps. Fuer "in echt" wuerd' ich aber 
noch am Eingang einen Ueberspannungsschutz empfehlen und wiegesagt am 
Ausgang auch noch, nicht dass der ADC (und damit wahrscheinlich noch 
mehr) stirbt, weil er mal mehr als 1.8V abkriegt.
(Ich persoenlich wuerd' das ohne OpAmp machen; wenn ich gezwungen 
wuerde, vielleicht irgendwelche 4fach OpAmps, wie den TL084. 
Wahrscheinlich geht sogar auch der LM324, kommt halt auf die Frequenzen 
der gemessenen Signale an.)

Gruss
WK

[Stefan L. (stefan_89)]

Dann werd ich mich mal auf den Link später stützen und mal guggen.
Abtasten wollen wir so mit 100kHz

[ArnoR (Gast)]

derguteweka schrieb:
> irgendwelche 4fach OpAmps, wie den TL084.

Genau, der mit +-10V versorgte TL084 als Spannungsfolger für eine 
Eingangsspannung von +-10V. Ein mit +-10V versorgter OPV kann nicht 
+-10V am Ausgang liefern, schon gar nicht der TL084.

Wozu überhaupt 3 OPVs? Den Offset kann man auch am invertierenden 
Verstärker U3 drauflegen.

[derguteweka (Gast)]

Moin,

ArnoR schrieb:
> Ein mit +-10V versorgter OPV kann nicht
> +-10V am Ausgang liefern, schon gar nicht der TL084.
>
> Wozu überhaupt 3 OPVs? Den Offset kann man auch am invertierenden
> Verstärker U3 drauflegen.

Natuerlich haut das so alles erstmal garnicht hin. Natuerlich geht's 
auch ohne 3 OPVs - schrub ich auch schon. Ein steilflankiger Tiefpass 
vor der AD-Wandlung koennte auch nicht schaden...(In dem Sinne loet' ich 
gedanklich bei meinem Vorschlag noch 330pF parallel zum 22k nach Masse).

Aber zum ausprobieren und lernen, dass Simulation und Realitaet zwei 
ziemlich unterschiedliche Dinge sein koennen, reichen imho Kaliber wie 
der LM324 oder ein TL084; da brauchts keine ueberkanditelten, 
hochgezuechteten Rail2Rail von BurrBrown a.k.a TI oder AnalogDevice oder 
Maxim.

100kSamples/sec halt' ich auch fuer "ambitioniert" auf der Platform. Ich 
weiss nicht, wie der ADC hardwaremaessig angebunden ist, aber ich hab' 
gesehen, dass der va SysFS ausgelesen werden kann - das ist nicht grad' 
der Performancebooster...

Gruss
WK