Hallo in die Runde, ich bin blutiger Anfänger was OPV angeht und komme bei meiner ersten Schaltung nicht weiter. Ich möchte mit einem LM4562 das Ausgangssignal von einem Rasperry PI um den Faktor zwei verstärken, messe aber nur unsinnige Werte mit meinem (relativ neuen) Multimeter. Ich habe den OVP entsprechend folgendem Schaltbild mit 10KO Widerständen angeschlossen, wobei die Versorgungsspannung in meinem Fall 12V beträgt. https://www.adafruit.com/adablog/wp-content/uploads/2012/05/Screen-Shot-2012-05-29-at-8.18.31-PM.png Wenn ich jetzt die Eingangsspannung auf Masse setze, messe ich am Ausgang eine Spannung von knapp über 11V. Bei einem Nichtinvertierten OPV sollte diese doch im Bereich von 0V liegen...? Wenn ich die Schaltung an dem Raspberry PI anschließe (5V Versorgungsspannung und Eingangsspannung 0-5V) messe ich am Ausgang stets 4,12V... Auch wenn ich den OPV gegen einen anderen austausche ändert sich nichts. Ich zermartere mir seit Stunden das Gehirn und finde keinen Fehler. Vielen Dank und schöne Grüße T
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Datenblatt. Vin-cm ... common-mode input voltage range ... +-13 V mit +-15 V Versorgung Voutmax ... maximum output voltage swing ... +-12.5 V mit +-15 V Versorgung Was außerhalb der Common-mode input range passiert, ist unspezifiziert. Was du hier brauchst, ist ein Rail-To-Rail-OPV - zumindest einer, der Signale gegen Masse annehmen und ausgeben kann. Der LM358 ist ein Uhrzeit-Vertreter dieser Spezies. Es gibt gute RRIO-Audio-OPV, andererseits ist das beim RPi eh Perlen vor die Säue.
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Logisch, dass das nicht funktioniert. Dein OPV kann keine Signale nahe der Versorgungsspannungen am Eingang verarbeiten, noch ausgeben. Am Ausgang sollte je nach Last ca. 2,5V Reserve sein. Der Eingang kann nur Signale mit etwa 2V Abstand von der Versorgung verarbeiten. Bei deiner 0V und 12V Versorgung heißt das also, dass das Eingangssignal nur von 2V bis 10V gehen darf. Anderenfalls macht der OPV, was er will. Am Ausgang kommst du, je nach Last, auch nicht auf 0V runter. Um den OPV zum laufen zu bringen, musst du ihm eine negative Spannung spendieren von Minimum -2,5V. Eventuell hast du aber schon -12V vor Ort, dann kannst du die nehmen.
Du hast also NICHT die Schaltung mit dem LM358 nachgebaut, sondern einen LM4562 stattdessen eingebaut. Der ist KEIN single supple OpAmp und braucht eine Spannung mindestens 1.2V kleiner als die kleinste Eingangsspannung, bei deinen 0V also zumindest -1.2V als negative Versorgungsspannung.
Vielen Dank für Eure Antworten. Ich habe mir den LM358 mal angeschaut, denke allerdings, dass er für mein Vorhaben nicht geeignet ist.? Am besten beschreibe ich Euch mal mein teuflischen Plan etwas genauer: Ich möchte die Drehzahl meiner Lüftungsanlage mit Hilfe des Raspberry steuern. Dazu benötige ich am Steuerungseingang des EC-Lüftermotors ein Steuersignal zwischen 1V und 10V. Der Lüftermotor selbst liefert hierfür auch ein 10V Spannung. Damit ich die Lüftermotoren jetzt steuern kann, erzeuge ich mit dem Raspberry durch eine PWM eine Spannung zwischen 0V und 5V, die anschließend mit Hilfe eines OPV's um den Faktor 2 verstärken möchte. Dabei möchte ich die 10V Versorgungsspannung des Lüftermotors nutzen und kein zusätzliches Netzteil verbauen. Mir ist schon klar, dass die Ausgangsspannung von einem „normalem“ OPV ca. 2V unter der Versorgungsspannung liegt. Damit das Ausgangssignal sehr dicht an die 10V Versorgungsspannung heranreicht, benötige ich ein Rail to Rail OPV. Soweit ich jetzt den LM358 verstehe, ist dieser kein Rail to Rail und der LMV358 arbeitet nur bis zu einer Versorgungsspannung von 5V.? Welchen OVP könnte ich für meine Aufgabe nehmen oder welchen (einfachen) Weg würdet Ihr gehen? Vielen Dank und schöne Grüße T
Max M. schrieb: > oder welchen (einfachen) > Weg würdet Ihr gehen? Hast Du ein Datenblatt des Lüftermotors? Vielleicht kann man ihn auch direkt mit PWM steuern, dann brauchst Du u.U. nur einen Transistor + Ziehwiderstand nach +10V (abhängig vom Eingangswiderstand/Eingangsstrom des Steuereingangs). Gruß Dietrich
Rail-to-rail, sagtest du ja schon. Geeignete Exemplare gibts genug. Ein kleiner Trick ist in deinem Fall noch möglich: ein zusätzlicher pullup-Widerstand am OP-Ausgang (1k). Damit steigt zwar der mögliche untere Spannungspegel, bleibt aber unter 1V. Dafür kommst du fast an die 10V ran. Wie weit, kommt auf den Eingangswiderstand deiner Lüftersteuerung an. Aber ich denke das wird passen.
Hallo Dietrich, der Lüfter ist ein K3G133-RA01-01 vpn EBM-Papst. Anbei ein Link zum Datenblatt: https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiet6Hr6ZrLAhWCORoKHXRgBa4QFggjMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.carbonactive.ch%2Fwp-content%2Fuploads%2F2015%2F04%2FDatenblatt_DE_-_280.pdf&usg=AFQjCNHDF79nayklkQpI2geta2lIffLy2A Soweit ich es verstanden habe, kann man den Motor auch direkt mit einer PWM ansteuern, allerdings benötige ich dafür eine 15V Spannungsquelle, was ich vermeiden möchte... Grüße T
Max M. schrieb: > Soweit ich es verstanden habe, kann man den Motor auch direkt mit einer > PWM ansteuern, allerdings benötige ich dafür eine 15V Spannungsquelle, > was ich vermeiden möchte... Aber nur, wenn Du 100% (=10V) auch wirklich voll nutzen willst/musst. Ich vermute, dass Du mit 12V auch gut leben kannst. Was ich allerdings nicht verstehe: warum ist im Datenblatt bei der PWM-Schaltung Imax=10mA angegeben? Das betrifft doch "nur" den externen Transistor!? Dem Eingang solllte das doch egal sein. Denn dann könntest Du den Kollektor-Widerstand bei Bedarf auch kleiner machen. Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb: > Aber nur, wenn Du 100% (=10V) auch wirklich voll nutzen willst/musst. > Ich vermute, dass Du mit 12V auch gut leben kannst. Aber leider habe ich auch keine 12V, sondern nur die 10V vom Lüftermotor. Da ich die maximale Leistung gern nutzen möchte, sollte die gesteuerte Spannung nicht zu weit unter 10V liegen. Aus diesem Grund dachte ich, dass ein OPV die beste Variante darstellt. Leider habe ich aber keine Ahnung, welcher OPV für mich geeignet ist und die Suchmasken bei den Onlineanbietern helfen mir auch nicht weitern... Grüße T
Max M. schrieb: > Aber leider habe ich auch keine 12V, sondern nur die 10V vom > Lüftermotor. ... die nach Datenblatt aber nur mit 1,1mA belastet werden darf. Da hast Du sowieso schlechte Karten, damit auch den OpAmp zu versorgen. Ich würde es erstmal mit PWM probieren: Transistor mit Kollektorwiderstand von 10kOhm an den 10V. Alternative zur vorgeschlagenen PWM-Schaltung des Datenblattes: NPN Transistor als Pegelwandler + PNP zum Durchschalten der 10V (fast ohne Spannungsverlust). Der Widerstand zum Ansteuern des PNPs kann dann recht hochohmig sein und braucht nicht viel Strom. Wenn das dann nicht reicht brauchst Du sowieso eine separate Versorgung. Gruß Dietrich
Angehängte Dateien:
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NPN_Schaltung.jpg
16 KB
Hallo Dietrich, könnte diese Schaltung funktionieren? Schöne Grüße Thomas PS: Sorry für die mehrfachen Anhänge...
Max Muster schrieb: > Warum nicht? Grundlagen Transistor: Damit ein Basisstrom fliesst, muss (beim NPN) die Basis positiver als der Emitter sein. Wenn die Basis also 5V hat, wie hoch kann die Spannung am Emitter steigen, bevor der Transistor sich selbst den Saft abdreht?
Max Muster schrieb: > Warum nicht? Dietrich L. schrieb: > Ich würde es erstmal mit PWM probieren: Transistor mit > Kollektorwiderstand von 10kOhm an den 10V. Jetzt schaust du, wo in deiner Schaltung der Kollektor ist (kleiner Tipp: das B, C und E in deinen Bildern sind nicht nur Platzhalter...) und änderst das. Lesetipp: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204302.htm
Max M. schrieb: > Soweit ich es verstanden habe, kann man den Motor auch direkt mit einer > PWM ansteuern, a Richtig, also braucht man keinen OpAmp. Die Schaltung zeigt Optokoppler, obwohl der nicht nötig ist. Ein Transistor tut es. +10V | 10k | +-- PWM | --|< BC547 |E GND
Max M. schrieb: > Damit das Ausgangssignal sehr dicht an die 10V Versorgungsspannung > heranreicht, benötige ich ein Rail to Rail OPV. Warum nimmst du dann keinen? Der LM4562 ist nicht Rail-to-Rail. > Welchen OVP könnte ich für meine Aufgabe nehmen Bspw. den TS912.
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