Signal um bestimmten Punkt verstärken

[Gilbert (Gast)]

Hallo zusammen! :)

Ich grübel gerade über ein Problem nach, bei dem ich ich mich langsam 
frage, ob es überhaupt funktionieren kann.

Ist es möglich ein Signal, das seinen Nullpunkt bei VDD/2 hat und sich 
nur um wenige mV verändert, so zu verstärken, dass es schlussendlich 
nahezu den gesamten VDD Bereich abdeckt? Das kniffelige an der Sache, 
ich möchte mir eine negative Spannungsquelle sparen.

Kurzes Beispiel der gewünschten Verstärkung mit einem Faktor von 10 bei 
3V VDD:

S1 (Signal) | S2 (verstärkt)
---------------
1,6V        |    2,5V
1,5V        |    1,5V
1,4V        |    0,5V

Rechnerisch: (S1 - 1,5) * 10 + 1,5

[lalala (Gast)]

Klar geht das.
Willst du das digital machen (wie es das gewählte Forum suggeriert) oder 
analog? (Dann macht die Frage mehr Sinn)

Falls Analog: nimm eine normale Verstärkerschaltung mit einem OP und 
lege den Bezug auf die 1,5V. Du solltest allerdings die "richtigen" 1,5V 
als Referenz haben. Also die, die auch die Signalquelle als Offset 
verwendet, sonst verstärkst du dir den Unterschied mit.

[Gilbert (Gast)]

lalala schrieb:
> lege den Bezug auf die 1,5V

oh man... das war das Stichwort! Alles klar, so funktioniert es 
wunderbar! :) (ich hatt hier immer GND anliegen... )

[lalala (Gast)]

Hier noch eine kleine LTspice Simulation dazu, da Schaltpläne in 
Textform immer etwas schwierig sind.
Da man nicht alles gut lesen kann: die Widerstände sind hier 1k und 9k; 
Die Quelle V1 wird im Diagramm (x-Achse) von -0,1V bis 0,1V (bzw. 
Eingangsspannung 1,4V bis 1,6V) variiert. Die Ausgangsspannung variiert 
dementsprechend von 1,5V bis 2,5V.
Je nach gewähltem Operationsverstärker müssen eventuell noch Maßnahmen 
getroffen werden, um Offsetfehler zu minimieren.

[lalala (Gast)]

Gilbert schrieb:
> lalala schrieb:
>> lege den Bezug auf die 1,5V
>
> oh man... das war das Stichwort! Alles klar, so funktioniert es
> wunderbar! :) (ich hatt hier immer GND anliegen... )

Ok, da war ich zu langsam mit meiner Simulation :)

[Gilbert (Gast)]

hehe... ich war schneller! :D
Trotzdem! 1000 Dank!
Schönen Sonntag noch!

[W.A. (Gast)]

Gilbert schrieb:
> Rechnerisch: (S1 - 1,5) * 10 + 1,5

Allgemein läuft soetwas unter Subtrahierer oder Differenzverstärker
Einfacher Koeffizentenvergleich liefert dir die Dimensionierung.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm