Hilfe bei einer Schaltung

[Nikola M. (tufeyo)]

Die Frage: Die Aufgabe ist es, eine analoge Schaltungsstufe zu 
entwickeln, die einen Spannungswert, der sowohl hinsichtlich der 
Amplitude als auch der Polarität zwischen zwei Werten liegen kann, in 
einen für einen ADC lesbaren Wert umwandelt. Nach der ADC keine 
negativen Werte einlesen und verarbeiten kann, müssen die Werte 
entsprechend neu skaliert werden. Erörtern Sie hierbei, wie sie die 
Schaltung dimensionieren und realisieren. (Die Schaltung solls mittels 
OPVs aufgebaut werden)

Das könnte eine Frage bei meiner RDP sein und ich bin wirklich 
ahnungslos. Ich weiß nur, dass die Schaltung aus einem Spannungsfolger 
und einem Addierer bestehen soll, mehr nicht.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Hallo,

Im Prinzip soll der unbekannte Eingangs-Spannungsbereich entweder 
verstärkt oder abgeschwächt werden, damit der nutzbare Bereich des ADCs 
möglichst ganz ausgenutzt werden kann. Hierzu kann eine Verschiebung des 
Bereiches ins Positive oder näher zu Null notwendig sein. Die Aufgabe 
bietet natürlich alle Freiheiten an.

MfG

[Boris O. (bohnsorg)]

Man könnt auch was (präzisions-) gleichrichten und sich das Vorzeichen 
merken. Dann gäbs einen ADC und einen Vorzeichen-Eingang. Ansonsten, wie 
der Vorredner empfahl: normalisieren, d.h. den Signalbereich auf den 
ADC-Bereich anpassen (dämpfen/ abschwächen und dann mit Offset belegen).

[Wolfgang (Gast)]

Nikola M. schrieb:
> Ich weiß nur, dass die Schaltung aus einem Spannungsfolger
> und einem Addierer bestehen soll, mehr nicht.

Vielleicht brauchst du auch einen Subtrahierer - das kommt auf deine 
Spannungsbereiche an.

[Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)]

Umformuliert: Du hast einen Eingangsspannungsbereich Vmin=min(Vin) bis 
Vmax=max(Vin), dem gegenüber einen ADC, der typischerweise eine Spannung 
von 0V bis Vref verarbeiten kann.

1. Skalieren: Ein Verstärkungsfaktor (oder Dämpfung) k=Vref/(Vmax-Vmin)
2. Offset einfügen: Die Mittenspannung der skalierten Spg. 
k*(Vmax+Vmin)/2 auf Vref/2 einpassen, d.h. der Offset Vos genügt der 
Gleichung
    Vos + k*(Vmax+Vmin)/2 = Vref/2.


Beispiel: Eingangsbereich -3V bis +5V auf Vref=2,5V
=> Dämpfung mit 2,5V/(5-(-3)) = 2,5/8=0,3125
Anschließender Offset: 2,5/2 - 0,3125*(5+(-3))/2 = 0,9375V

Probe: -3V*0,3125 + 0,9375V = 0V
       +5V*0,3125 + 0,9375V = 2,5V

[Harald W. (wilhelms)]

Nikola M. schrieb:

> Die Frage: Die Aufgabe ist es, eine analoge Schaltungsstufe zu
> entwickeln, die einen Spannungswert, der sowohl hinsichtlich der
> Amplitude als auch der Polarität zwischen zwei Werten liegen kann, in
> einen für einen ADC lesbaren Wert umwandelt.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Spannungsteiler#Spannungsteiler_mit_Offset.2C_passiv