Announcement: there is an English version of this forum on Hallo, ich würde gerne mit einem Operationsverstärker (z.B. AD820) eine Schaltung zum Anpassen eines Spannungsbereichs entwerfen. Weiß aber leider nicht genau wie ich das machen soll. Die Schaltung soll mir aus dem Spannungsbereich von 0.5 - 3.1V einen Spannungsbereich von 0 - 3.3V erzeugen. Könnte mir jemand dabei helfen? Grüße Robert
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Robert schrieb: > Die Schaltung soll mir aus dem Spannungsbereich von 0.5 - 3.1V einen > Spannungsbereich von 0 - 3.3V erzeugen. Warum? Kommt dahinter ein ADC? Falls ja: brauchst du dieses sechstel Bit unbedingt? Robert schrieb: > einen Spannungsbereich von 0 - 3.3V erzeugen. Welche Versorgungsspannung hast du für den OP? Nur einfache 3,3V? Dann brauchst du einen anderen OP, denn der AD820 braucht mindestens 5V zum Arbeiten und der eingesetzte OP sollte im Gegensatz zum AD820 auch R2R Eingänge haben...
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Robert schrieb: > Hallo, > > ich würde gerne mit einem Operationsverstärker (z.B. AD820) eine > Schaltung zum Anpassen eines Spannungsbereichs entwerfen. Weiß aber > leider nicht genau wie ich das machen soll. Die Schaltung soll mir aus > dem Spannungsbereich von 0.5 - 3.1V einen Spannungsbereich von 0 - 3.3V > erzeugen. > > Könnte mir jemand dabei helfen? > > Grüße > Robert Ein Subtrahierer 0,5V mit nachgeschaltetem Verstärker a = 3,3V/(3,1V-0,5V) = +1,2692 fach
Robert schrieb: > Könnte mir jemand dabei helfen? Du möchtest einen (nicht invertierenden) Verstärker mit Verstärkungsfaktor ~1,27 (=2,6V / 3,3V) und einen Subtrahierer um 0,5V abzuziehen. Beides zusammen findest zu unter der Bezeichnung Differenzverstärker: https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm U_e2 ist deine Eingangsspannung. R1, R2, R3, R4 berechnest du so, dass sich die Verstärkung von 1,27 ergibt (U_a = 1,27 * U_e2). Das ist der Teil des nicht invertierenden Verstärkers. An U_e1 legst du eine positive Spannung an mit der sich U_a = -0,5V ergibt (wenn Ue2 auf Masse liegt. R1+R2 braucht du für die Berechnung). Das ist der Teil des Subtrahierers (=invertierender Verstärker). Berechnungen für beide Teile und auch eine Vereinfachung dieser unter "Schaltungsdimensionierung" findest du im genannten Link.
Lothar M. schrieb: > und der eingesetzte OP sollte im Gegensatz zum AD820 auch > R2R Eingänge haben... Insgesamt also ein Rail-to-Rail an Input und Output Typ.
Und er sollte den gewünschten Ausgangsstrom bei den gewünschten Ausgangsspannungen mit der geplanten Versorgung auch tatsächlich schaffen. 0V kann ein R2R-Output ohne negative Versorgung unter Belastung (z.B. Pullup) schon mal gar nicht. Bei 3,3V sieht das dann auch nicht viel besser aus, wenn die Versorgung auch nur 3,3V ist.
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Jörg R. schrieb: > Robert schrieb: >> ich würde gerne... > > Und weshalb soll/muss diese Anpassung erfolgen? Vermutlich, weil der TE noch nicht den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit kennt. :-)
Harald W. schrieb: > Jörg R. schrieb: >> Robert schrieb: >>> ich würde gerne... >> >> Und weshalb soll/muss diese Anpassung erfolgen? > > Vermutlich, weil der TE noch nicht den Unterschied zwischen > Auflösung und Genauigkeit kennt. :-) Das glaube ich nicht das es darum geht. Die Auflösung ändert sich auch nur unwesentlich. Ich vermute mal das vom TO nicht mehr viel kommt.
Vielen Dank für eure Antworten. Konnte leider erst jetzt antworten. Ich würde das gerne versuchen weil ich vor Jahren mal ein Peletierelement über einen OPA548 angesteuert hatte. Dort hatte ich eine Schaltung, die mir aus einer Spannung von 0 - 3.3V (kommend vom Prozessor) zuerst mit einem AD820 eine Spannung von -3.3 - 3.3V erzeugt hatte und über den OPA548 dann eine Spannung von -10 - ¨¨10V (Strom 3A). Diese Spannung ging dann auf das Peletierelement. Nun habe ich eben eine Eingangsspannung von 0.5 bis 3.1V und ich möchte wieder das gleiche Peletier ansteuern und habe mir gedacht ich passe einfach meine Eingangsspannung an. Ich habe positive und negative Versorgungsspannungen für die OPs zur Verfügung. Ich bin mir sicher ich mache das alles etwas kompliziert aber ich glaube es funktioniert so. Danke für die Tips. Ich werde das morgen gleich mal mit Multisim simulieren. Für weitere Anregungen bin ich natürlich dankbar. Grüße
Robert schrieb: > Ich werde das morgen gleich mal mit Multisim simulieren. Und den Schaltplan hier einstellen. Nachdem Du alle Spannungen hast, ist mir die Aufgabe nämlich völlig unklar. Willst du das PE regeln?
Wenn denn so, warum hier in diesem Fall nicht per PWM? Wäre doch zeitgemäßer ? Oder was sagen die hier anwesenden Professoren?
Die (möchtegern) Professoren sagen da, dass der Wirkungsgrad mit PWM leider in dem Falle schlechter wird. Zur Veranschaulichung nehme man ein Ersatzschaltbild bestehend aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Zenerdiode. Der Widerstand habe 1 Ohm die ZD 1V. Im ersten Falle nehme man einen Konstantstrom von 1A im zweiten Fall einen Strom von 2A mit einem Taktverhältnis von 50%. Im zweiten Falle sind die ohmschen Verluste höher.
Hallo, leider bekomme ich die Rechnung nicht ganz hin. Als erstes habe ich die Widerstände so eingestellt: R1 = R3 = 100k R2 = R4 = 150k Damit habe ich eine Verstärkung V = 1,5. Als nächstes müsste ich doch mit Ua = R2/R1*(Ue2 - Ue1) die Spannung Ue1 berechnen. Umgestellt nach Ue1 erhalte ich: Ue1 = -1*(Ua*R1/R2) Wenn ich nun für Ua = 0,5V einsetze, erhalte ich für Ue1 = 1/3V. Ich habe im Netz einen Rechner gefunden bei dem ich Werte eingeben kann. Wenn ich die Widerstände wie oben eingebe, Vin1 auf 1/3V und Vin2 auf 0V habe ich Vout = -500mV. Nun will ich ja bei an Ue2 = 500mV gleich 0V am Ausgang. Wenn ich an diesem Rechner Vin2 = 500mV eingebe bekomme ich 250mV Vout. Bestimmt ist das alles richtig aber ich hätte es gern anders. Oder mache ich etwas falsch? Grüße Robert
Robert schrieb: > Damit habe ich eine Verstärkung V = 1,5. Deine Rechnung passt schon fast. Du hast mit der falschen Verstärkung gearbeitet. Du wolltest eine Verstärkung von 2,6V/3,3V = ~1,27. Karl scheint mir da recht zu geben. Karl M. schrieb: > a = 3,3V/(3,1V-0,5V) = +1,2692 fach Also kurz R2+R4 angepasst; R1 = R3 = 100k R2 = R4 = 127k und U_e1 = 0,5V gesetzt, dann sollte es gehen. > Schaltungsdimensionierung > Bei R1 = R3 und R2 = R4. > U_a = R2/R1 * (U_e2 - U_e1) U_a = R2/R1 * (U_e2 - U_e1) U_a = 127/100 * (U_e2 - 0,5V) U_a = 127/100 * (0,5V - 0,5V) = // U_e2=0,5V -> U_a=0V stimmt U_a = 127/100 * (3,1V - 0,5V) = // U_e2=3,1V -> U_a=3,302V stimmt auch Robert schrieb: > Umgestellt nach Ue1 erhalte ich: > Ue1 = -1*(Ua*R1/R2) > Wenn ich nun für Ua = 0,5V einsetze, erhalte ich für Ue1 = 1/3V. Hier hast du noch einen kleinen Denkfehler. Beide Eingangsspannungen (Ue1 und Ue2) werden mit dem Faktor R2/R1 verstärkt. Am Ausgang möchtest du nicht 0,5V abziehen (sondern 0,5V*R2/R1). Deshalb ist 0,5V die Spannung die am Eingang Ue1 angelegt werden muss.
Herzkichen Dank! Ich muss mir das nochmal genau anschauen. void schrieb: > An U_e1 legst du eine positive Spannung an mit der sich U_a = -0,5V > ergibt (wenn Ue2 auf Masse liegt. R1+R2 braucht du für die Berechnung). > Das ist der Teil des Subtrahierers (=invertierender Verstärker). Ich hatte versucht Ue1 auszurechnen für den Fall dass Ue2 = 0V (Masse) ist. und bin so auf mein Ergebnis gekommen.
Robert schrieb: > Ich würde das gerne versuchen weil ich vor Jahren mal ein > Peletierelement über einen OPA548 angesteuert hatte. Wozu dann einen zweiten OP? Warum nimmst du den OPA548 nicht auch gleich zur Anpassung? Also einfach einen Umsetzer von 0,5V-3,1V direkt aufs Peltierelement (0-10V oder auch -10V-+10V)?
Ich kann aus 0,5V bis 3,1V direkt -10V bis +10V machen. Das wäre ja super. Ich versuche es mal. Für Tips bin ich aber wieder dankbar. Grüße
Aha, ich muss in dem Fall Ue1 auf 1,8V legen und mit V=7,7 verstärken, richtig?
Robert schrieb: > aus 0,5V bis 3,1V direkt -10V bis +10V machen. > Aha, ich muss in dem Fall Ue1 auf 1,8V legen und mit V=7,7 verstärken, > richtig? Sieht gut aus. Ja.
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