Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nichtinvertierender Verstärker fehler?


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von Thomas R. (r3tr0)


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Hallo Zusammen,

ich betreibe einen LM324D als nichtinvertierender Verstärker.
Verstärkungsfaktor ist laut Formel Vu=1+(R2/R1)

Also bei mir 1+(180k/20k) = 10.

Doch irgendwie haut mir der OPV schon an beiden Ausgängen 3,7V raus, 
obwohl am Eingang nichts anliegt. Ich möchte mir damit die Spannung von 
einem Shunt verstärken und diese mit dem Arduino per analogRead 
auslesen.

Wenn ich dann einen Motor verfahre und Spannung am Shunt abfällt zeigt 
mir der Serial Monitor vom Arduino dann 0.00V an.

Weiß jemand, ob ich grundlegend etwas falsch gemacht habe mit dem 
Schaltplan oder Code?
1
void setup() {
2
  // initialize serial communication at 9600 bits per second:
3
  Serial.begin(9600);
4
}
5
6
// the loop routine runs over and over again forever:
7
void loop() {
8
  // read the input on analog pin 0:
9
  int sensorValue = analogRead(A0);
10
  int sensorValue2 = analogRead(A1);
11
  float voltage1= sensorValue * (5.0 / 1023.0);
12
  float voltage2= sensorValue2 * (5.0 / 1023.0);
13
  // print out the value you read:
14
  Serial.print("Motor1: ");
15
  Serial.println(voltage1);
16
  Serial.print("Motor2: ");
17
  Serial.println(voltage2);
18
  delay(1000);        // delay in between reads for stability
19
}

Wüsste gerade echt nicht woran es liegt. Die Widerstände sind auch 
richtig angeordnet. Kann so ein OPV auch defekt sein und deshalb am 
Ausgang so eine Spannung auswerfen?

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Thomas R. schrieb:
> Doch irgendwie haut mir der OPV schon an beiden Ausgängen 3,7V raus,
> obwohl am Eingang nichts anliegt.

"Nichts" am Eingang entspricht beim LM324 der maximalen
Eingangsspannung. Deswegen erschein am Ausgang die maximale
Ausgangsspannung.

von Thomas R. (r3tr0)


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Hm, da habe ich mich wohl falsch ausgedrückt... :)

Es liegen gerade theoretische 0V am Eingang an. Sobald ein Motor 
verfährt fällt an dem Shunt welcher hinter Motor und vor GND hängt eine 
Spannung ab. Diese möchte ich damit verstärken.

Also offen ist der Eingang nicht. Definierte 0V liegen dort an.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Tja, vielleicht fehlt es am Offsetabgleich, wenn bei genau 0V schon 3,7V 
am Ausgang erscheinen. Auch fehlt am Eingang 18 kOhm. Natürlich kann so 
ein OPV defekt sein, wenn er einstecken mußte.

MfG

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Tja, vielleicht fehlt es am Offsetabgleich, wenn bei genau 0V schon 3,7V
> am Ausgang erscheinen.
Der LM324 hat keinen Offsetabgleich und einige mV Offset am Eingang 
geben niemals oberen Anschlag bei v=10.

> Auch fehlt am Eingang 18 kOhm.
Welche 18k?
Nein, die Schaltung ist zumindest richtig gezeichnet, ob auch richtig 
aufgebaut ist die zweite Frage. Und ober er schon defekt ist, die 
dritte.

@TO: mehr als 3.7V wird der 324 auf jeden Fall nicht am Ausgang bringen. 
Wenn du den vollen AD-Bereich nutzen willst, dann musst du einen R2R-OPA 
nehmen.

von Wolfgang (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Tja, vielleicht fehlt es am Offsetabgleich, wenn bei genau 0V schon 3,7V
> am Ausgang erscheinen.

Das würde eine Offset-Spannung von 370mV bedeuten - eher 
unwahrscheinlich, wenn man dem Datenblatt und jeglichen OP-Erfahrungen 
glaubt.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas R. schrieb:
> Es liegen gerade theoretische 0V am Eingang an.
Und was liegt praktisch an?

BTW: zeig doch mal ein Bild von deinem Aufbau...

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Thomas R. schrieb:
> Also offen ist der Eingang nicht. Definierte 0V liegen dort an.

Ok.

Ich nehme an, GND des Shunts und GND der Verstärkerschaltung sind
miteinander verbunden. Da ich im Schaltplan (zwei Verstärker mit A=10)
keine Fehler entdecken kann, sollte die Sache eigentlich funktionieren.
Bist du sicher, dass der Schaltungsaufbau genau dem Schaltplan
entspricht?

Was kommt heraus, wenn du Pin 3 des LM324 mit einem Stück Draht direkt
mit Pin 11 verbindest und du die Spannungen an Pin 1 und Pin 2 misst (am
besten ohne angeschlossenen Arduino)?

Thomas R. schrieb:
> Wenn ich dann einen Motor verfahre und Spannung am Shunt abfällt zeigt
> mir der Serial Monitor vom Arduino dann 0.00V an.

Solange die Ausgangsspannung der Verstärker (mit dem Voltmeter gemessen)
nicht stimmt, würde ich den Softwareteil erst einmal außen vor lassen.

von Thomas R. (r3tr0)


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Problem hat sich erledigt,

hab nen neuen OPV aufgelötet, dann wars an einem Kanal immer noch 
falsch,
noch einmal einen aufgelötet, dann gingen beide Kanäle.
Wusste nicht, dass die so empfindlich sind, da alle ICs neu waren.

Anbei trotzdem einmal mein Aufbau.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Thomas R. schrieb:
> Wusste nicht, dass die so empfindlich sind, da alle ICs neu waren.

Es braucht schon fast bösen Willen, um den LM324 durch Anfassen
(elektrische Entladungen) oder Löten kaputt zu bekommen. Bist du sicher,
dass du nicht einfach eine kalte Lötstelle oder einen Kurzschluss
fabriziert hast? Bei den großen Zinnhaufen, mit denen du die Bauteile
überschüttest, ist das schnell mal passiert ;-)

Beitrag #5796765 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Helmut S. (helmuts)


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Halllo Thomas,
du solltest auch die unbenutzten Opamps beschalten.

https://e2e.ti.com/blogs_/archives/b/thesignal/archive/2012/11/27/the-unused-op-amp-what-to-do

von Thomas R. (r3tr0)


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Irgendwie stehe ich auf dem Schlauch..
Platine wieder mit Spannung versorgt und ich habe wieder 3.7V an beiden 
Ausgängen, obwohl ich nichts mache, und somit am + Eingang 0V anliegen.

Bin mir 100% sicher, dass ich keine Lötbrücken und Kurzschlüsse habe, 
die Widerstände habe ich richtig angelötet (Also nicht 180k mit 
20k(jetzt 18k anstatt 20k, da keine 20k zur Hand) vertauscht,
habe die anderen 2 unbenutzten OPV Kanäle immer so angelötet, dass der + 
Eingang auf Masse hängt und der - Eingang mit dem Ausgang verbunden ist.

Hat jemand vielleicht noch einen Tipp woran das liegen kann? Sobald ich 
einen Motor verfahre habe ich anstatt 3.7V an den Ausgängen 0V anliegen, 
obwohl am Eingang ein kleines zu verstärkendes Signal anhängt..

Kann ja nicht so schwer sein, einen nicht invertierenden Verstärker zum 
laufen zu bekommen?

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5796957 wurde von einem Moderator gelöscht.
von M.A. S. (mse2)


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Dann solltest Du vielleicht doch Schaltplan und Bilder vom Gesamtaufbau 
posten.

von Teo D. (teoderix)


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Thomas R. schrieb:
> Hat jemand vielleicht noch einen Tipp woran das liegen kann? Sobald ich
> einen Motor verfahre habe ich anstatt 3.7V an den Ausgängen 0V anliegen,
> obwohl am Eingang ein kleines zu verstärkendes Signal anhängt..

Single-Supply. Motor entstört? Latch-Up!?
Eventuell noch 50-100nF an C13?!

von Harlekin (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> du solltest auch die unbenutzten Opamps beschalten.

Bitte seinen Hinweis beherzigen.

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