Nicht invertierender OP mit Offset

[Irzigen (Gast)]

Hallo zusammen,

ich möchte meine simulierte Eingangsspannung mit einem Offset versetzen.
Ich habe zum Test eine Sinuskurve genommen und versuche diese über einen 
OP zu versetzen. Aber i-wie gelingt es mir nicht. Ich habe hier auf der 
Webseite auch schon hinsichtlich des nicht invertierenden OP mit Offset 
gelesen. Aber i-was mache ich falsch.

Als Eingang habe ich ja Ue=2V alternierend
U2 ist bei mir mit 5V vorausgesetzt.
Dadurch habe ich R1 und R2 bestimmt:
Ue=U2 * R2/(R1+R2) -> R1=3kOhm R2=2kOhm
Beim R3 war ich mir nicht sicher. Aber wie es aussieht schneide ich das 
Signal am Ausgang ab statt es anzuheben. Was genau mache ich falsch?

Viele Grüße

[Bimbo. (Gast)]

Du machst single supply am opamp.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Du brauchst symmetrische Stromversorgung.

MfG

[Irzigen (Gast)]

Danke für den Tipp. Jetzt sieht das Signal i-wie seltsamer aus...
Ist meine Schaltung im Prinzip überhaupt richtig?

Viele Grüße

[hinz (Gast)]

Irzigen schrieb:
> Ist meine Schaltung im Prinzip überhaupt richtig?

Klar, so bekommt man einen Offset, aber ob es der gewünschte ist?

[Irzigen (Gast)]

hinz schrieb:
> Klar, so bekommt man einen Offset, aber ob es der gewünschte ist?

Ja, ich möchte das Signal vom negativen anheben. Sprich statt -2 und +2, 
soll einfach auf 0 und +4 angehoben werden.

[Hunz (Gast)]

hinz schrieb:
> Irzigen schrieb:
>> Ist meine Schaltung im Prinzip überhaupt richtig?
>
> Klar, so bekommt man einen Offset, aber ob es der gewünschte ist?

Offenbar nicht, sonst würde der TO sich nicht fragen, ob die Schaltung 
so richtig ist.

Das blöde Getue hier immer...

[MaWin (Gast)]

Irzigen schrieb:
> Ja, ich möchte das Signal vom negativen anheben. Sprich statt -2 und +2,
> soll einfach auf 0 und +4 angehoben werden

Ein richtiger Summierer (schlag nach bei Wikipedia) macht aber -(a+b). 
Man braucht einen zweiten OpAmp für a+b.

Deine Schaltung ist ein Verstärker.

[Sebastian S. (amateur)]

Klar, wenn Du ein Signal einspeist, welches den Ausgang um 2V 
verschiebt, bekommst Du bei +/-2V ein Signal von 0 bis 4V.

...aber, speist Du nur +/-1V ein, so bekommst Du ein Ausgangssignal 
zwischen 1V und 3V. Oops.

Willst Du das wirklich?

[HildeK (Gast)]

Soll das nur für Wechselspannungen nutzbar sein oder muss DC am Eingang 
auch gehen?
Nur AC, dann siehe Bild.

[Irzigen (Gast)]

HildeK schrieb:
> Soll das nur für Wechselspannungen nutzbar sein oder muss DC am
> Eingang
> auch gehen?
> Nur AC, dann siehe Bild.

Wenn es auch für DC gehen soll, dann macht der Kondensator Probleme 
soweit ich das verstehe. Also ich hab ein Signal welcher nicht 
Abwechselnd alternierend ist wie die Sinuskurve.

[Irzigen (Gast)]

So sieht meine Kurve aus. Vergessen es anzuhängen.

[Helmut S. (helmuts)]

Hier mal zwei Beispiele. Einmal mit negativer Hilfsspannung und einmal 
mit positiver Hilfsspannung. Natürlich kann man auch andere Werte für 
die Hilfsspannungen nehmen. Dann muss man aber die Widerstandswerte 
ändern.

[hinz (Gast)]

Irzigen schrieb:
> So sieht meine Kurve aus.

Und weshalb willst du ihr einen Offset verpassen?

[Irzigen (Gast)]

hinz schrieb:
> Irzigen schrieb:
>> So sieht meine Kurve aus.
>
> Und weshalb willst du ihr einen Offset verpassen?

Ich möchte es mit einem Arduino Uno einlesen und da sollen ja keine 
negativen Spannungen rein.

[HildeK (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> und einmal mit positiver Hilfsspannung.
Als Hilfsspannung hat er nur 5V. Also muss noch ein Teiler passend ran.

[Helmut S. (helmuts)]

Irzigen schrieb:
> hinz schrieb:
>> Irzigen schrieb:
>>> So sieht meine Kurve aus.
>>
>> Und weshalb willst du ihr einen Offset verpassen?
>
> Ich möchte es mit einem Arduino Uno einlesen und da sollen ja keine
> negativen Spannungen rein.

Dann nimm doch die untere Schaltung in meinem Beispiel und dimensioniere 
die Widerstände noch ein bisschen anders, da du im Arduino keine 
Referenzspannung mit 2V hast. Da kannst du dann auch einen Opamp nehmen 
der nur 5V Versorgung hat. Du benötigst dann keine negative 
Versorgungsspannung.

[Irzigen (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Irzigen schrieb:
>> hinz schrieb:
>>> Irzigen schrieb:
>>>> So sieht meine Kurve aus.
>>>
>>> Und weshalb willst du ihr einen Offset verpassen?
>>
>> Ich möchte es mit einem Arduino Uno einlesen und da sollen ja keine
>> negativen Spannungen rein.
>
> Dann nimm doch die untere Schaltung in meinem Beispiel und dimensioniere
> die Widerstände noch ein bisschen anders, da du im Arduino keine
> Referenzspannung mit 2V hast. Da kannst du dann auch einen Opamp nehmen
> der nur 5V Versorgung hat. Du benötigst dann keine negative
> Versorgungsspannung.

Vielen Dank für die Antworten. Würdest du einen OPamp empfehlen. Weil 
dann würde ich jetzt zu Conrad fahren und direkt einen holen.

MfG

[Udo S. (urschmitt)]

Irzigen schrieb:
> Weil
> dann würde ich jetzt zu Conrad fahren und direkt einen holen.

Ruf vorher an.

[Helmut S. (helmuts)]

Udo S. schrieb:
> Irzigen schrieb:
>> Weil
>> dann würde ich jetzt zu Conrad fahren und direkt einen holen.
>
> Ruf vorher an.

Das wäe bestimmt sinnvoll.

Du könntest einen TS912 nehmen.
Falls du das DIP-Gehäuse nimmst, dann kauf eine Fassung dazu, falls das 
nur ein Prototyp werden soll. Dadurch musst du nicht an den Pins des 
Opamps löten. In einem Serienboard wird immer alles direkt eingelötet 
wegen Zuverlässigkeit.

[Irzigen (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Udo S. schrieb:
> Irzigen schrieb:
> Weil
> dann würde ich jetzt zu Conrad fahren und direkt einen holen.
>
> Ruf vorher an.
>
> Das wäe bestimmt sinnvoll.
>
> Du könntest einen TS912 nehmen. Falls du das DIP-Gehäuse nimmst, dann
> kauf eine Fassung dazu, falls das nur ein Prototyp werden soll. Dadurch
> musst du nicht an den Pins des Opamps löten. In einem Serienboard wird
> immer alles direkt eingelötet wegen Zuverlässigkeit.

Vielen dank. Ich habe ein Steckbrett, damit sollte es auch gehen, soweit 
ich weiß

[Sebastian S. (amateur)]

? Kann der Arduino Uno 4V Eingangsspannung ?
? Oder nur 3,3V ?
Sonst muss an den Widerstandsverhältnissen herumgespielt werden.

Am besten man nutzt den Eingangsspannungsbereich ganz aus. Kann der UNO 
also bis 5 V, so könnte die Verstärkung auch vergrößert werden.
Dann sollte Sicherheitshalber eine Diode nach Ground und Vcc geschaltet 
werden.

[Helmut S. (helmuts)]

Unten sind zwei Beispiele mit +5V zum verschieben.

Opamps mit nur einer Versorgungsspannung können am Ausgang nie wirklich 
0V.
Die Schaltung unten rechts schiebt deshalb die Spannung zusätzlich von 
0V weg, hat aber etwas weniger Verstärkung. Da du eh einen Arduino 
verwendest, kann das in der Software korrigiert werden. Das zusätzliche 
RC-Glied am Ausgang ist wegen der pulsförmigen kapazitiven Belastung 
durch den AD-Wandler im Arduino.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Der von Helmut vorgeschlagene TS912 kommt bei geringer Belastung bis auf
50mV an die Versorgungsspannungen heran. Bei Single-Supply 5V reicht die
Ausgangsspannung also von 0,05V bis 4,95V.

Mit den E24-Widerständen wie im Anhang macht Helmuts Schaltung aus der
Eingangsspannung -2V..+2V die Ausgangsspannung 0,1V..4,9V, so dass der
Dynamikbereich des ADC gut ausgeschöpft wird, ohne dabei an die Grenzen
des TS912 zu stoßen.