Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik PWM als DAC - Opamp am Ausgang?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Jan (Gast)


Bewertung
-3 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich möchte mit einem FPGA ein PWM moduliertes Signal erzeugen. Dieses 
dann mit einem Tiefpassfilter filtern um eine Gleichspannung zu 
gewinnen.
Nun gibt es dazu einige Beispiele im Netz, auch YouTube Videos. Ich 
möchte die erzeugte Gleichspannung aber nutzen um damit z.B. einen 
Mikrocontroller zu betreiben. Wie macht man das in der Praxis? Würde man 
z.B. einen Opamp am Ausgang schalten und den als Stromverstärker 
(Spannungsverstärkung möchte man ja nicht) nutzen?

Danke!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Leistungs-OpAmp wie TDA2030 oder OPA547. Je nach den Lastanforderungen. 
Manche sind nicht v=1 stabil.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Ich
> möchte die erzeugte Gleichspannung aber nutzen um damit z.B. einen
> Mikrocontroller zu betreiben. Wie macht man das in der Praxis?

Mit einem Netzteil. Für 5V bekommt man die als USB-Netzteile förmlich 
nachgeworfen. Falls man 3.3V braucht, kann man einen einfachen 
Spannungsregler a'la LT1117 nachschalten.

Warum möchtest du die Betriebsspannug deines µC mit einer PWM, gar noch 
aus einem FPGA einstellen? Das ergibt doch gar keinen Sinn.

von Klaus R. (klara)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Ich
> möchte die erzeugte Gleichspannung aber nutzen um damit z.B. einen
> Mikrocontroller zu betreiben. Wie macht man das in der Praxis?

Hast Du ja schon selbst beantwortet.

Jan schrieb:
> ein PWM moduliertes Signal erzeugen. Dieses
> dann mit einem Tiefpassfilter filtern um eine Gleichspannung zu
> gewinnen.

mfg Klaus

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Oder du benutzt ein fast gewöhnliches Schaltnetzteil, dessen 
Referenzspannung nicht wie üblich fix ist sondern per PWM generiert 
wird.

von Jan (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Axel S. schrieb:
> Jan schrieb:
> Ich
> möchte die erzeugte Gleichspannung aber nutzen um damit z.B. einen
> Mikrocontroller zu betreiben. Wie macht man das in der Praxis?
>
> Mit einem Netzteil. Für 5V bekommt man die als USB-Netzteile förmlich
> nachgeworfen. Falls man 3.3V braucht, kann man einen einfachen
> Spannungsregler a'la LT1117 nachschalten.
>
> Warum möchtest du die Betriebsspannug deines µC mit einer PWM, gar noch
> aus einem FPGA einstellen? Das ergibt doch gar keinen Sinn.

Google mal nach fault injection/Volltage glitching. Den fpga brauche ich 
für diverse Timing Geschichten und parallele Abläufe. Genau genommen 
will ich keinen Mikrocontroller versorgen, sondern ihn auf diese 
Spannung "runterziehen", das war nur ein Beispiel.

von Klaus R. (klara)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Den fpga brauche ich
> für diverse Timing Geschichten und parallele Abläufe. Genau genommen
> will ich keinen Mikrocontroller versorgen, sondern ihn auf diese
> Spannung "runterziehen", das war nur ein Beispiel.

Das klingt für mich etwas schrägt.

Jan schrieb:
> Ich
> möchte die erzeugte Gleichspannung aber nutzen um damit z.B. einen
> Mikrocontroller zu betreiben. Wie macht man das in der Praxis? Würde man
> z.B. einen Opamp am Ausgang schalten und den als Stromverstärker
> (Spannungsverstärkung möchte man ja nicht) nutzen?

Du arbeitest mit FPGA aber weißt nicht so recht wie Du einen OPV 
einsetzen sollst.

Wenn Du aus einem PWM Signal eine Gleichspannung machen möchtest ... wie 
Du schon sagtest: ... dann mit einem Tiefpassfilter filtern um eine 
Gleichspannung zu gewinnen.

Diese Gleichspannung ist nach dem Filtern aber noch nicht sauber. Du 
solltest festlegen wie sauber die Spannung sein sollte. Danach muß das 
Filter ausgelegt werden. Bei geringen Ansprüchen genügt ein LC Filter. 
Du könnstest aber auch ein aktives Filter benötigen.

Was Du mit dieser Spannung beabsichtigst dürfte hier keinem so richtig 
klar sein. Du möchtest "einen Mikrocontroller auf diese Spannung 
"runterziehen"".

Dann zeig mal einen Schaltplan. Vielleicht wird es deutlicher.
mfg Klaus

von Jan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Antworten. Meine Frage ist geklärt.

von HildeK (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Meine Frage ist geklärt.

Vielleicht ist doch noch interessant, wie Atmel es beim STK500 für die 
Targetspannung gelöst wurde. Der Schaltplan ist im Netz zu finden.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Jan schrieb:

>> Ich
>> möchte die erzeugte Gleichspannung aber nutzen um damit z.B. einen
>> Mikrocontroller zu betreiben. Wie macht man das in der Praxis?
>>
>> Mit einem Netzteil.
>>
>> Warum möchtest du die Betriebsspannug deines µC mit einer PWM, gar noch
>> aus einem FPGA einstellen? Das ergibt doch gar keinen Sinn.
>
> Google mal nach fault injection/Volltage glitching.

Albern. Dafür ist PWM + Filterung viel zu langsam.

> Genau genommen
> will ich keinen Mikrocontroller versorgen, sondern ihn auf diese
> Spannung "runterziehen", das war nur ein Beispiel.

Dann rede halt nicht um den heißen Brei herum mit unpassenden 
Beispielen. Wer dumme Fragen stellt, darf keine klugen Antworten 
erwarten.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da ist ein DAC sicherlich passender. Die paar mehr Pins am FPGA mußte 
halt investieren. Eine reine PWM ist viel zu langsam.

von Jan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Abdul K. schrieb:
> Da ist ein DAC sicherlich passender. Die paar mehr Pins am FPGA mußte
> halt investieren. Eine reine PWM ist viel zu langsam.
Das PWM wird nicht zum Schalten benutzt, es geht an einen Analog 
Multiplexer, der zwischen der Betriebsspannung und der PWM generierten 
Spannung hin- und her schaltet.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Das PWM wird nicht zum Schalten benutzt, es geht an einen Analog
> Multiplexer, der zwischen der Betriebsspannung und der PWM generierten
> Spannung hin- und her schaltet.

Den Satz verstehe ich so:
1
Betriebsspannung o----------------------+
2
                                        |
3
PWM Signal o---+---[Tiefpass]----+      |
4
               |                 |      |
5
               |                 o      o 
6
               +-------------------\         Analog Mux
7
                                    \
8
                                     o
9
                                     |
10
                                     |
11
                                     o
12
                                     Ausgang

So ergibt es aber keinen Sinn, oder ich erkenne ihn bloß nicht.

von Jan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Stefan,

so hier, der MUX wird durch den FPGA geschaltet. Man kann dann zwischen 
3,3V und 0-3.3V hin und herschalten.

Betriebsspannung o----------------------+
                                        |
PWM Signal o---+---[Tiefpass]----+      |
                                 |      |
                                 o      o
                                   \    Analog Mux
                                    \
                                     o
                                     |
                                     |
                                     o
                                     Ausgang

von Jan (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Klaus R. schrieb:
> Du arbeitest mit FPGA aber weißt nicht so recht wie Du einen OPV
> einsetzen sollst.
Das eine hat mit dem anderen nichts zu tun. :) Einen FPGA zu 
programmieren ist keine Raketenwissenschaft. Und ja, ich habe bisher 
noch nie eine Schaltung mit einem OPV gemacht. Ist das ein Problem? 
Nein, dann bringe ich es mir jetzt eben bei. Es ist noch kein Meister 
vom Himmel gefallen.
Eure Reaktion ist übrigens der Grund, warum ich eigentlich nicht 
schreiben wollte, um was es geht. Ich finde es sehr schade, dass in 
diesem Forum so viel Überheblichkeit herrscht.

> Wenn Du aus einem PWM Signal eine Gleichspannung machen möchtest ... wie
> Du schon sagtest: ... dann mit einem Tiefpassfilter filtern um eine
> Gleichspannung zu gewinnen.
>
> Diese Gleichspannung ist nach dem Filtern aber noch nicht sauber. Du
> solltest festlegen wie sauber die Spannung sein sollte. Danach muß das
> Filter ausgelegt werden. Bei geringen Ansprüchen genügt ein LC Filter.
> Du könnstest aber auch ein aktives Filter benötigen.
Das ist mir bewusst, aber auch für Filter höherer Ordnung gibt es 
genügend Beispiel im Internet. Ich kann ganz gut suchen. :)

> Was Du mit dieser Spannung beabsichtigst dürfte hier keinem so richtig
> klar sein. Du möchtest "einen Mikrocontroller auf diese Spannung
> "runterziehen"".
Die Schaltung gibt es bisher ja nicht, bisher gibt es mehrere 
Teilpropleme, die ich einzeln versuche zu lösen. Eine davon wurde hier 
beantwortet.

von MaWin (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Würde man
> z.B. einen Opamp am Ausgang schalten und den als Stromverstärker
> (Spannungsverstärkung möchte man ja nicht) nutzen?

Würde man wohl tun müssen denn dein uC wird mehr Strom brauchen, als der 
RC-Tiefpass als Belastung verträgt.

Und, weil ein uC eine mit einem Kondensator abgeblockte 
Verosorgungsspannung sehen will, muss noch ein Abblockkondensator hinter 
den OpAmp, was nur manche OpAmps vertragen (unlimited cap, oder 
zumindest MC34072/LM6364/AD848/OP279 mit ihrem Maximalkondensator)

Warum man uC mit variabler Verosrgungsspannung betreiben will, gehört 
aber zu deinen Geheimnissen.

Ausserdem weiss ich nicht, ob dir klar its, wie das RC Gled auszulegen 
ist

     http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/11-RC-Glied-fuer-PWM.html
    http://www.tij.co.jp/jp/lit/an/spraa88a/spraa88a.pdf

von MaWin (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Und ja, ich habe bisher
> noch nie eine Schaltung mit einem OPV gemacht. Ist das ein Problem?

Nun, es lässt vermuten, daß der Weg bis zur funktionierenden Schaltung 
noch weit ist, wenn du schnell (alle) Grundlagen der Analogtechnik 
nachholen musst.

von Jan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Warum man uC mit variabler Verosrgungsspannung betreiben will, gehört
> aber zu deinen Geheimnissen.
Wer lesen kann, ist klar im Vorteil. Steht oben: Fault Injection

Etwas googlen und man landet z.B. hier:
https://chip.fail/

Seine "Lösung" hat einen Nachteil, man kann nur auf GND schalten. 
Manchmal möchte man aber die Versorgungsspannung etwas weniger 
einbrechen lassen.

> Würde man wohl tun müssen denn dein uC wird mehr Strom brauchen, als der
> RC-Tiefpass als Belastung verträgt.
Genau das, war der Ausgangspunkt meiner Frage. Die Folge war "Wie mache 
ich das am idealsten?" und mir fiel ein Opamp als Spannungsfolger ein. 
Da ich mir aber nicht sicher war, habe ich hier gefragt. Wo genau da 
jetzt mein Kapitalverbrechen liegt, erschließt sich mir noch nicht.

> Ausserdem weiss ich nicht, ob dir klar its, wie das RC Gled auszulegen
> ist.
Das ist mir klar und kein Problem.

von Jan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Nun, es lässt vermuten, daß der Weg bis zur funktionierenden Schaltung
> noch weit ist, wenn du schnell (alle) Grundlagen der Analogtechnik
> nachholen musst.
Nun, ein RC/LC Filter ist trivial. Für Filter höherer Ordnung z.b. mit 
Opamp gibt es Beispiele. Einen Opamp dahinter als Spannungsfolger sollte 
kein Problem sein. Ein Oszi habe ich da. Ich seh das Problem nicht. ;)

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Wo genau da
> jetzt mein Kapitalverbrechen liegt, erschließt sich mir noch nicht.

Du hast bezüglich der eigentlichen Anwendung gelogen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Ich seh das Problem nicht. ;)

Mach Deinen Scheiß doch wie Du willst. Du weißt es doch eh besser, und 
bei den relevanten Informationen lügst Du. Warum sollte dann noch 
irgendjemand die Lust verspüren, Dir ernsthaft zu helfen?

von So kann man das nicht sagen (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Andreas S. schrieb:
> Jan schrieb:
> Wo genau da jetzt mein Kapitalverbrechen liegt, erschließt sich mir noch
> nicht.
>
> Du hast bezüglich der eigentlichen Anwendung gelogen.
Wieso? Ihm ging es um ein Grundproblem für das er eine praxisnahe Lösung 
gesucht hat. Ihr habt angefangen ihn anzumachen. Was er damit macht, ist 
doch seine Sache.

von Klaus R. (klara)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Eure Reaktion ist übrigens der Grund, warum ich eigentlich nicht
> schreiben wollte, um was es geht. Ich finde es sehr schade, dass in
> diesem Forum so viel Überheblichkeit herrscht.

Ich hoffe nicht das Du meine Anmerkungen Richtung FPGA und OPV als 
überheblich angesehen hast. Nein, das war sicher so nicht gemeint. Nur, 
wer schon mit FPGA arbeitet, der weiss auch schon etwas mehr über 
Elektronik.

Schon als Schüler oder Student wirst Du dazu erzogen Dich gemäß den 
eigenen Fähigkeiten möglichst sachlich und präzise auszudrücken. Nach 
Deiner Ausbildung wird das von Dir eben erwartet.

Auch wenn Du noch keine großen Erfahrungen in der Analogtechnik 
gesammelt hast, was Spannungen und Pegel sind weiß man auch in der 
Digitaltechnik.
mfg Klaus

von So kann man das nicht sagen (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Klaus R. schrieb:
> Schon als Schüler oder Student wirst Du dazu erzogen Dich gemäß den
> eigenen Fähigkeiten möglichst sachlich und präzise auszudrücken. Nach
> Deiner Ausbildung wird das von Dir eben erwartet.
Naja aber er hat doch genau gesagt, was er will. Statt ellenlanger 
Beschreibung was er genau vorhat, hat er das Problem auf ein paar Zeilen 
runter gebrochen.

> Auch wenn Du noch keine großen Erfahrungen in der Analogtechnik
> gesammelt hast, was Spannungen und Pegel sind weiß man auch in der
> Digitaltechnik.
Was mit seinem Problem ja nichts zu tun hat. Ihm war offensichtlich 
klar, dass der Ausgang des Tiefpass wenig belastbar ist. Also hat er 
sich überlegt, dass er eine Stromverstärkung bräuchte und hat hier 
gefragt.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Das PWM wird nicht zum Schalten benutzt, es geht an einen Analog
> Multiplexer, der zwischen der Betriebsspannung und der PWM generierten
> Spannung hin- und her schaltet.

Das ist schon mal besser, aber noch lange nicht problemlos. Anders als 
das Prinzipschaltbild suggeriert, ist ein Analogmultiplexer kein 
Schalter. Er hat z.B. einen deutlichen Innenwiderstand. Je nach 
Stromaufnahme deines Prüflings wird die Spannung am Ausgang des 
Multiplexers mehr oder weniger stark von der Eingangsspannung abweichen.

Nicht zu vergessen, daß die Stromaufnahme einer digitalen Schaltung 
nicht "glatt" ist, sondern schnelle, große Sprünge macht. Faktor 100 
gegenüber dem Mittelwert ist da ganz normal. Und "schnell" meint 
Anstiegszeiten im ns Bereich. Normal verwendet man Abblockkondensatoren, 
um den Spitzenstrom zu liefern und die Spannung zu glätten. Aber das ist 
für deine Anwendung natürlich Gift, weil diese Kondensatoren auch den 
Umschaltvorgang ausbremsen würden.


Jan schrieb:
> ich habe bisher
> noch nie eine Schaltung mit einem OPV gemacht. Ist das ein Problem?

Angesichts der Tatsache, daß du gerade ein Phänomen untersuchen willst, 
das auf den analogen Aspekten von Digitalschaltungen beruht - absolut 
ja.

> Eure Reaktion ist übrigens der Grund, warum ich eigentlich nicht
> schreiben wollte, um was es geht.

Tja. Es ist genau anders herum. Genervte Reaktion ernten Frager hier
vor allem, wenn sie Informationen nur scheibchenweise herausrücken 
(Salamitaktik). Es ist nämlich extrem äergerlich, wenn man sich in das 
(vermeintliche) Problem des Fragenden hinein denkt, Lösungsvorschläge 
unterbreitet und die dann mit der Begründung abgeschmettert werden, daß 
das Problem doch ein ganz anderes sei.

> Ich finde es sehr schade, dass in
> diesem Forum so viel Überheblichkeit herrscht.

Ein recht typischer Anfall von Dunning-Kruger. Niveau sieht von unten 
betrachtet immer wie Arroganz aus.

von Udo S. (urschmitt)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
> Wer lesen kann, ist klar im Vorteil.

Wer Hilfe will verweist nicht auf google Suche und ist so arrogant bei 
Rückfragen, sondern bemüht sich sein Problem so präzise wie möglich 
darzustellen.
Ansonsten gilt:
Wie man in den Wald hineinruft, so schallt es heraus.

Noch eine kleine Rückfrage:

Du weisst (hoffentlich) dass schnelle Digitalschaltkteise eine 
Abblockung ihrer Versorgungsspannung benötigen (Kerkos), damit bei den 
internen Schaltvorgängen die Spannung nicht schnell einbricht.

Wie bitte willst du mit deinem Analogschalter diesen Abblockkondensator 
schnell genug umladen um

Jan schrieb:
> Google mal nach fault injection/Volltage glitching.

halbwegs realisitisch simulieren zu können?

Übrigens solltest du selber mal danach googeln, damit du es wenigstens 
richtig schreiben kannst :-)

SCNR

: Bearbeitet durch User
von Jan (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Axel S. schrieb:
> Das ergibt doch gar keinen Sinn.
Klaus R. schrieb:
> Das klingt für mich etwas schrägt.
> ...
> Du arbeitest mit FPGA aber weißt nicht so recht wie Du einen OPV
einsetzen sollst.
Axel S. schrieb:
> Albern. Dafür ist PWM + Filterung viel zu langsam.

Udo S. schreib:
> Wie man in den Wald hineinruft, so schallt es heraus.
Sieht du den Widerspruch? Geh die Beiträge einfach mal von oben nach 
unten durch und dann schau mal, ab wann ich mich "verteidigt" habe.

Ansonsten: Die Abblockkondensatoren sind längst nicht mehr da, das ist 
alles in den Link oben beschrieben. Das doppelte "l" habe ich der 
Autokorrektur meine Smartphones zu verdanken. Ich konnte das nach dem 
Absenden nicht mehr ändern, da ich hier nicht angemeldet bin. Einen 
zusätzlichen Post wollte ich deshalb nicht absetzen.

Axel schrieb:
>> Ich finde es sehr schade, dass in
>> diesem Forum so viel Überheblichkeit herrscht.
> Ein recht typischer Anfall von Dunning-Kruger. Niveau sieht von unten
> betrachtet immer wie Arroganz aus.
Ich zweifel nicht daran, dass ihr mehr Fachwissen im Analogbereich habt. 
Überhaupt vergleiche ich mich nicht mit euch. Was ich als 
Überheblichkeit bezeichne, sind Aussagen wie die zitierten oben. Es geht 
also nicht um euer Fachwissen, sondern um den Ton. Man kann doch auch 
freundlicher miteinander kommunizieren.

Das mein "Google mal nach fault injection/Volltage glitching." 
unfreundlich rüber gekommen ist, tut mir Leid. Es war absolut nicht so 
gemeint.

@Klaus:
Dann habe ich das in den falschen Hals bekommen, tut mir Leid.

Ich bedanke mich nochmal für eure Antworten.

von MaWin (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Jan schrieb:
>> Warum man uC mit variabler Verosrgungsspannung betreiben will, gehört
>> aber zu deinen Geheimnissen.
> Wer lesen kann, ist klar im Vorteil. Steht oben: Fault Injection

Steht dort

Beitrag "PWM als DAC - Opamp am Ausgang?"

nicht

sondern erst hier

Beitrag "Re: PWM als DAC - Opamp am Ausgang?"

und geklärt was du schon lange wusstest, uns nur im ersten Posting aus 
Faulheit nicht sagen wolltest, erst hier

Beitrag "Re: PWM als DAC - Opamp am Ausgang?"

Man nennt das Salamischeibentaktik. Kommt nicht gut an.

Bevor man mit solchem Gebastel anfängt, klärt man erst mal welche 
Parameter man einhalten muss, welche Spannungen, wie genau am IC, welche 
Stromaufnahme (inkl. peaks), wie shcnell gescaltte werden soll, und wie 
man sich das mit den Stützkondensatoren vorstellt, wohl erst vor dem 
Analogschalter und dahinter der IC, das dürfte aber den Anforderungen 
der IC Hersteller widersprechen, und was dann überhaupt so eine Messung 
soll, mit dem IC ausserhalb der vorgeschriebenen Benutzung.

Wenn die Parameter bekannt sind, kann man eine sinnvolle Lösung 
überlegen, bei ich zweifle, ob gerade ein FPGA sinnvoll und nötig ist 
wenn das Timing sowieso durch einen Tiefpass bestimmt wird.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ohje, diese uC.net-Diskutiererei wieder.


Machst eben den OpAmp hinter den Multiplexer als Buffer. Da könnte man 
einen BUF634 nehmen. Open-loop, supergenaue Spannung ist ja nicht nötig. 
Das schwingt dann auch nicht.

von Max (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Axel S. schrieb:
> Das ist schon mal besser, aber noch lange nicht problemlos. Anders als
> das Prinzipschaltbild suggeriert, ist ein Analogmultiplexer kein
> Schalter. Er hat z.B. einen deutlichen Innenwiderstand. Je nach
> Stromaufnahme deines Prüflings wird die Spannung am Ausgang des
> Multiplexers mehr oder weniger stark von der Eingangsspannung abweichen.
Theoretisch könnte man ja die Eingängen zusammenschalten, ebenso die 
Ausgänge (falls der Switch mehrere Ein- und Ausgänge hat). Damit müssten 
sich der Widerstand ja um Faktor n verringern.

> Nicht zu vergessen, daß die Stromaufnahme einer digitalen Schaltung
> nicht "glatt" ist, sondern schnelle, große Sprünge macht. Faktor 100
> gegenüber dem Mittelwert ist da ganz normal. Und "schnell" meint
> Anstiegszeiten im ns Bereich. Normal verwendet man Abblockkondensatoren,
> um den Spitzenstrom zu liefern und die Spannung zu glätten. Aber das ist
> für deine Anwendung natürlich Gift, weil diese Kondensatoren auch den
> Umschaltvorgang ausbremsen würden.
Für das was er machen will, ist das doch nicht wirklich relevant. Er 
will ja den Mikrocontorller in einen Bereich bekommen, wo er eben gerade 
NICHT mehr funktioniert.

>> Jan schrieb:
>> ich habe bisher
>> noch nie eine Schaltung mit einem OPV gemacht. Ist das ein Problem?
>
> Angesichts der Tatsache, daß du gerade ein Phänomen untersuchen willst,
> das auf den analogen Aspekten von Digitalschaltungen beruht - absolut
> ja.
Du zitierst ihn falsch, indem du die Hälfte weg lässt. Er hat ja nicht 
gesagt "Von OPVs muss ich nichts wissen", sondern er hat gesagt "Ich 
weiß davon jetzt noch nicht viel, dann lerne ich es halt jetzt". Wenn du 
ihn so zitierst, wie du es getan hast, suggeriert es, er hätte ersteres 
gesagt.

von Max (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Abdul K. schrieb:
> Machst eben den OpAmp hinter den Multiplexer als Buffer. Da könnte man
> einen BUF634 nehmen. Open-loop, supergenaue Spannung ist ja nicht nötig.
> Das schwingt dann auch nicht.
Eine Frage dazu. Bisher dachte ich immer, das wenn man einen Opamp 
open-loop betreibt, der auf Betriebsspannung verstärkt. Aber hier will 
man ja einen Spannungsfolger, würde man nicht eher closed-loop ohne 
Widerstände machen um einen Verstärkung von 1 zu erhalten (keine 
Spannungs- nur Stromverstärkung?).

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Max schrieb:
> würde man nicht eher closed-loop ohne
> Widerstände machen um einen Verstärkung von 1 zu erhalten

Ja

Vergiss dabei nicht Abduls Hinweis. Einige hoch belastbare OP-Amps 
laufen bei Verstärkungsfaktor 1 (oder ähnlich niedrigen Werten) nicht 
stabil.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Max schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Machst eben den OpAmp hinter den Multiplexer als Buffer. Da könnte man
>> einen BUF634 nehmen. Open-loop, supergenaue Spannung ist ja nicht nötig.
>> Das schwingt dann auch nicht.
> Eine Frage dazu. Bisher dachte ich immer, das wenn man einen Opamp
> open-loop betreibt, der auf Betriebsspannung verstärkt.

Ein BUF634 ist kein OPV, sondern im Prinzip nur ein komplementärer 
Emitterfolger plus ein bißchen Bias-Einstellung. Wenn man den für sich 
alleine verwendet, dann braucht er gar keine Gegenkopplung.

: Bearbeitet durch User
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit Open-loop meinte ich, daß der BUF634 wie Axel schrieb, die Spannung 
buffert. Aber eben von dessen Ausgang nichts in eine Regelschleife 
zurückgeht, damit kann auch nichts schwingen.

OpAmps selber kann man nicht open-loop betreiben. Da würde dieser immer 
gegen eine der beiden Rails fahren.

Falls die Spannungslage nicht passen sollte, der BUF634 hat ja keine 
Spannungsverstärkung, dann einen kleinen OpAmp davorschalten. Der kann 
dann als Addierer usw. arbeiten.

Betreffend instabile OpAmps bei v=1:
Die Trickschaltung beim z.B. TDA2030 mit dem Widerstand zwischen den 
beiden Eingängen nutzen. Hier Bild 2, der L165 ist der gleiche Chip nur 
als OpAmp und nicht als Audio-Amp verkauft:
https://www.st.com/resource/en/datasheet/cd00000052.pdf

von Tilo (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was genau willst du mit derSpannungsänderung erreichen?

Einfach an dem Spannungslevel langsam rumdrehen wird eher akademische 
Ergebnisse bringen. Vermutlich wirst du damit die Brown Out Detection 
auslösen und ein gut reproduzierbares Ergebnis bekommen.

Das nützt dir nur leider nicht viel für die Praxis. Hier sind Spitzen 
oder schnell bzw. kurze Einbrüche eher problematisch.
Die wirst du mit deinem geplanten Aufbau schwer hinbekommen.
Dazu wurde schon genug geschrieben. Die Realität auf einer Leiterplatte 
ist leider selten so, wie man es als Software oder fgpa Entwickler 
hofft.

Schau mal bei Normtests, burst, load dump, esd etc. Da gibt 
Prüfaufbauten, mit denen du vermutlich besser Fehler simulieren kannst.

Je nach dem, wie schnell du die Spannung ändern willst, könntest du 
einen Regler verwenden, bei dem ein Sollwert definiert wird. Das bekommt 
man mit einer PWM und Tiefpass ganz gut hin.
Du willst die PWM nehmen, weil du keinen DAC hast?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit dem Analogschalter kann er sehr schnell den Pegel wechseln. 100MHz 
sind da locker drin.

von Tilo (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da wollen die Kapazitäten und Induktivitäten trotzdem noch mitreden 
.....
Das, was man denkt einzustellen ist nicht mehr das, was der uC sieht.
Daher die Frage nach dem Ziel.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das Ziel hatte er doch genannt, gezielt schnelle Transienten auf den 
Controller werfen.
PWM1 oder PWM2 wählt der Analogschalter, dahinter ein kleiner 
Hold-Kondi, dann z.B. der BUF634 und dann direkt VCC des Chips. Notfalls 
zwischen BUF634 und Chip nochmal ein Kerko.

von Max (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hey Abdul,
was meinst du mit Hold-Kondi? Hast du da noch ein Beispiel. Von dir kann 
man viel Lernen. :)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Beim Umschalten hat der Analogschalter für ein paar ns keinerlei 
Kontakt. Dies gilte für die allermeisten Typen. Damit die Spannung am 
BUF634 nicht wegwandert, muß ein kleiner Kondensator die Spannung 
halten. Er muß im Verhältnis zum Tiefpa0 relativ hochohmig sein, sonst 
wird es ein kapazitiver Spannungsteiler und die eingestellte Spannung 
weicht je nach Gegebenheiten stark ab.

Du kannst das auch mit LTspice durchspielen.


Danke für die Blumen :-)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.