Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LTSpice Verstärkerschaltung


von Walt N. (belayason)


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Moin,
ich versuche im Moment eine Spannung zu verstärken die ich mit einem DAC 
generiere (MCP4921). Diese Spannung bewegt sich zwischen 3.3V und 0V, 
übersetzt hätte ich dieses Signal gerne in eine +/-12V Spannung. Für die 
OP's habe ich den UniversalOpamp2 aus der Lib benutzt. Habe ich die 
+/-12V richtig an die OP's angeschlossen? Denn bis jetzt bewegt sich die 
Ausgangsspannung nur zwischen 0V und -9,65V. Verbesserungsvorschläge 
sind gerne Willkommen.

: Verschoben durch Moderator
von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Erhöhe die Versorgungsspannung der OPs mal auf +/-15V und staune.

: Bearbeitet durch User
von Schaldblanlesa (Gast)


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Walt N. schrieb:
> Verbesserungsvorschläge sind gerne Willkommen.

Die viele heisse Luft zwischen den Bauelementen wirkt sich
nachteilig auf die Funktionserfassung der Schaltung aus.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Magnus M. schrieb:
> Erhöhe die Versorgungsspannung der OPs mal auf +/-15V und staune.

Das behebt natürlich nur das "-9,65V Problem".

Den Rest erledigst Du hiermit: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Nichtinvertierender_Verst.C3.A4rker_mit_Offset

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Magnus M. schrieb:
> Erhöhe die Versorgungsspannung der OPs mal auf +/-15V und staune.

Klingt zwar richtig, trifft aber hier wohl nicht zu. Der Universal 
OpAmp2, den der TO verwendet hat, kommt in der Standardkonfiguration 
exakt bis an die Versorgung heran. Zumindest in meiner Simu (siehe 
Anhang). Bei einem realen OpAmp wäre das natürlich anders als beim 
idealisierten Universal OpAmp2 - da wird der aussreichende Abstand zu 
den Rails natürlich wichtig.

Walt N. schrieb:
> Habe ich die
> +/-12V richtig an die OP's angeschlossen?

Ja

Walt N. schrieb:
> Verbesserungsvorschläge
> sind gerne Willkommen.

Du machst eine AC-Kopplung mit einem Kondensator, dessen Kapazität als 
0,000000047 angegeben ist. Das ist - zumindest in meiner Version von 
LTSpice - falsch. Dort müsste es entweder 0.000000047 heißen. Oder 
einfach 47n (deutlich besser lesbar).

Zudem funktioniert deine AC-Kopplung nur dann wie gewünscht, wenn dein 
Signal immer den selben, genau passenden Gleichanteil hätte. Andernfalls 
"verschiebt sich die Nulllinie" deiner Ausgangsspannung im Lauf der 
Zeit. Deswegen solltest du es besser auf dem Weg lösen, den Magnus 
vorgeschlagen hat.

Magnus M. schrieb:
> Den Rest erledigst Du hiermit:
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Nichtinvertierender_Verst.C3.A4rker_mit_Offset

von Walt N. (belayason)


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Achim S. schrieb:
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Nichtinvertierender_Verst.C3.A4rker_mit_Offset

Jetzt sieht das ganze wie im Anhang aus. Verstärken tut er das Signal 
leider immer noch nicht auf +-12V.... Obwohl der Offset doch so richtig 
eingestellt sein müsste?

von Günter Lenz (Gast)


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Walt N. schrieb:
>Verstärken tut er das Signal
>leider immer noch nicht auf +-12V

Der +Eingang darf nicht in der Luft hängen,
er braucht einen hochohmigen Gleichstrompfad
nach Masse oder halbe Betriebsspannung, je nach
dem wie der OPV versorgt wird.

von hinz (Gast)


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Bei Fragen zu LTSpice stets die Simulationsdateien anhängen!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich sehe keinen Fehler in der Sim. Am Anfang hat es doch einen Puls auf 
+12V. Das kommt mit den Widerständen überschlagsmäßig hin.

von Carlo (Gast)


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von Walt N. (belayason)


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Abdul K. schrieb:
> Am Anfang hat es doch einen Puls auf
> +12V

Jedoch würde ich gerne den langen Puls der auf 0V liegt gerne auf -12V 
haben. Quasi die Blaue Kurve bis auf -12V gezogen.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Walt N. schrieb:
> Obwohl der Offset doch so richtig
> eingestellt sein müsste?

Nö, du hast da keinen Offset eingebaut.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Also:
+3,3 nach +12 und
0 nach -12

?

von Walt N. (belayason)


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Abdul K. schrieb:
> +3,3 nach +12 und
> 0 nach -12

Genau, das Signal das zwischen 3,3v und 0V verläuft soll auf  +-12V 
verstärkt werden

von hinz (Gast)


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Walt N. schrieb:
> Genau, das Signal das zwischen 3,3v und 0V verläuft soll auf  +-12V
> verstärkt werden

Klingt nach Pegelwandler für RS-232.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Walt N. schrieb:
> Jetzt sieht das ganze wie im Anhang aus. Verstärken tut er das Signal
> leider immer noch nicht auf +-12V

Die Widerstände haben ja auch nicht die richtigen Werte.

von Zeno (Gast)


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Walt N. schrieb:
> Genau, das Signal das zwischen 3,3v und 0V verläuft soll auf  +-12V
> verstärkt werden

Der Addierer ist Dein Freund! Schaltung siehe hier 
https://www.electronicsplanet.ch/berechnen-online/Operationsverstaerker/operationsverstaerker-invertierender-addierer.php.
Du brauchst natürlich nur 2 Eingänge.
An einen Eingang kommt Dein Signal an den anderen Eingang kommt 1 Poti. 
Die Enden des Potis einmal an +Vcc und einmal  an -Vcc. Der Schleifer 
kommt an den 2. Eingang. Nun kannst Du mit dem Poti Dein Signal beliebig 
um die 0 bewegen.Das Poti ist mit 10kOhm gut bemessen. Für den Eingang 
wo Dein Signal dran kommt stellst Du eine Verstärkung von ca. 7 
(24V/3,3V) ein. Sinnvollerweise setzt Du den Summationswiderstand von 
Deinem Signaleingang aus einem Festwert und einem Einstellregler 
zusammen, damit Du es genau abgleichen kannst.
Versorgungsspannung sollte +/-15V sein wenn +/-12V Ausgangsspannung 
haben möchtest.

von Zeno (Gast)


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@TO
Habe es Dir mal auf der oben verlinkten Seite schnell durchgerechnet. R3 
entfällt. Ansonsten bekommst Du mit den berechneten Werten genau -12V 
bei 3,3V und bei 0V +12V. Dem ganzen mußt Du noch einen invertierenden 
Verstärker mit v=1 nachschalten

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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hinz schrieb:
> Walt N. schrieb:
>> Genau, das Signal das zwischen 3,3v und 0V verläuft soll auf  +-12V
>> verstärkt werden
>
> Klingt nach Pegelwandler für RS-232.

Nein, denn er hat 3 Level.

von hinz (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> hinz schrieb:
>> Walt N. schrieb:
>>> Genau, das Signal das zwischen 3,3v und 0V verläuft soll auf  +-12V
>>> verstärkt werden
>>
>> Klingt nach Pegelwandler für RS-232.
>
> Nein, denn er hat 3 Level.

Für höhere Datenrate. ;-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Du hast gewonnen.

von Zeno (Gast)


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hinz schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> hinz schrieb:
>>> Walt N. schrieb:
>>>> Genau, das Signal das zwischen 3,3v und 0V verläuft soll auf  +-12V
>>>> verstärkt werden
>>>
>>> Klingt nach Pegelwandler für RS-232.
>>
>> Nein, denn er hat 3 Level.
>
> Für höhere Datenrate. ;-)

Er schreibt aber im Eröffnungspost Ausgangssignal eines DAC. Demzufolge 
eine Treppenspannung mit xBit - Genaues weis man nicht.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Dann ist ja alles geklärt, erstmal.
Vielleicht bedankt er sich auch noch.

von Zeno (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Dann ist ja alles geklärt, erstmal.
> Vielleicht bedankt er sich auch noch.

Glaube ich nicht, der hat sich vor 20 Stunden schon ausgeklinkt - das 
abeschöpfte Wissen scheint ausreichend zu sein.

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