Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltungsverständnis


von Mark (Gast)


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Hallo nochmals

Ich verstehe eine Schaltung nicht und simuliere sie deshalb. Ich habe 
sie oben angehängt.

Input ist ein hereinkommendes Signal
Output ein ADC Signal zum uC

Bitte ignoriert die Bauteiltypen und -werte! Ich diese nicht beachtet. 
Es geht nur um das  Prinzip der Schaltung.

So wie ich das verstehe:
dient der OPV als Spannungsfolger -> der Ausgang kann so belastet 
werden.
der Spannungsteiler vor dem OPV dient dazu, dass der nicht invertierende 
Eingang auf 5V liegt, falls der Input floatend ist.
Der Ausgang wird gefiltert und gleichzeitig sorgt die Diode dafür, dass 
die Spannung nicht grosser als 3V3+0.3V ist. Das ist also die gleiche 
Schaltung zu der ich zuvor in einem Beitrag Fragen gestellt habe.
Beitrag "Zweck der Dioden"

Wieso benötigt es hier einen OPV und warum der Widerstand am +Eingang?

von udok (Gast)


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Den OPV kannst du weglassen, der niedrige Ausgangswiderstand
wird ja von den 3kOhm vernichtet.
Also einfach Eingang -> 3kOhm -> 100nF||3kOhm -> ADC Eingang

von Michael M. (michaelm)


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Mark schrieb:
> Ich verstehe eine Schaltung nicht und simuliere sie deshalb. Ich habe
> sie oben angehängt....

Warum beschränkst du dich auf Spice- bzw. LTspice-Nutzer? Es ist doch 
leicht, das Schalt- Bild hier mal eben anzuhängen.
Alle anderen Mitleser können jedenfalls nichts sehen... ^^

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Michael M. schrieb:
> das Schalt- Bild hier mal eben anzuhängen.

Voila.

von Klaus R. (klara)


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Mark schrieb:
> der Spannungsteiler vor dem OPV dient dazu, dass der nicht invertierende
> Eingang auf 5V liegt, falls der Input floatend ist.

R1 und C1 Kannst Du weglassen weil V2 mit dem Innenwiderstand 0 Ohm die 
Spannung prägt. Wie schon gesagt, R2 ist ebenfalls überflüssig weil +IN 
in der Regel hochohmig ist.
mfg Klaus

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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C1 belastet die Pulsquelle! C1 sollte hinter R2 geschaltet werden!

von H. H. (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> R2 ist ebenfalls überflüssig weil +IN
> in der Regel hochohmig ist.

In seinem Falle 500MOhm Eingangswiderstand...

von Jens G. (jensig)


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H. H. schrieb:
> Michael M. schrieb:
>> das Schalt- Bild hier mal eben anzuhängen.
>
> Voila.

Evtl. sollte der TO  auch erklären, welche Eigenschaften V2 hat, denn 
nicht jeder kann die SPice-Quellen-Notation deuten ...

von Jens G. (jensig)


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Mark schrieb:
> So wie ich das verstehe:
> dient der OPV als Spannungsfolger -> der Ausgang kann so belastet
> werden.

Ja, aber nicht unendlich ...

> der Spannungsteiler vor dem OPV dient dazu, dass der nicht invertierende
> Eingang auf 5V liegt, falls der Input floatend ist.

Da ist nicht wirklich ein Spannungsteiler - nur für parasitäre Effekte 
wird der wirksam ...

> Der Ausgang wird gefiltert und gleichzeitig sorgt die Diode dafür, dass
> die Spannung nicht grosser als 3V3+0.3V ist. Das ist also die gleiche

Naja, ungefähr ...

> Schaltung zu der ich zuvor in einem Beitrag Fragen gestellt habe.
> Beitrag "Zweck der Dioden"
>
> Wieso benötigt es hier einen OPV und warum der Widerstand am +Eingang?

Naja, der OPV erzeugt definierte Bedingungen am Ausgang, also auch für 
den RC-Tiefpaß R3/R4/C2.
Die Diode sorgt nur für die Begrenzung gewisser Überschwinger (in 
gewissem Maße ...) ...

von H. H. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Evtl. sollte der TO  auch erklären, welche Eigenschaften V2 hat, denn
> nicht jeder kann die SPice-Quellen-Notation deuten ...

Entscheidend ist: Ri=0 Ohm.

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


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Die Schaltung hat nicht Hand noch Fuß.

Wieso wird der Eingang mit dem Pullup R1 auf +5V gezogen, wenn doch 
sowieso nur Spannungen bis 3.3V verarbeitet werden können?

Wieso wird die Ausgangsspannung von U1 die ja maximal 5V betragen kann, 
einerseits durch den Spannungsteiler R3/R4 auf 2.5V begrenzt, 
andererseits mit D1 gegen 3.3V geklemmt?

Was machen C1 und C2 mit einem derartig großen Wert da? Vor allen C1 hat 
in der Simulation gar keinen und in der Realität vermutlich auch keinen 
Sinn.

: Bearbeitet durch User
von Mark (Gast)


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Mark schrieb:

> Bitte ignoriert die Bauteiltypen und -werte! Ich diese nicht beachtet.
> Es geht nur um das  Prinzip der Schaltung.

Ich hatte das oben erwähnt. Aufgrund des schlechten Ausdrucks konnte ich 
die Werte voerst nicht entziffern. Waren aber für die Simulation 
wichtig, deshalb willkürlich gewählt.
Hier die richtigen
R1 30k, R2 2.2k, R3 1.2k, R4 2k, lt1013
V2 habe ich einfach selbst angenommen, da ich nicht weiss was das für 
ein Signal ist. Ich sehe nur dass es von einem Stecker hereinkommt.
Was nimmt man da denn für solche Fälle für ein Ri?

Axel S. schrieb:
> Die Schaltung hat nicht Hand noch Fuß.
> Wieso wird der Eingang mit dem Pullup R1 auf +5V gezogen, wenn doch
> sowieso nur Spannungen bis 3.3V verarbeitet werden können?

Genau das ist ja auch meine Frage.

> Wieso wird die Ausgangsspannung von U1 die ja maximal 5V betragen kann,
> einerseits durch den Spannungsteiler R3/R4 auf 2.5V begrenzt,

In diesem Fall auf 3.2V, siehe oben. Sind deshalb 5V angenommen, weil 
der OPV kein R2R ist?

> andererseits mit D1 gegen 3.3V geklemmt?
Die Ausgangsseite würde aus neiner Sicht noch Sinn machen. Wozu aber die 
Beschaltung davor. R1 und C1

> Was machen C1 und C2 mit einem derartig großen Wert da? Vor allen C1 hat
> in der Simulation gar keinen und in der Realität vermutlich auch keinen
> Sinn.

Das vermute ich auch, es sei denn ich habe V2 nicht richtig in der 
Simulation. Da habe ich auch keine Information ob das ein Puls, 5V 3v3 
oder sonst etwas ist.

von Mark (Gast)


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Niemand eine Idee?

von HildeK (Gast)


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Mark schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Die Schaltung hat nicht Hand noch Fuß.
>> Wieso wird der Eingang mit dem Pullup R1 auf +5V gezogen, wenn doch
>> sowieso nur Spannungen bis 3.3V verarbeitet werden können?
>
> Genau das ist ja auch meine Frage.
Dann hast du die Schaltung irgendwo gefunden. Ohne die Umgebung zu 
kennen (Eingangssignal) oder den Zweck kann man nicht mehr sagen als es 
Axel S. getan hat.
So könnte der Eingang von einem OC-Ausgang kommen, auf jeden Fall muss 
dieser einen deutlichen Innenwiderstand haben, sonst ist C1 nicht 
besonders sinnvoll.
Also: wo ist die Schaltung her? Wozu ist sie gedacht? In welchem 
Zusammenhang ist sie dir begegnet?
Sonst deine Fragen kaum zu beantworten.

von Jens G. (jensig)


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Vielleicht solltest Du uns mal erklären, wo diese Schaltung überhaupt 
herkommt, bzw. in welchem Kontext die da eingesetzt wird. Denn da gibt's 
etliche Teile, die eher sinnlos sind.
Die Diode am Ausgang braucht es nicht, da die Spannung durch den 
Spannungsteiler ohnehin schon auf 2,5V begrenzt wird.
C1 hat keine Funktion bei einer Signalquelle mit Ri=0Ohm.
R2 könnte höchstens Strombegrenzungsfunktionen haben, wenn das 
Eingangssignal zu groß wird (evtl. Tiefpaßverhalten mit dem Ci des OPV).
R1 eher sinnlos, solange die Signalquelle DC-mäßig dranhängt.
Und eigentlich ist der ganze OPV sinnlos, da Deine Signalquelle schon 
Ri=0 hat, also braucht es auch keinen Impedanzwandler mehr ...
Also spiegelt Deine Simulation offensichtlich nicht den realen 
Einsatzzweck wider.

: Bearbeitet durch User
von Rainer V. (a_zip)


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Mark schrieb:
> Das vermute ich auch, es sei denn ich habe V2 nicht richtig in der
> Simulation. Da habe ich auch keine Information ob das ein Puls, 5V 3v3
> oder sonst etwas ist.

Mit dieser Info kann kein Mensch was anfangen! Entweder gibts 
vernünftige Angaben über den Eingang oder nicht. Wenn nicht, dann ist es 
relativ schnuppe, ob das nun simuliert werden soll oder nicht! Gleiches 
gilt sinngemäß für den Ausgang. Entweder du kannst sagen, wie der 
Ausgang "aussehen" soll oder nicht... Also wäre es schöm, wenn der TO 
weitere Angaben zum Problem bringen würde.
Gruß Rainer

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