Geht das mit einem operationsverstärker?

[Michael H. (h_m)]

Guten Abend,

Ist es möglich mit einer OP schaltung eine Eingangsspannung von zb. +-3v 
in eine Ausgangsspannung von zb.0 bis 8V zu wandeln ?

[Jörg R. (solar77)]

Michael H. schrieb:
> Guten Abend,
>
> Ist es möglich mit einer OP schaltung eine Eingangsspannung von zb. +-3v
> in eine Ausgangsspannung von zb.0 bis 8V zu wandeln ?

Also -3V ist 0V, +3V ist 8V? 0V am Eingang wären 4V am Ausgang?
Ja, das geht.

Es geht auch aussagekräftige Titel zu erstellen;-)

[Gerald K. (geku)]

Hängt von der Spannungsversorgung ab.

Ja, es ist mögliche einen Eingangspannungsbereich von ±3V in einem 
Ausgangsspannungsbereich von 0 bis 8V abzubilden.

[Michael H. (h_m)]

Macht man das dann mit einem nicht invertierenden verstärker?

Und versorge ihn dann mit 9v in Single supply ?
Bzw. die Spannungsversorgung würde ich dann so anpassen das das geht .

[Achim M. (minifloat)]

Michael H. schrieb:
> Und versorge ihn dann mit 9v in Single supply ?

Habe da zwei Lösungen im Kopf.

a) Wie belastbar ist die ±3V Quelle?
Kann die im positiven Bereich auch Strom aufnehmen statt nur abgeben?

b) Ist die ±3V Quelle potentialfrei bzw. galvanisch getrennt von der 
Operationsverstärker-Versorgung und dem was am Ausgang des 
Operationsverstärkers dran hängt?

mfg mf

[Drimol (hundkatz)]

Michael H. schrieb:
> Und versorge ihn dann mit 9v in Single supply ?

Abgesehen vom Plenk funktioniert dieser Vorschlag portabel nur bei 
kleiner Belastung und auch nur mit frischen 9 V-Blocks, aber es gibt 
Artifizien wie den "Joule thief" als Restverwertung.

[Michael H. (h_m)]

Achim M. schrieb:
> Michael H. schrieb:
>> Und versorge ihn dann mit 9v in Single supply ?
>
> Habe da zwei Lösungen im Kopf.
> a) Wie belastbar ist die ±3V Quelle?
> Kann die im positiven Bereich auch Strom aufnehmen statt nur abgeben?
> b) Ist die ±3V Quelle potentialfrei bzw. galvanisch getrennt von der
> Operationsverstärker-Versorgung und dem was am Ausgang des
> Operationsverstärkers dran hängt?
> mfg mf

Also versorgt soll das ganze mit einem dc dc wandler werden Eingang 18 
bis 36 volt ausgang +- 12v

Und die +-3v kommen von einem piezo

Es hängt am Ausgang nicht viel es geht nur darum das Signal anzuheben

[Andrew T. (marsufant)]

Nachdem nun scheibchen für scheibchen die Details mitgeteilt werden: es 
geht nicht mit einem OP Verstärker, es benötigt mindestens einen Doppel 
OP Verstärker wenn es zuverlässig gebaut werden soll.


Bitte nun Mal alles benennen was das finale Ziel ist.
So Infos wie Bandbreite fehlen noch.

[Rainer W. (rawi)]

Michael H. schrieb:
> Ist es möglich mit einer OP schaltung eine Eingangsspannung von zb. +-3v
> in eine Ausgangsspannung von zb.0 bis 8V zu wandeln ?

Rechne selber nach, wie du die Schaltung dimensionieren musst:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm

[Marcel V. (mavin)]

Andrew T. schrieb:
> Nachdem nun scheibchen für scheibchen die Details mitgeteilt werden

Am Ende ist der Piezo womöglich ein Elektretmikrophon und soll nur mit 
einem normalen NF-Verstärker verstärkt werden.

[Marcel V. (mavin)]

Michael H. schrieb:
> es geht nur darum das Signal anzuheben.

Dann versuch's mal grob mit diesen Widerstandswerten. Wenn du mit der 
Verstärkung spielen willst, dann kannst du R4 als 50k Trimmer auslegen. 
R2 und R3 müssen dann aber auch ggf. wieder angepasst werden.

[Thorsten S. (thosch)]

Mit der Schaltung ist aber das PSRR im Eimer, du verstäkst lustig jeden 
Ripple auf der Spannungsversorgung mit!
Die Offsetspannung muss gefiltert und ggf. gepuffert werden.

Wenn die Verstärkung justierbar sein soll, würde ich auf jeden Fall 
Verstärkung und Offseteinprägung in zwei getrennten OpAmp-Stufen machen, 
wobei die Offsetstufe hinter die Gain-Stufe kommt und nur einfach 
verstärkt, damit die einzuprägende Offsetspannung bei Gain-Änderungen 
nicht mitändert.

Die Verstärkung der Gain Stufe beträgt dann 4/3 und es müssen +4,0V 
Offset addiert werden.

[DSGV-Violator (Gast)]

> Ist es möglich mit einer OP schaltung eine Eingangsspannung von zb. +-3v
> in eine Ausgangsspannung von zb.0 bis 8V zu wandeln ?

Also V = 8/6 und Offset = +4V ? da braucht es doch keinen OPV, da 
kannste ein/zwei Transistoren nehmen. Eine zu klärende Randbedingung 
wäre, welche Stromversorgung zur Verfügung steht.

Sollte es dagegen nicht um das gesamte Intervall gehen sonden nur um 
umsetzun min. und max.-pegel, da redusiert sich das Ganze Quasi zu einer 
Relaisschaltung/Schnitt-trigger_mit8V_Ausgangstreiber.

[Michael H. (h_m)]

Marcel V. schrieb:
> Michael H. schrieb:
>> es geht nur darum das Signal anzuheben.
>
> Dann versuch's mal grob mit diesen Widerstandswerten. Wenn du mit der
> Verstärkung spielen willst, dann kannst du R4 als 50k Trimmer auslegen.
> R2 und R3 müssen dann aber auch ggf. wieder angepasst werden.

Vielen Dank schon einmal ich brauche jetzt etwas Zeit um das mal genauer 
auszuprobieren.

[Frank K. (kibabalu)]

lass es sein, abgesehen von dem bereits erwähnten praktischen Problem 
funktioniert die Schaltung nicht.

[Frank K. (kibabalu)]

Mache es so, wie in der rechten Schaltung. Du musst nur Übertragen von 
-1V...+1V -> 0V...4V auf die von Dir gewünschten Werte des Offsets und 
der Skalierung.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Wahnsinn! Ein GIGO-Thread.

Könnte sich vielleicht mal ein Moderator erbarmen und den Thread 
schließen? Bevor noch mehr Poster das Gesicht verlieren?

[Marcel V. (mavin)]

Axel S. schrieb:
> Könnte sich vielleicht mal ein Moderator erbarmen und den Thread
> schließen?

Na klar! Einfach mal frech befehlen den Thread zu schließen, damit du 
selber keine Vorschläge mehr abliefern brauchst.

Leute gibt's 🤦‍♂️

[Gerhard D. (gedu)]

Hier einige Vorschläge.

Entscheidend sind nicht die absoluten Widerstandswerte, sondern die 
Widerstandsverhältnisse.

Ausser bei U2 geht der Innenwiderstand des Eingangssignals mit ein.

Bei U1 und U4 kann evtl. auf eine negative Betriebsspannung verzichtet 
werden.

U4 ist universell, R16 und R13 kann naürlich vereinigt werden.

[Wolle G. (wolleg)]

Gerhard D. schrieb:
> U4 ist universell,

Eine ähnliche Schaltung, sogar mit dem gleichen OPV (LM358), läuft bei 
meinem "Spielobjekt" Solarzellenüberwachung erfolgreich.
Es wird z.B. der Akkulade/entladestrom durch Messung des 
Spannungsabfalls an einem Widerstand erfasst und auf einem Datenspeicher 
mit µC MSP430F1611, welcher nur positive Spannungswerte messen kann, 
abgespeichert.
Aktuell läuft das Ganze völlig autark, d.h. die kleine Solarzelle erntet 
soviel Energie, dass auch der Nachtbetrieb abgedeckt wird.

[Michael H. (h_m)]

Guten Tag,

könnte mir vieleicht bitte noch einmal jemand weiterhelfen ? ich bekomme 
irgendwie nicht das richtige Widerstandsverhältnis nicht herraus.

das lt Spice model von Gerhard D funktioniert auf die Eingnagsfrage mit 
+-3V super.

jetzt bräuchte ich aber doch +-5V am Eingang und 0-10V am Ausgang. Die 
Eingangsspannung habe ich soweit in dem Spice model eingestellt 
allerdings bekomme ich das Verhältnis der Widerstände nicht so hin das 
es von 0-10V am Ausgang geht.

[Michael B. (laberkopp)]

Michael H. schrieb:
> könnte mir vieleicht bitte noch einmal jemand weiterhelfen ?

Nein. Da du dich bis heute weigerst, Rückfragen zu deiner Signalquelle 
zu beantworten.

Achim M. schrieb:
> ) Wie belastbar ist die ±3V Quelle?
> Kann die im positiven Bereich auch Strom aufnehmen statt nur abgeben?
> b) Ist die ±3V Quelle potentialfrei bzw. galvanisch getrennt von der
> Operationsverstärker-Versorgung

Michael H. schrieb:
> jetzt bräuchte ich aber doch +-5V am Eingang und 0-10V am Ausgang

Siehst du, alles noch Mal von vorn, eine 9V Versorgung reicht danit 
jedenfalls nicht.

Da du so rotzfaul bist nicht die geringste Info zu deinem 'Problem' zu 
liefern, sondern nur willst dass andere sich für dich ein Bein 
ausreissen, wird das wohl nichts.

[Michael H. (h_m)]

Ich hatte vergessen zu sagen das ich die Schaltung U2 verwenden möchte.

Ich habe auch gesagt das ich einen dc dc wandler 24v in und out +-12v 
verwende.

[Wolle G. (wolleg)]

Einfach irre.
Warum hat man Michael’s Ausgangfrage aktuell 13 Minuspunkte verpasst?

[Sophie T. (sophie_t)]

Wolle G. schrieb:
> Einfach irre.
> Warum hat man Michael’s Ausgangfrage aktuell 13 Minuspunkte verpasst?

Hier wird alles gedownvoted. Ich weiß gar nicht, warum man diese 
Bewertung eingeführt hat, wenn es sowieso nur Minuspunkte gibt. Und die 
alten Bekannten im Forum beplusen sich gegenseitig. Gute Antworten 
werden mit -15 abgestraft. Das ist völlig undemokratisch und antideutsch

[Toxy T. (toxy_t)]

Michael H. schrieb:
> Guten Abend,
>
> Ist es möglich mit einer OP schaltung eine Eingangsspannung von zb. +-3v
> in eine Ausgangsspannung von zb.0 bis 8V zu wandeln ?

Ich habe nur den Eingangsthread gelesen - zuviele Postings danach....

Hier ein Beispiel auf deine Daten bezogen.Die Ub habe ich auf 12V 
festgelegt.Sie muss aufjedenfall hoeher sein als 8V

Das erste Bild ist unnoetigerweise doppelt - ignorieren

[Marcel V. (mavin)]

Toxy T. schrieb:
> Hier ein Beispiel auf deine Daten bezogen. Die Ub habe ich auf 12V
> festgelegt. Sie muss auf jedenfall höher sein als 8V.

Prima. Jetzt kann man die Schaltung durch Einsetzen der neuen Werte:

Michael H. schrieb:
> jetzt bräuchte ich aber doch +-5V am Eingang und 0-10V am Ausgang.

...einfach umswitchen. Für den LM358 reicht auch eine 
Dual-Versorgungsspannung von +12V und -12V mehr als aus.

[Michael H. (h_m)]

Danke, das werde ich heute gleich ausprobieren.  Darf Fragen wie die App 
heisst zur Berechnung des Comparators

[Gerhard D. (gedu)]

zu Beitrag "Re: Geht das mit einem operationsverstärker?"
hier eine angepasste Version:

Die Widerstandswerte sind unkritisch. Wichtig sind die beiden 
Verhältnisse!

Der Spannungsteiler für die Eingangsspannung ist nötig, da die minimale 
Verstärkung des nichtinvertierenden Verstärkers 1 ist.

Gerhard

[Gerhard D. (gedu)]

Sorry falsche U2.zip

[Toxy T. (toxy_t)]

Michael H. schrieb:
> Danke, das werde ich heute gleich ausprobieren.  Darf Fragen wie die App
> heisst zur Berechnung des Comparators

Sie ist nicht erhaeltlich:
Ich hab die App vor ein paar Monaten selbst erstellt - als Einstieg in 
Android-App-Programmierung.

Michael H. schrieb:
> Berechnung des Comparators

Die App ist fuer Levelshiftung (das was du benoetigst) und 
Comparatorberechnung mit Hysteresis ausgelegt.

Der "Comparator-Button" links oben in der Titelleiste schaltet vom 
momentanen "Levelshifting" auf auf "Comparator" um.Ist ein bischen 
irrefuehrend...

==================================
Noch ein Hinweis:
Man kann als Referenz einen Spannungsteiler,LM317 oder TL431 
verwenden.In meinem Falle verwende ich einen simplen 
Spannungsteiler.Dieser Spannungsteiler wird durch die OP-Beschaltung 
leicht belastet.Der Innenwiderstand wird in der App-Gleichung mit 
beruecksichtigt - deswegen die krummen Werte....
Beachte auch,dass die Betriebsspannung von 12V stabil sein muss da davon 
auch die Referenz abhaengt.
In LTspice verwende ich einen idealen OP.Wenn du am Ausgang moeglichst 
nahe an die 0V herankommen moechtest,solltest du einen OP mit 
MOSFET-Ausgang nehmen.Ein LM358 duerfte auf  ca. 0.5V heranreichen.

[Gerhard D. (gedu)]

Hallo Michael,

2 Lösungen für -5V .. +5V > -2V .. +12V.

Gerhard

[Michael H. (h_m)]

Guten Abend,

Erst einmal vielen Dank, das funktioniert super für mich.

Gibt es dazu auch ein Buch mit solchen schaltungen?

Ich habe 2 Bücher über operationsverstärker darin habe ich solche 
Beispiele nicht gefunden.

[Gerhard D. (gedu)]

Naja auch mc.net hat sowas:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

Oder sehr ausführlich:

Tietze/Schenk Halbleiterschaltungstechnik, am besten eine alte Auflage

in Englisch und mehr praxisbezogen:

Horowitz/Hill The Art Of Electronics

Gerhard