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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Signalausgabe 0 ... 10V


Autor: LazyBee (Gast)
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Hallo,

ich benötige eine Schaltung mit der man über einen Microcontroller 0 ... 
10 V erzeugen kann. Ich möchte dazu einen PIC verwenden.

Danke

LazyBee

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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OPV hinter den PIC schalten.

Autor: Fly (Gast)
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Wenn nur 2 Zustände, 0V & 10V, macht ein OPV keinen Sinn, dann lieber 
einen Schalttransistor!

Autor: Dirk (Gast)
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PWM -> RC (Tiefpass) -> RC (Tiefpass) -> RC (Tiefpass) -> OP (Vu = 2)

Autor: Dirk (Gast)
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PS.: Rail to Rail OP benutzen z.B. TS912 / TS924

Autor: LazyBee (Gast)
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Hallo,

tolle Antworten. Kann bloß wenig damit anfangen.

1. Ich brauche 0 ... 10 V kontinuierlich.

Jörn,
hast Du mal dafür eine detaillierte Schaltung? Danke.

Dirk,

Vu = 2, hab ich da keine Spannungsverluste?

Danke

LazyBee

Autor: Falk (Gast)
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Was das Expertengremium sagen wollte ist.

1.) Mit dem PIC generierst du eine PWM, die liefert digital einstellbar 
eine mittlere Spannung zwischen 0..5V (wenn der PIC mit 5V läuft). Die 
muss gefiltert werden, um eine saubere Gleichspannung daraus zu machen. 
Erledigt ein einfacher RC-Tiefpass.

2.) Die Gleichspannung wird mittel Operationsverstärker mit dem Faktor 2 
Verstärkt. -> macht 0..10V.

Die Auflösung hängt von deiner PWM ab. Bei einer 8 Bit PWM hast du 256 
Schritte, sprich 10V/256 = 39 mV/Schritt. Bei einer 10 Bit PWM hst du 
1024 Schritte, sprich 10 mV/Schritt.

Um das Ganze einfach zu halten, nimm ein 15V Netzteil. Da kannst du 0815 
Operationsverstärker wie den LM358 benutzten.

MfG
Falk

Autor: LazyBee (Gast)
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Hallo Falk,

danke. Werds mal mit dem OPV versuchen.

LazyBee

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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@Falk
Danke, das du mir die Tipparbeit abgenommen hast.

Dirk hat es ja schon als "Formel geschrieben.

@LazyBee
Ich suche gerade nach der Seite mit den Analog Grundschaltungen...

Autor: Lupin (Gast)
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anstatt des OPs tut es auch ein transistor wenn du schon eine 10V 
festspannung zur verfügung hast

Autor: Haste Bock (Gast)
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Er hat doch gesagt, dass er eine kont. Spannung braucht. Was kommt ihr 
dann mit PWM und Filter und sowas?

Autor: Lupin (Gast)
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mit kontinuierlich meint er doch das man kontinuierlich von 0 bis 10 V 
laufen kann.

Was ist an PWM und filter und sowas verkehrt?

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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LazyBee wrote:
> Hallo,
>
> ich benötige eine Schaltung mit der man über einen Microcontroller 0 ...
> 10 V erzeugen kann. Ich möchte dazu einen PIC verwenden.

Das heißt für mich 0 bis 10 Volt. Da die max. Spannung beim PIC 5 V ist 
braucht er imho einen linearen Verstärker der die Spannung verdoppelt 
auf 10V. Was liegt näher, als einen OPV zu verwenden. Ich würde einen 
Rail to Rail mit +-12V oder einen TL071 mit +-15V Versorgungsspannung 
wählen um allen nichtlinearitäten aus dem Weg zu gehen, der hinter dem 
PWM und Filter geschaltet ist.
Ob er nun 2 Invertierende OPV hintereinander hängt oder nur einen 
Nichtinvertierenden bleibt ihm überlassen.
Ich hatte nur vergessen, das es hier ja eine Seite mit OPV-Schaltungen 
gibt: Linke Spalte, Elektronik allgemein, Operationsverstärker.

Autor: Lazy Bee (lazybee)
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Hallo nochmals.

Der Hintergrund meiner Frage ist folgender. Ich habe ein Eingangssignal 
an meinem PIC von einer I2C-Schnittstelle. Dieses Signal soll in ein 0 
... 10 V-Signal gewandelt werden, da das auswertende Messgerät kein I2C 
kann. Lieb wären mir als Versorgungsspannung für den OPV max. 12 V, wenn 
das geht. - 12 V hab ich z. Zt. nicht.

Danke für den Hinweis mit dem OPV-Schaltungen. Guck ich mir mal an.

Gruß

LazyBee

Autor: fieser, klugscheissender Rahul (Gast)
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Wenn du eine Spannung von mehr als 10V zur Verfügung hast, sollte es 
gehen, da viele OPV zwar bis auf 0V herunter kommen, aber nicht ganz bis 
an die Versorgungsspannung. Diese Differenz muß man halt durch eine 
höhere Betriebsspannung kompensieren.
"Single-Supply" ist das Stichwort...

Autor: Lupin (Gast)
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was habt ihr gegen eine lösung mit transistor? nimm deine 12 volt, bring 
die irgendwie auf stabile 10 volt (linear regler, zener diode) und dann 
zerhack die 10 volt mit einem transistor den du an deinen PWM ausgang 
geschlossen hast

je nach Pulsbreite der PWM bekommst du dann eine Spannung von 0 bis 10 
volt. Du kannst das ganze auch mit deinen 12 volt machen, musst dann 
aber dementsprechend die pulsbreite anpassen.

Autor: Falk (Gast)
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@Lupin

> was habt ihr gegen eine lösung mit transistor? nimm deine 12 volt, bring
> die irgendwie auf stabile 10 volt (linear regler, zener diode) und dann
> zerhack die 10 volt mit einem transistor den du an deinen PWM ausgang
> geschlossen hast

Ist doch praktisch das gleiche. Nur dass man bei der Version (PIC -> PWM 
-> RC-Tiefpass -> OPV ) den Vorteil hat, dass man nur das Steuersignal 
tiefpassfiltern muss, aber nicht den Signalausgang, der vielleicht 
richtig Strom liefert. Da braucht dann grosse LC-Filter.

MFG
Falk

Autor: Lupin (Gast)
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ja aber hier scheint es sich um eine steuerspannung zu handeln. na gut 
ich hab nix gesagt, mit OP ist natürlich eleganter :)

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo, eine zweite Moeglichkeit waere wie beim STK500 ein LM317ADJ über 
einen LC Tiefpass zuregeln.

Autor: Sonic (Gast)
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Oder ganz einfach einen DA-Wandler benutzen der schon 0..10V kann. 
Ansteuerung mit I²C oder Bus.

Autor: Lazy Bee (lazybee)
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Sonic wrote:
> Oder ganz einfach einen DA-Wandler benutzen der schon 0..10V kann.
> Ansteuerung mit I²C oder Bus.

Da könnte wohl der Max127 passen. Ich habe leider keine Bezugsquelle und 
Preis gefunden.

LazyBee

Autor: Lazy Bee (lazybee)
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Lupin wrote:
> was habt ihr gegen eine lösung mit transistor? nimm deine 12 volt, bring
> die irgendwie auf stabile 10 volt (linear regler, zener diode) und dann
> zerhack die 10 volt mit einem transistor den du an deinen PWM ausgang
> geschlossen hast
>
> je nach Pulsbreite der PWM bekommst du dann eine Spannung von 0 bis 10
> volt. Du kannst das ganze auch mit deinen 12 volt machen, musst dann
> aber dementsprechend die pulsbreite anpassen.


Und wie genau ist das ganze, schließlich möchte ich ja ein Messgerät 
haben.

Gruß

LazyBee

Autor: Falk (Gast)
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@Lazy Bee

>Und wie genau ist das ganze, schließlich möchte ich ja ein Messgerät
>haben.

Kein bisschen als die bereits vorgeschlagenen Lösungen. Eher 
ungünstiger.

MFG
Falk

Autor: Lupin (Gast)
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nicht ungenauer als die lösung mit OP. wenn du stabile 10 volt hast 
solltest du von 0 bis 10 volt in 0,0390625 volt schritten gehen können 
(per 8 bit PWM). Du musst nur sicher stellen das die spannung hinter dem 
transistor geglättet wird (RC oder LC tiefpass). außerdem darfst du dem 
ganzen nicht viel strom entnehmen sonst wirk der tiefpass nicht mehr

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo, ich wuerde Dir die Schaltung mit PWM -> 3x Tiefpaesse + OP 
empfehlen, falls die Aufloesung von 8 Bit zuwenig sind, waere eine 
andere Variante einen LTC1257 (12Bit Dac / www.reichelt.de) + TL431 
(auch reichelt). Die Variante mit dem LTC1257 ist recht teuer.

Autor: Lupin (Gast)
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Falls die Auflösung von 8 bit zu wenig sind kann man ja einfach eine 16 
bit PWM benutzen, dann dauert es nur länger bis sich der neue analogwert 
einstellt und man muss den RC tiefpass größer dimensionieren.

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