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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkerschaltung


Autor: Rene (Gast)
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Hallo liebe Forianer

Ich habe folgendes Problem. Ich komme mit 0-5 Volt aus einem D/A Wandler 
und möchte daraus gerne linear 0-13,5 Volt machen die ich auch mit ca. 
einem Ampere belasten kann. Also habe ich mir mal die Schaltung aus dem 
Anhang zusammengebaut, aber sie will nicht laufen. Es wäre super wenn 
mal jemand einen Tipp hätte.

Vielen Dank im Voraus

René

Autor: Christian (Gast)
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Hallo,

vorweg: ich habe leider nur überwiegend theoretische Ahnung von OP's, 
deshalb kann es sein dass ich Müll erzähle ;-)

Aber dennoch:

Ich meine, deine Widerstände für die Verstärkung stimmen nicht. Du 
brauchst ein Teilungsverhältnis von 13,5V/5V=2,7. Du hast 70K/50K=1,4. 
Also probier es z.B. mal mit 10K statt 50K und 27K statt 70K.

Ich habe das so beigebracht bekommen: Ein OP regelt (wenn er 
Gegengekoppelt ist) immer so, dass am + und am - Eingang die gleiche 
Spannung herrscht (Betrachtet man ihn als ideal). So kann man sich ganz 
einfach den Teiler ausrechnen...

Ich mit meinem Laienwissen( ;) ) würde sogar sagen, dass die Schaltung 
ohne den PNP-Transistor auch gehen würde, vorrausgesetzt der npn kann 1A 
treiben...

Und wenn der andere Teiler nichts hilft: Was genau geht den nicht an der 
Schaltung? Hast du Sie mal durchgemessen?


ciao

      Christian

Autor: Rene (Gast)
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Hallo Christian

Der OP ist ja als nichtinvertierender Verstärker geschaltet, und wenn Du 
Dir dann mal die Formel für die Verstärkung anschaust dann wirst Du 
sehen, dass die Verstärkung 1+(R2/R1) ist. Also passt dass mit den 
Widerständen schon und da kein Strom in den OP fließt sind sie auch 
nicht zu hoch gewählt. Wenn ich den OP alleine betreibe, also ohne die 
Treiberstufe, dann funktioniert es. Die Treiberstufe für sich 
funktioniert auch, nur wenn ich beide zusammenschalte, dann geht leider 
nichts mehr.

Vielen Dank für Deine Antwort

René

Autor: Christian (Gast)
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Hallo nochmal,

ich hab das nochmal nachgerechnet, du hast natürlich recht, v=1+r2/r1.

So recht weiter weiß ich auch nicht mehr...

Allerdings fließt wohl 1/3 des Stromes der (unbelasteten) Schaltung über 
den Teiler 70/50 gegen Masse, etwa 2/3 über die "Grundlast", aber an der 
Funktion sollte dies nichts ändern, bei diesen Widerständen fließt nicht 
allzuviel Strom...

Hast du denn irgendwelche Meßwerte, was genau nicht geht? Ist das 
Potential am Ausgang zu hoch/zu niedrig?

Nicht, dass ich sicher sagen könnte, ich habe eine Lösung, aber es würde 
mich schon interessieren, woran es liegt ;-) Also, wenn du die Lösung 
findest, würde ich mich über eine Mail oder ein Posting hier freuen...


ciao

      Christian

Autor: Holger Buss (Gast)
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Hi Rene!

Der OP kann nicht richtig regeln, weil er nur Ausgangsseitig um 0,7V 
arbeitet. Weil Du den OP nicht bipolar beteibst (ohne negative Spannung) 
gibt das schon einmal Ärger.
Wenn Du das umbedingt so machen möchtest, solltest Du am ersten 
Transistor einen Spannungsteiler einsetzen (Vielleicht 100R Basis gegen 
Masse)

Aber ich würde eine echte Transistor-Endstufe wählen, also keine zwei 
Inverter, sondern zwei Transistoren als Emitterfolger. (Siehe Endstufen 
in Audioverstärkern)
Die Rückkopplung zum OP machst Du dann auch wieder vom Ausgang der 
Schaltung, wie jetzt auch.
Das klappt auf jeden Fall.

Gruss,

Holger

Autor: Martin (Gast)
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Hallo,

die Widerstände müssen im Verhältniss 1/2,7 stehen,
R1=10K,R2=27K(100k,270k).Der OP ist nicht als nichtinvertierender 
Verstärker geschaltet(glauge ich jedenfalls) da die Rückkoplung nicht 
direkt auf den OP Ausgang geht.Der OP arbeitet hier als Spannungsfolger
mit einer Verstärkung von 2,7 weil die Ausgangsspannung dem Eingang 
folgt(allerdings 2,7 mal so hoch).
Den Transistor würde ich mit einem Basisspannungsteiler(10k von der 
Basis gegen masse und 10k gegen 13,5V) auf die halbe
Betriebsspannung vorspannen oder einen LM324 als OP verwenden,der
kann seinen Ausgang bis auf 0 Volt hinunter regeln.
Und noch einen Widerstand(10k oder so) vom Kollektor des npn Transistors 
an die 13,5V hängen damit der pnp sicher sperrt wenn.

Autor: Rene (Gast)
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@ Martin

Hallo Martin, warum ist der OP denn nicht als nichtinvertierneder 
Verstärker geschaltet ? Ich meine schon, und ich mein auch dass das 
Widerstandsverhältnis von 1:1,7 ungefähr passt, da aus der Formel ja 
noch das 1+ hervorgeht. Aber das mit dem Basisspannungsteiler hört sich 
gut an, das hatte der Holger ja auch schon angesprochen. Vielleicht nuss 
ich das ja mal ausprobieren. Die Sache mit dem LM324 muss ich auch mal 
ausprobieren, vielleicht ist das ja auch ein Lösungsansatz...

Vielen Dank für Deine Antwort

René

Autor: Martin (Gast)
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Hallo

Tschuldigung du hast recht.
Der OP versucht die Spannungen an seinen Eingängen gleich zu halten.
Wenn du zum beispiel 5V an den Eingang legst versucht er den anderen
Eingang ebenfalls auf 5V zu bringen,und die liegen bei 13,5V am ausgang
genau bei einem Widerstandsverhältnis von 1 zu 1,7 an.(R1=50k,R2=85k,
13,5/(R1+R2)*R1->13,5/(135000)*50000=5V
Was genau hat an der Schaltung nicht funktioniert?

Gruß Martin

Autor: Günter König (Gast)
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Hi Rene,
messe bitte mal die Spannung am Kollektor des ersten Transistors.
Sag mir dann mal bescheid was du da misst.

Gruß,
Günter

Autor: Rene (Gast)
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Hallo Günter
Ich habe eine Versorgungsspannung von 13,86V. Ich habe 4,3V an den 
Eingang gelegt und habe dabei 10,8V am Ausgang. Die Spannung am 
Kollektor des ersten Transistors beträgt 13,2V. Ich brauche am Eingang 
nur die geringste Spannung, schon schnellt der Ausgang auf 6V. 
Vielleicht sollte ich mal einen Spg.-Teiler vor die Basis des ersten 
Transistors basteln, oder was meinst Du ?

Vielen Dank für Deine Hilfe

René

Autor: Günter König (Gast)
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Hi René,
mal so auf die Schnelle:

1. deine Eingangsspannung 0-5V über 1KOhm an +Eingang LM358
2. den R1 vom -Eingang wie gehabt nach Masse
3. R2 vom -Eingang auf den Ausgang des OP`s
4. vom Ausgang des OP`s über 1KOhm an die Basis eines NPN Transistors 
(2N3055 o.ä.)
5. die Basis des Transistors über 10KOhm an Masse
6. den Kollektor des Transistors an +15V oder so
7. der Emitter ist der Ausgang der Schaltung, mit 2,2KOhm belasten
8. der mittlere Transistor kann erstmal entfallen.

Das ganze ist dann zwar kein Regler aber du kannst die Spannung 
einstellen.
Zur Dimensionierung R1 und R2: Bedenke, das du die Verstärkung so 
einstellst, das die Schwellspannung ausgeglichen wird. Die Spannung am 
Ausgang des OP`s muss also um 0,6 - 0,7V höher sein als die gewollte 
Ausgangsspannung. Vu des OP`s muss also 2,86 sein.

Jetzt kannst du anfangen mal zu bauen und zu experimentieren und
meld dich wenns hilft, Schimpf mit mir wenn ich Blödsinn laber..........

Gruß,
Günter

Autor: Uwe (Gast)
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Hi,
Du kannst deine Schaltung ruhig so lassen, nur vor T1 sollte ein 
Spannungsteiler.(Ua von 0,7V ist ungünstig).
Allerdings wirst du nie 13,5V raushaben wenn du nur mit 13,86 V 
reingehst.
(dein OV ist kein Rail to Rail) Ua max + 3 V sollte dann aber gehen.
Gruß Uwe

Autor: Christian (Gast)
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Hallo,

Uwe: Warum kriegt er keine 13,86V hin? Er brauch ja keine 13V an der 
Basis von T1, sondern nur 0,7 o.ä. ... Und soweit kommt der OP halt 
nicht "runter", eben weil es kein rail-to-rail op ist.

Zumindest hab ich es so verstanden ;-)


ciao

       Christian

Autor: Rene (Gast)
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Hallo Alle

Kann mir mal Jemand einen Rail to Rail Operationsverstärker erklären.

Danke  René

Autor: Christian (Gast)
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Hallo,

ich poste hier viel zu viel ;-)

Also, ein rail-to rail Operationsverstärker kann mit seinem Ausgang bis 
nahe an seine Stellgrenzen heran, bei einem "normalen" 
Operationsverfstärker ist dies nicht der Fall. Hier kann er nur bis auf 
1,2V an die Grenzen ran...

Die "Stellgrenzen" sind die Spannungsversorgungen, mit der du den OP 
betreibst, in deinem Fall 13,xV und 0V.


ciao

      Christian

Autor: Sepp (Gast)
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Zuerst brauchst eine normalen nichtinvertierenden OPV mit Verst. ca 2,2
und dessen Ausganssignal wird mit einem Transistor verstärkt 
(Grundschaltung). Die ganze Schaltung ben. einen 741, 2 Widerst. 1 
Transistor und funktioniert gut. Falls interessiert habe ich Schaltplan.

Schöne Grüße Sepp

Autor: Josef (Gast)
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Zuerst brauchst eine normalen nichtinvertierenden OPV mit Verst. ca 2,2
und dessen Ausganssignal wird mit einem Transistor verstärkt 
(Grundschaltung). Die ganze Schaltung ben. einen 741, 2 Widerst. 1 
Transistor und funktioniert gut. Falls interessiert habe ich Schaltplan.

Schöne Grüße Sepp

Autor: Rene (Gast)
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Hallo Sepp

Ich würde mich sehr freuen, wenn Du mir den Stromlaufplan zukommen 
lassen könntest.

Ciao René

Autor: Rene (Gast)
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Hallo Sepp

Was iss denn jetzt mit dem Stromlaufplan ?
Du meldest Dich ja gar nicht.

Ciao René

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