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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Simple Opamp Schaltung in der Praxis verstehen


Autor: Matthias (Gast)
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HI,

ich habe folgende Schaltung in PSPICE Simuliert und sie auf einer 
Platine aufgebaut. Ergebnisse sind leider nicht ganz die selben.

Die Schaltung soll eine Umnormierung von -12 bis +12 in 0 bis 5 V 
machen. In der Simulation tut sie das auch. In der Praxis funkionieren 
die beiden ersten Verstärkerstufen auch wunderbar, am Ausgang der 
dritten Stufe bekomm ich aber leider immer genau 3 V.

kann mir da jemand weiterhelfen ?

Grüsse
Matthias

PS: Schaltung und Simulation siehe Anhang

Autor: _CH_ (Gast)
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Hallo,

Schuss ins Blaue: Wie sieht's denn mit der Versorgungsspannung des U33 
aus. 5V oder mehr? Wenn's nur 5V sind, dann kann es sein, dass der 
OP-Ausgang nicht höher kann.

Gruß,
Christian

Autor: Matthias (Gast)
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5 V genau aber er regelt ja auch nicht runter , er regelt gar nicht

Autor: _CH_ (Gast)
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Dann versuch doch einfach mal folgendes:
Einfache Grundschaltung aufbauen, z.B. nichtinvertierender Verstärker 
mit R1 = R2 -> Verstärkung = 2; dann mit veränderbarer Spannungsquelle 
z.B. Netzteil mal ne kleine Spannung ~1V draufgeben und dann am Ausgang 
messen - sollten dann ~2V sein.
So kannst du immerhin schon mal testen, ob der OPV überhaupt tut.

Noch ne Idee: Der OPV-Ausgang ist kein open-collector, oder?
Noch was: Wenn du den OPV wirlich nur mit 5V versorgst und du am Ausgang 
auch mal 5V haben möchtest, dann musst du einen Rail-to-Rail-Typ nehmen!

Gruß,
Christian

Autor: Matthias (Gast)
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Hab den OPV schon gewechselt und wie die beiden vorherigen Stufen 
zeigen, tut er auch was.

Der OPV ist ein GENERAL PURPOSE SINGLE BIPOLAR OP-AMPS der Firma ST. 
Name ist uA741 CN. Vielleicht hilft das weiter.

Grüsse
Matthias

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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Matthias wrote:
> HI,
>
> ich habe folgende Schaltung in PSPICE Simuliert und sie auf einer
> Platine aufgebaut. Ergebnisse sind leider nicht ganz die selben.
>
> Die Schaltung soll eine Umnormierung von -12 bis +12 in 0 bis 5 V
> machen. In der Simulation tut sie das auch. In der Praxis funkionieren
> die beiden ersten Verstärkerstufen auch wunderbar, am Ausgang der
> dritten Stufe bekomm ich aber leider immer genau 3 V.
>
> kann mir da jemand weiterhelfen ?
>
> Grüsse
> Matthias
>
> PS: Schaltung und Simulation siehe Anhang

das ist doch sonnen klar.

guck dir doch noch mal deine Schaltung an.

die Ausgänge der beiden Eingansstufen gehen auf den gleichen Eingang
der Ausgansstufe das kann nix werden.
absolut unlogisch.

das kann auch nit in der Simulation funktioniert haben.

lg
Peter

Autor: gast (Gast)
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an peter s

wird schon gehen, aber nur mit rail to rail
so was nennt sich dann addierer wenn ich mich recht erinnere

Autor: Matthias (Gast)
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Ähm meines Erachtens ist das eine normale Addiererschaltung und ich kann 
auch gerne die Simulationsdatei mitanhängen

Autor: gast (Gast)
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mit uA741 CN wirds sicher nix

Autor: Daniel (Gast)
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Wieso soll das so nicht gehen? Bei "Messung" ist der "virutelle 
Nullpunkt" = 0V. Da der Strom nicht in den Eingang des OPs kann, fliesst 
dieser über R13 und erzeugt dort einen Spannungsabfall, den du an out 
messen solltest. Ist ein Additionsverstärker.

Die Schaltung passt wohl schon so. Du hast wohl nen Fehler im Aufbau. 
Mess mal am Punkt Messung. Dort solltest du 0 V haben.

Daniel

Autor: Matthias (Gast)
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Rischtig Daniel und da hab ich leider einen Bereich von -0.5 V bis 1,2 V 
wenn ich den Regler von -12 bis 12V drehe. Genau da liegt da Problem.

Grüsse
Matthias

Autor: Daniel (Gast)
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Das Problem ist die Spannungsversorgung vom letzen Op. Der uA741 CN ist 
kein single supply. Also musst die ihn auch an +-12V hängen.

Daniel

Autor: gast (Gast)
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also ich sag mal so wenn das ding kein rail to rail ist dann wird der 
opv da gar nix machen oder etwas eh nicht mal so abwegiges komisches so 
3 Volt halt.

Autor: Matthias (Gast)
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>Das Problem ist die Spannungsversorgung vom letzen Op. Der uA741 CN ist
>kein single supply. Also musst die ihn auch an +-12V hängen.

Das hört sich gut und logisch an. Werd nochmal in den Keller gehen und 
den Lötkolben schwingen.

Danke Euch

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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gast wrote:
> an peter s
>
> wird schon gehen, aber nur mit rail to rail
> so was nennt sich dann addierer wenn ich mich recht erinnere

das mit dem addierverstärker hab ich schon gepeilt.

aber das geht nit, weil sich die Signale der beiden ersten stufen 
aufheben.

das heißt im Klartext, die dritte Stufe hat am Eingang immer den 
gleichen
Pegel. kannste ganz einfach ausprobieren. Messgerät an den Eingang vom

Summenverstärker.

wenn du die beiden Ausgänge von einander trennst, machen die 
Einganstufen was sie sollen.

was das fürn OmpAmp ist is erst ma wurscht.


lg
Peter

Autor: holger (Gast)
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Das Problem hatte ich auch mal mit einem
LM358. VCC=5V.

Nagelt mich jetzt nicht auf die genauen Werte fest,
is nur so aus dem Gedächtnis.

1. Der Op kann nur ungefähr bis VCC-1.5V
am Ausgang liefern.

2. Wenn am Eingang Spannungen größer VCC-1.5
anliegen geht der OP einfach auf High (VCC-1.5V).

Abhilfe:
U33 mit +12V versorgen.
In den Ausgang einen 1k Widerstand. Dahinter eine
5,1V Z-Diode.

Autor: Matthias (Gast)
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>das mit dem addierverstärker hab ich schon gepeilt.
echt

>aber das geht nit, weil sich die Signale der beiden ersten stufen
>aufheben.

>das heißt im Klartext, die dritte Stufe hat am Eingang immer den
>gleichen
>Pegel. kannste ganz einfach ausprobieren. Messgerät an den Eingang vom

?

>Abhilfe:
>U33 mit +12V versorgen.
>In den Ausgang einen 1k Widerstand. Dahinter eine
>5,1V Z-Diode.

Jo bin auf dem Weg, Daniel meinte ja ungefähr dasselbe

Grüsse
Matthias

Autor: _CH_ (Gast)
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>weil sich die Signale der beiden ersten stufen
>aufheben.
>das heißt im Klartext, die dritte Stufe hat am Eingang immer den
>gleichen
>Pegel. kannste ganz einfach ausprobieren. Messgerät an den Eingang vom
>Summenverstärker.
und das ist gut so, weil wenn's anders wäre, dann würde der OPV nicht im 
linearen Arbeitsbereich arbeiten.
Wie war das doch nochmal? Der OPV "legt" den Ausgang immer so, dass 
Eingang "+" gleich Eingang "-".
Da "+" GND ist, sollte "-" auch GND sein, oder nicht?

Gruß,
Christian

Autor: Daniel (Gast)
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@Peter S

Du hast den Addierer nicht verstanden. Hier gehts nicht um Spannungen 
sondern um Ströme. Weil der letze OP die Spannung am Punkt "Messung" 
immer auf ca 0V regelt.

Die Schaltung ist richtig so wie sie ist. Nur der OP braucht symetrische 
Spannungsversorgung

Daniel

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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Daniel wrote:
> @Peter S
>
> Du hast den Addierer nicht verstanden. Hier gehts nicht um Spannungen
> sondern um Ströme. Weil der letze OP die Spannung am Punkt "Messung"
> immer auf ca 0V regelt.
>
> Die Schaltung ist richtig so wie sie ist. Nur der OP braucht symetrische
> Spannungsversorgung
>
> Daniel

@ Daniel

ich weis nicht, ob ich den Addierer richtig oder falsch verstanden habe.

das der OpAmp um auf 0V zu kommen ne symetrische Versorgungsspannung 
braucht
ist mir auch klar.

aber das sich am Ausgang nix tut das ist mir auch klar.
un da kann sich auch nix tun.
ob das jetzt ströme oder spannungen sind ist auch wurscht.

wenn die Schaltung stimmt, muss sich die Ausgansspannung von ca. 0,7V 
bis 5V
verändern lassen. ( bei einer unsymetrischen Spannungsversorgung von 
ca.12V

un wenn die kostant auf einem wert bleibt, is was oberfaul.

lg
peter

Autor: Matthias (Gast)
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So wie ich das Verstanden habe ist, löst ein Blick ins Datenballt das 
Problem.
Darin steht nichts von Vss oder GND sondern +VCC und -VCC. Also hat 
Daniel meines Erachtens vollkommen recht.

>wenn die Schaltung stimmt, muss sich die Ausgansspannung von ca. 0,7V
>bis 5V
>verändern lassen. ( bei einer unsymetrischen Spannungsversorgung von
>ca.12V

sie stimmt, jetzt haben es doch schon genug Leute erläutert.

Grüsse
Matthias

Autor: Florian (Gast)
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Das Problem ist, dass die ersten beiden Stufen invertieren und so eine 
negative Spannung anliegt, die in der zweiten Stufe wieder invertiert 
wird. Du solltest alle OPs mit +/- 12V versorgen.

Autor: Peter S* (sandmannnn)
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Matthias wrote:
> So wie ich das Verstanden habe ist, löst ein Blick ins Datenballt das
> Problem.
> Darin steht nichts von Vss oder GND sondern +VCC und -VCC. Also hat
> Daniel meines Erachtens vollkommen recht.
>
>>wenn die Schaltung stimmt, muss sich die Ausgansspannung von ca. 0,7V
>>bis 5V
>>verändern lassen. ( bei einer unsymetrischen Spannungsversorgung von
>>ca.12V
>
> sie stimmt, jetzt haben es doch schon genug Leute erläutert.
>
> Grüsse
> Matthias


gut hast recht, hab jetzt auch noch mal ins buch geguckt.

das Daniel unrecht hat, hab ich nie behauptet.

ich hab lediglich gesagt, das man bei einer unsymetrischen 
Versorgungsspannung
nicht auf die 0V runterkommt.

lg
Peter

Autor: Matthias (Gast)
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So um dem Beitrag ein Ende zu setzen. Daniel lebe hoch ;-) Es 
funktioniert super. Genauso wie in der Simmulation und jetzt kann ich 
meinen AD/Wandler füttern.

Bye und gute NAcht

Autor: Daniel (Gast)
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Juhu wäre das auch geklärt

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