Hallo, ich muss für eine Signalauswertung von einem mit Gleichspannung überlagertem Signal den Gleichspannungsanteil des Signals um ca. 2V reduzieren, damit ich es mit einem AVR auswerten kann. Einfach einen Kondensator als Filter in Reihe zu schalten hilft da nicht, weil das Signal nicht negativ werden darf. Ich brauche also einen gewissen Restgleichspannungsanteil, damit das Signal immer positiv ist. Da ich die Schaltung sehr einfach halten möchte, hab ich Operationsverstärker mit symmetrischer Versorgungsspannung erstmal ausgeschlossen (Erzeugung negativer Spannung ist meines Wissens nicht einfach oder die DC/DC-Wandler sind recht teuer), sondern nutze LM224s mit 0 und 5V als Versorgungsspannung. Sonst hätte ich ja einfach 2V mit ner Subtraktionsschaltung abziehen können. Zur Spannungsreduzierung fallen mir zwei Möglichkeiten ein: - 4 Standarddioden in Reihe mit Lastwiderstand, wobei dann über den Dioden ca. 2V Gleichspannung abfallen und ich am Widerstand das reduzierte Signal messen kann. - 1 Zener Diode mit Lastwiderstand in Reihe. Über der Zener Diode fällt dann eine Spannung ab, über dem R wieder mein reduziertes Signal. Leider brauchen Zener Dioden relativ hohe Ströme. Man sagt ja Imin = 0,1 * Iz,max, was bei den Dioden bei Reichelt gut 25mA wären. Bei den normalen Dioden hab ich leider keine Werte finden können, wie groß der Mindeststrom sein muss :-( Ich weiß auch nicht wie sehr die Spannung über den Dioden schwankt - wünsche mir natürlich möglichst kleine bis gar keine Schwankungen. Das Signal bewegt sich im Bereich von 0 bis 5V. Ein weiterer Nachteil von Zener-Dioden ist, dass die Z-Spannungen erst so bei 2,4 V losgehen, was evtl. schon zuviel sein könnte... Möchte die Schaltung so stromsparend wie möglich aufbauen, damit ich nicht einfach unnötig Leistung verheize... Für Hilfestellungen und neue Ideen wäre ich sehr dankbar!
Gast
#631796
Was ist mit einem Kondesator das AC-Signal von deiner QUelle auskoppeln und mittels eine SPannungsteilers auf eine neue DC-Offsetspannung anheben..? Dieses neue OFfset kann ja so dimensioniert sein, dass es nicht negativ wird...
Ui, das ist ne gute Idee :-) Wärst Du so nett mir das kurz aufzuzeichnen, wie Du es genau meinst? Ich weiß ungefähr was Du meinst, aber ich habe so etwas noch nie gemacht und eine Vorlage würde mir da sehr helfen!
Gast
#631828
---------o------------------------- +UB, etvl 5V
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R1
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DC+AC in --C1------o----------- in die Schaltung
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R2
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GND -------------o-------------------------
Damit kannst du die Eingangsgleichspannung aber NICHT UM zwei volt
verringern.
Du nimmst sie ganz weg und fügst eine neue hinzu!
R1 und R2 müssen so gewählt werden, dass deine SPannungsforderungen
erfüllt werrden.
Beachte, dass der Eingangswiderstan der Schaltung R1 parallel! R2 (und
C1) ist!
Gast
#631950
Z-Dioden sind Mist, unscharfe Kennlinie (im dem Spannungsbereich meistens nicht der Zenereffekt, sondern mehrere Dioden in Vorwärtsrichtung). Wenn Du eine DC-Spannung genau abziehen möchtest, mach Folgendes: Mit OP nicht-invertierenden Verstärker aufbauen, V=1 (d.h. beide Widerstände gleich groß). Den "Fußpunkt" legst Du aber nicht auf Masse, sondern hängst den an einen weiteren OP, der als Buffer geschaltet ist. Diesen OP versorgst Du am Eingang mit einer stabilen Referenzspannung, z.b. gewonnen mit einer aktiven Referenz mit 2 Anschlüssen, die brauchen nicht viel Strom. Die Eingangsspannung für den ersten OP teilst Du durch einen Spannungsteiler durch zwei, dadurch wird die Verstärkung wieder kompensiert. Im Endergebnis kannst Du einen variablen DC-Offset abziehen, bleibst bei einfacher Versorgung, und hast keine untere Grenzfrequenz. Hört sich etwas kompliziert an, ich hoffe, das war verständlich.
@Matthias L.: Die Auskopplung mittels Kondensator mit nachgeschaltetem Spannungsteiler funktioniert wunderbar! Ist genau das was ich gesucht habe. Im Nachhinein recht witzig, dass es so eine einfache Lösung ist :-) @tcfkat: Deinen Vorschlag werde ich im Hinterkopf behalten, aber für die momentane Schaltung wäre das zu viel Aufwand. Ich brauche das Signal nur relativ grob (wird später eh noch durch einen großen Elko geglättet), daher ist das RC-Glied schon das Ideal. Danke nochmal Euch beiden!