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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV umschaltbar zwischen Invertieren/Nichtinvertieren


Autor: Paul Baumann (Gast)
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Ich bekomme aus einem MC über PWM und RC-Filter eine Gleichspannung von 
0-5 Volt. Weiterhin steht noch ein Steuersignal vom MC zur Verfügung, 
mit dem ich einen OPV zwischen Invertieren und Nichtinvertieren 
umschalten will.

Hintergrund: Ich will einen Motor in seiner Drehzahl steuern. Deshalb 
muß
ich eine Schaltung mit einem OPV verwenden, die zwar immer eine 
Verstärkung
von 2 aufweisen muß, jedoch muß sich die "Richtung" der Ausgangsspannung 
des OPV abhängig vom Steuersignal des MC ändern.

PWM kommt nicht in Frage, da ich tatsächlich am Ausgang meiner 
Leistungsstufe Gleichspannung brauche. Ein LC-Filter am Ausgang der 
Endstufe (probeweise mal mit PWM angesteuert und für 1/10 der 
PWM-Frequenz
dimensioniert) brachte kein vernünfiges Ergebnis.

Frage: Hat jemand so etwas auch schon mal gebraucht, bzw. gebaut.

MfG Paul

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

einfach ein Relais zum Umpolen ansteuern und dafür sorgen, daß das nur 
im Stand passiert?

Ich kenne zwar Deine Leistungsstufe nicht, aber wenn ich Motor wäre und 
z.B. von +10V auf -10V umgeschaltet würde...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Hier ist ein Link zu der Schaltung, die schon existiert. (Ziemlich in 
der Mitte der Seite "Toy Throttle Basic")
http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/Throttles.html#1

Ziel ist es, das Potentiometer zu ersetzen, damit ich das Ganze mit 
einem
MC ansteuern kann, der wiederum vom Rechner gesteuert wird. Es ist durch
das Programm sichergestellt, daß die Ausgangsspannung nicht schlagartig
"umgedreht" werden kann. (Eisenbahn im Reversierbetrieb ist auch nicht 
schlecht....;-)))

MfG Paul

Autor: Michael F. (jiro)
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Schau dir das mal an dürfte genau das sein was du suchst
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Sieh dir mal die Schaltung auf S.24 an. Oben in der Mitte siehst du das 
Prinzip. Mit dem Schalter wird zwischen invertierten und 
nichinvertierten Betrieb umgeschaltet.

MfG Spess

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Autor: Paul Baumann (Gast)
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Danke, das hilft mir weiter.

@Stefan
Kannst Du mir bitte die Schaltung in Deinem Link noch mal als Bild 
zeichnen? Ich kann in der ASCII-Zeichnung nicht so richtig erkennen, wie
der OPV drinsitzt.

MfG Paul

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Kannst Du mir bitte die Schaltung in Deinem Link noch mal als Bild
>zeichnen? Ich kann in der ASCII-Zeichnung nicht so richtig erkennen, wie
>der OPV drinsitzt.

Probier mal einen Font fester Breite.
Also ASCII-Grafik z.B. in einen Texteditor kopieren, dann sollte es 
recht gut erkennbar sein.

Wenn nicht sag bescheid, dann male ich ein Bildchen.

Gruß

Stefan Salewski

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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--+--20k--+--20k--+
  |       |       |
 10k      +--|-\  |
  |          |  >-+--
  +----------|+/
  |
  o
   /
  o
  |
 GND

Autor: Michael F. (jiro)
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schau dir doch mal meinen link an, genauer bild 5

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

da ist die schaltung statt den komperator(KO) an r3 schließ deinen einen 
freien ausgang von dem mc an und schon kanste die polarität bestimmen

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Ich habe es mal schnell gezeichnet. Wenn die Steuerspannung H-Pegel hat, 
müßte das Ding als invertierender Verstärker laufen, bei L sperrt der 
Transistor dann und es müßte nichtinvertierend sein. Das Ganze mit einer 
Vertstärkung von -2 respektive von +3.

Habe ich das richtig verstanden?

MfG Paul

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Hier ist das Original aus "Art of Electronics"

http://books.google.de/books?id=bkOMDgwFA28C&print...

Wenn der Link nicht funktionieren sollte: Google Büchersuche nach "Art 
of Electronics", dann Seite 183.

Wie mir eben aufgefallen ist, ist die ASCII-Grafik von 
de.sci.electronics nicht identisch mit der aus AoE, aber sie 
funktioniert wohl auch.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Prima. Ich werde es morgen mal in Natura aufbauen. Woll'n mal sehen, was 
wir sehen. ;-)

Der Rechner hier ist zu lasch für ein Schaltungssimulationsprogramm. :-(

Das Buch kannte ich noch nicht.

Danke nochmal für Eure Hinweise und Ratschläge.

MfG Paul

Autor: Dieter Werner (dds5)
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> Das Ganze mit einer Vertstärkung von -2 respektive von +3.

> Habe ich das richtig verstanden?

Nicht ganz, die Verstärkung ist nichtivertierend immer 1, unabhängig von 
den Widerstandswerten.
Es ist dann einfach so, dass an allen Punkten der Schaltung die gleiche 
Spannung liegt (+Eingang, -Eingang und Ausgang), deshalb fließt über die 
Widerstände kein Strom und somit gehen ihre Werte nicht in das Ergebnis 
ein.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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@Paul Baumann

Dein Bildchen ist schon im Prinzip richtig, bzw. es entspricht dem 
Posting aus de.sci.electronics.

Aber ein Transistor ist natürlich kein idealer Schalter. Wenn Deine 
Eingangsspannung stets positiv ist sollte es funktionieren können, aber 
es bleibt das Problem, dass ein NPN-Transistor durchgesteuert noch ca. 
0,1 bis 0,3 V zwischen Emitter und Kollektor hat. Evtl. wäre ein FET 
besser. Falls das Eingangssignal negativ ist wird es wohl Probleme 
geben.

Ich habe allerdings bisher Deinen obigen Text nicht sorgfältig gelesen 
-- bei Deiner Überschrift fiel mir bloß spontan ein, dass ich mal ein 
ähnliches Problem hatte.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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@Dieter
Aha. Da muß ich noch einen OPV davorsetzen, sonst reicht der "Hub" der
Ausgangsspannung nicht, um meine Endstufe voll "aufzumachen".
@Stefan
Ja, da hast Du Recht, wollte ich zuerst auch einzeichnen, fand aber nur
BUZ71 in Eagle. Da hätte man mich für verrückt erklärt. ;-))
In der Not setze ich eine N-Kanal Mosfet stattdessen rein, oder einen
CD4066 (Analogschalter).

MfG Paul

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Frage: Hat jemand so etwas auch schon mal gebraucht, bzw. gebaut.

Willst Du, dass der Motor in beiden Richtungen mit gleicher 
Drehzahl/Geschwindigkeit läuft? Ich habe so etwas mal mit einem 
Umschalt-Relais aufgebaut -- Problem ist die hohe Stromaufnahme beim 
Umschalten, und dass der Motor bei betragsmässig gleicher Spannung evtl. 
doch unterschiedlich schnell dreht (Vorzugsdrehrichtung).

Grundsätzlich wäre auch folgendes möglich: Du nimmst einen 
invertierenden Addierer, dem Du ein festes negatives Signal zuführst und 
Dein variables Positives. Dann kannst Du den Motor über Dein geglättetes 
PWM-Signal in beiden Richtungen mit einstellbarer Geschwindigkeit laufen 
lassen.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>oder einen CD4066 (Analogschalter).

Wenn Du eh einen Analogschalter/Multiplexer verwendest, kannst Du 
natürlich auch zwischen den Ausgängen zweier OP umschalten.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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@Stefan
Ich habe weiter oben einen Link zu der schon aufgebauten Schaltung drin.
Es soll kontaktlos sein, ich möchte keine Relais reinsetzen. Es kann 
auch nicht aus vollem Lauf umgeschaltet werden, das stellt die Software 
sicher.

Den Analogschalter verwende ich nur als alte Naive, äh Alternative, wenn
es mit Transistor nicht gut genug funktioniert.

MfG Paul

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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@Paul Baumann

Und was spricht gegen den invertierenden Addierer?
Da benötigst Du nur einen OP und drei Widerstände und sparst Dir auch 
noch das Umschaltsignal, da das Umschalten dann indirekt über das 
PWM-Signal erfolgt.

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Und hier noch ein Bildchen als Beispiel.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Ein Addierer nützt mir nichts. Es kommt ein Analogsignal von 0 bis +5V.
Es kommt ein Steuersignal mit TTL-Pegel.

Das Ausgangssignal soll +10 Volt erreichen, wenn das Analogsignal +5V 
hat
und das Steuersignal L-Pegel hat.

Das Ausgangssignal soll -10 Volt erreichen, wenn das Analogsignal +5V 
hat
und das Steuersignal H-Pegel hat.

Dazu wollte ich einen 1. OPV (nichtinvertierend) mit einer Verstärkung 
von
2 aufbauen. Dann folgt die obenstehnde Schaltung des umschaltbaren OPV.

Ich konnte es noch nicht aufbauen, da man mich mit mit anderem Unsinn 
beschäftigt hat.

MfG Paul

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Ein Addierer nützt mir nichts.

Naja. Mit einem Addierer hättest Du im Prinzip mit nur einem OP jede 
beliebige Ausgangsspannung erreichen können.

Wenn Du natürlich direkt das TTL-Signal auswerten willst, ist wohl die 
von Dir skizzierte Lösung mit einem Fet statt NPN sinnvoll. Dann 
brauchst Du aber wohl einen zweiten OP für die gewünschte Verstärkung.

Du hättest natürlich auch das TTL-Signal mit dem uC auswerten können und 
das PWM-Signal entsprechend anpassen können -- für den Addierer.

Aber ich denke nun hast Du genug Lösungsansätze -- schau evtl. noch mal 
in "Art of Electronics", Seite 183.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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@All
Hier ist eine Lösung von mir, die jedenfalls im Simulator funktioniert.

Danke nochmal an alle Beteiligten.

MfG Paul

Autor: Fritz (Gast)
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EXOR

Autor: Karl (Gast)
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>PWM kommt nicht in Frage, da ich tatsächlich am Ausgang meiner
>Leistungsstufe Gleichspannung brauche.
Warum?

Autor: Hannes Lux (hannes)
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Karl wrote:
>>PWM kommt nicht in Frage, da ich tatsächlich am Ausgang meiner
>>Leistungsstufe Gleichspannung brauche.
> Warum?

Weil es auch Modellbahn-Loks mit Digitaldecoder gibt.

Und einige dieser DCC-Decoder halten eine PWM für DCC-Signale und 
verstellen dabei ihre CVs oder machen sonstigen Unsinn.

...

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Falls jemand so etwas brauchen kann: Die Schaltung funktioniert, wie ich 
sie oben angegeben habe auch in Natura.

@Fritz
EXOR?
NOR!
NAND
AND
Inverter
OR
EXNOR???

Ich weiß nicht, was Du mir damit sagen willst. ;-)

@Hannes
Ganz grünau. Das ist das hüpfende Komma. (In Fachkreisen auch als 
springender Punkt bekannt)



MfG Paul

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