Hallo zusammen, ich benutze einen nicht invertierenden Summierverstärker (siehe Anhang) und habe bei dieser Schaltung ein Problem mit den Spannungen. Ich weiß garnicht ob das so wie ich mir das vorstelle überhaupt machbar ist und wollte euch um Rat fragen. U2 ist eine Spannung zwischen 0 - 3,3V. Am Ausgang hätte ich gerne eine Spannung von 1,5V - 3,8V. Jetzt habe ich mir überlegt, mit U1 eine Spannung anzulegen um am Ausgang einen "Offset" von 1,5V zu erreichen. Da ich auf dem Board aber nur eine Spannung von 22V zur Verfügung habe, müsste ich diese erst noch mit einem Spannungsteiler teilen. Wenn ich jetzt annehme, dass der OP eine Verstärkung von 1 hat, müsste ich U2 ebenfalls mit einem Spannungsteiler teilen, so dass bei 3,3V dann 3,8V am Ausgang entstehen. Allerdings würde das ganze nicht funktionieren, da ich dann am Eingang des OPs zwei zusammengeschaltete Spannungsteiler hätte und sich die ausgerechneten Verhältnisse nicht einstellen. (Den OP brauche ich übrigens um das ganze etwas mehr belasten zu können). Wie mache ich das am besten. Ich hab leider noch nicht so viel mit OPs gearbeitet und steh etwas auf dem Schlauch. Vielen Dank Gruß Tom
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Ein Summierverstärker sieht eigentlich anders Aus. Die Eingänge werden über Widerstände an den invertierenden Eingang geführt, als niederohmiger Summationspunkt wird der nichtinvertierende Eingang auf Masse gelegt. So beeinflussen sich die zu mischenden Signale nicht gegenseitig. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/02101521.gif
Tom schrieb: > Hallo zusammen, > > ich benutze einen nicht invertierenden Summierverstärker (siehe Anhang) Einen Summierverstärker kann man eigentlich nur als invertierenden Verstärker aufbauen. Wenn dann der Eingang zu niederohmig ist, musst Du einen weiteren NI-Verstärker vorschalten. Gruss Harald
Hallo ! Sieh mal hier... http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Der_Addierer_.28Summierverst.C3.A4rker.29
Harald Wilhelms schrieb: > Einen Summierverstärker kann man eigentlich nur als invertierenden > Verstärker aufbauen. Das geht so wie hier gezeichnet schon, nur muß eben die Quelle eine ausreichend niedrige Impedanz besitzen... Tom schrieb: > Wenn ich jetzt annehme, dass der OP eine Verstärkung von 1 hat Das Ganze geht nur, wenn du mit Faktor 2 verstärkst! Nehmen wir einfach mal an: U1=0V, U2=5V --> U(+) = 2,5V --> V=2 für 0V+5V = 5V am Ausgang. U1=2,5V, U2=2,5V --> U(+) = 2,5V --> V=2 für 2,5V+2,5V = 5V am Ausgang. U1=5V, U2=0V --> U(+) = 2,5V --> V=2 für 5V+0V = 5V am Ausgang. U1=5V, U2=5V --> U(+) = 5V --> V=2 für 5V+5V = 10V am Ausgang. Und zwischen diesen Grenzwerten verläuft das ganz einfach linear... Z.B.: U1=4V, U2=1V --> U(+) = 2,5V --> V=2 für 1V+4V = 5V am Ausgang. Oder: U1=3V, U2=1V --> U(+) = 2V --> V=2 für 1V+3V = 4V am Ausgang.
>Das geht so wie hier gezeichnet schon, nur muß eben die Quelle eine >ausreichend niedrige Impedanz besitzen... Genau. Um das zu erreichen, macht man den Summationspunkt niederohmig (virtuelle Masse). Deshalb liegt der nichtinv. Eingang auf Masse. D In der Schaltung des TS werden sich die Eingänge beeinflussen. Eine gleiche Verstärkung wird sich auch nicht einstellen (quellenimpedanzabhängig). Mit anderen Worten. Er könnte genausogut auch passiv mischen über Widerstände und dann verstärken. Seine Schaltung bringt da keinen Vorteil.
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Da die erforderliche Verstärkung (3,8V - 1,5V) / (3,3V - 0V) = 0,697 < 1 ist, liegt der Verdacht nahe, dass man die Umsetzung der Spannung allein mit Widerständen schaffen kann. Tatsächlich geht das in diesem Fall mit drei Widerständen. Da ein niederohmiger Ausgang gewünscht wird, schaltet man eben noch einen Impedanzwandler hindendran. Das exakte Verhältnis der Widerstände zueinander muss R1 : R2 : R3 = 2852 : 279 : 828 betragen. Da dieses Verhältnis mit den Normreihen E12 und 24 nicht sehr genau darstellbar sind, habe ich R1 aus zwei Einzelwiderständen zusammengesetzt.
Tom schrieb: > Wie mache ich das am besten. Ich hab leider noch nicht so viel mit OPs > gearbeitet und steh etwas auf dem Schlauch. Bei solchen Netzwerken, Filtern, analogen Rechengliedern, ist auf jeden Fall darauf zu achten, daß sie immer von vorher gehenden Gliedern und nachfolgenden Gliedern sauber getrennt sind. Z.B. mit Impedanzwandlerstufen. Sonst wird die ganze Suppe natürlich versalzen.
Hallo zusammen, vielen Dank für eure Hilfe! Hatte leider in den letzten Tagen nicht genug Zeit um die Sache zu testen. Die Schaltung von Yalu funktioniert wunderbar. Ich hatte anfangs noch ein Problem, da die 0V - 3,3V durch eine TP gefilterte PWM erzeugt werden. Das habe ich nicht erwähnt, da ich dachte es sei kein Problem. Allerdings war der Tiefpass zu hochohmig dimensioniert, so dass sich am Spannungsteiler ein anderes Verhältnis einstellte. Den Fehler habe ich aber schon wieder behoben. Die Schaltung funktioniert soweit wunderbar, allerdings spielt der OP noch nicht mit. Wenn Ich den OP aus der Schaltung entferne und am Spannungsteiler messe, stellen sich die gewünschten Spannungen von 1,5V - 3,8V ein. Mit dem OP bekomme ich allerdings nur 1V - 1,14V. Im Datenblatt ist angegeben, dass der OP einige MOhm bis GOhm Eingangswiderstand hat. Kann es sein, dass sich der Eingangswiderstand verringert, wenn ich den OP so beschalte wie in Yalus Bild zu sehen ist und sich dadurch die Verhältnisse am Spannungsteiler anders einstellen? Noch mal eine Frage an Yalu: Wie hast du die Verhältnisse berechnet? Ich hab mal versucht einen Ansatz mit dem Superpositionsverfahren aufzustellen. Dabei schalte ich eine Quelle ein, die andere ab (Spannungsquelle aus = Kurzschluss), stelle Gleichungen für die Einzelspannungen auf, addiere diese und versuche dann das Gleichungssystem zu lösen. Kam allerdings auf kein gutes Ergebnis. Vielen Dank noch mal an alle für die gute Hilfe! Gruß Tom
Tom schrieb: > Mit dem OP bekomme ich allerdings nur 1V - 1,14V. Am Eingang oder Ausgang des Opamp? Welchen Typ hast du genommen? > Wie hast du die Verhältnisse berechnet? Indem ich in Abhängigkeit der Eingangs- und Ausgangsspannung die Ströme durch die drei Widerstände ausgerechnet (Ohmsches Gesetz), die Summe dieser Ströme 0 gestzt und in die entstehende Gleichung einmal die untere Eingangs- und Ausgangsspannung und dann die obere Eingangs- und Ausgangsspannung eingestzt habe. Damit entstehen zwei Gleichungen mit drei Unbekannten (den Widerständen), die man nach einem der drei Widerstände (z.B. R1) auflösen kann. Das Ergebnis hat die Form R1 = a·R2 + b·R3 wodurch das Verhältnis gegeben ist.
Genau diese Probleme sollen bei einer aktiven Mischung nicht entstehen. Deshalb nimmt man den niederohmigen virtuellen Massepunkt als Mischpunkt. Die Schaltung von yalu stellt eine passive Mischstufe mit Nachverstärkung dar. All seine Nachteile hast Du praktisch live erfahren. Änderst Du die Quellenimpedanz, stimmen die berechneten Werte wieder nicht. Eine saubere Lösung ist die klassische Summationsschlatung mit nichtinvertirendem Eingang aus Masse. Probier es aus.
Paul schrieb: > Die Schaltung von yalu stellt eine passive Mischstufe mit > Nachverstärkung dar. All seine Nachteile hast Du praktisch live > erfahren. Klar hat die Schaltung keine hochohmigen EIngänge und belastet somit die Quellen. Ich glaube aber, das ist nicht das Problem von Tom, denn er schreibt: > Wenn Ich den OP aus der Schaltung entferne und am Spannungsteiler > messe, stellen sich die gewünschten Spannungen von 1,5V - 3,8V ein. > Mit dem OP bekomme ich allerdings nur 1V - 1,14V. Das hört sich eher nach einem ungeeigneten oder falsch beschalteten Opamp an. > Änderst Du die Quellenimpedanz, stimmen die berechneten Werte wieder > nicht. Eine saubere Lösung ist die klassische Summationsschlatung mit > nichtinvertirendem Eingang aus Masse. Auch diese Schaltung hat nur einen endlichen Eingangswiderstand und funktioniert damit bei veränderlicher Quellenimpedanz ebenfalls nicht. Einen Summierverstärker mit hochohmigen Eingängen kann mit nur 1 Opamp und passiven Bauteilen nicht aufgebaut werden. Wenn die Quellenimpedanz größer 0, aber konstant und bekannt ist, kann sie bei der Auslegung der Summierschaltung (egal ob passiv oder aktiv) berücksichtigt werden.
Hallo, die Spannung von 1V - 1,14V liegt am Ausgang des OPs an. Ich benutze einen OP von Linear Technoloy, den LT1013. Diesen betreibe ich nicht symmetrisch, d.h. V+ auf +22V und V- auf GND. Könnte es vielleicht an der nicht symmetrischen Betriebsspannung liegen, dass der OP nicht richtig arbeitet? Der LT1013 beinhaltet 2 OPs, ich benutze jeweils beide für unterschiedlich Zwecke. Es wäre schön, wenn ich nicht noch einen OP benötigen würde. Falls das nicht funktioniert, werde ich das ganze mit einem invertierenden Summierverstärker und Inverter ausprobieren. Danke für die Erklärung der Rechnung, konnte es gut nachvollziehen. Mein Ansatz war viel komplizierter. Danke! Gruß Tom
Tom schrieb: > die Spannung von 1V - 1,14V liegt am Ausgang des OPs an. Und am Eingang stimmt die Spannung noch? > Ich benutze einen OP von Linear Technoloy, den LT1013. Diesen betreibe > ich nicht symmetrisch, d.h. V+ auf +22V und V- auf GND. Perfekt. Wenn es damit trotz richtiger Eingangsspannung nicht funktioniert, hast du den LT1013 entweder falsch beschaltet, oder er ist kaputt. Edit: Ich habe in der Simulation von oben den LT1013 eingesetzt. Der maximale Fehler der Ausgangsspannung beträgt mickrige 0,4mV und wäre noch viel geringer, wenn man sich bei den Widerständen nicht auf Normwerte beschränken würde. AM LT1013 liegt es also nicht :)
Hallo, es funktioniert alles! Als ich eben noch mal gemessen habe, ist mir aufgefallen, dass der andere OP im LT1013 auch nicht mehr richtig funktioniert. Nach kurzer Suche entdeckte ich dann eine kalte Lötstelle in der Spannungsversorgung. Jetzt läuft alles genau wie berechnet. Ich habe am Ausgang die Spannung von 1,5V - 3,8V. Vielen Dank für eure Hilfe! Gruß Tom
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