Hallo, Ich hätte da mal ne Frage zu dem angehängten Schaltplan. Ich hab diesen aktuell auf dem Steckbrett aufgebaut und von meinen Überlegungen müsste dem Eingangssignal(U_ein) eine Spannung von 1 V hinzuaddiert werden und die Summe dann um den Faktor 2 verstärkt werden ? Ist das so richtig? Ich messe leider bei einer Eingangsspannung von ca. 40 mV immer 4V am OP-Ausgang? Kann mir jemand helfen wo denn mein Fehler liegt, komm momentan nicht drauf. Ich wäre euch sehr verbunden. Gruß sven
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>Ich hab diesen aktuell auf dem Steckbrett aufgebaut und von meinen >Überlegungen müsste dem Eingangssignal(U_ein) eine Spannung von 1 V >hinzuaddiert werden und die Summe dann um den Faktor 2 verstärkt werden Du erzeugst zunächst mal eine Spannung von 1V am "+" Eingang. Aber hinzuaddiert wird dabei noch lange nichts. So wie du das nämlich gezeichnest hats, geht man von einer idealen Spannungsquelle mit 0R Innenwiderstand aus, an dem deine 1V Spannung wiedert zusammenbricht! Du mußt hier im Ersatzschaltbild schon noch einen Widerstand einfügen, wenn du das Zusammenbrechen verhindern willst. Entweder deine Signalquelle bringt den mit, oder du mußt noch einen einfügen. >Ich messe leider bei einer Eingangsspannung von ca. 40 mV immer 4V am >OP-Ausgang? Kann mir jemand helfen wo denn mein Fehler liegt, komm >momentan nicht drauf. Deine Schaltung würde, wenn überhaupt, mit einem LM358 o.ä. funktionieren, der Eingangsspannungen bis herunter zur negativen Versorgungsspannung (hier 0V) verarbeiten kann. Ein 741 schafft das aber nicht!
Tippi schrieb: >>Ich hab diesen aktuell auf dem Steckbrett aufgebaut und von meinen >>Überlegungen müsste dem Eingangssignal(U_ein) eine Spannung von 1 V >>hinzuaddiert werden und die Summe dann um den Faktor 2 verstärkt werden > > Du erzeugst zunächst mal eine Spannung von 1V am "+" Eingang. Aber > hinzuaddiert wird dabei noch lange nichts. So wie du das nämlich > gezeichnest hats, geht man von einer idealen Spannungsquelle mit 0R > Innenwiderstand aus, an dem deine 1V Spannung wiedert zusammenbricht! > > Du mußt hier im Ersatzschaltbild schon noch einen Widerstand einfügen, > wenn du das Zusammenbrechen verhindern willst. Entweder deine > Signalquelle bringt den mit, oder du mußt noch einen einfügen. > >>Ich messe leider bei einer Eingangsspannung von ca. 40 mV immer 4V am >>OP-Ausgang? Kann mir jemand helfen wo denn mein Fehler liegt, komm >>momentan nicht drauf. > > Deine Schaltung würde, wenn überhaupt, mit einem LM358 o.ä. > funktionieren, der Eingangsspannungen bis herunter zur negativen > Versorgungsspannung (hier 0V) verarbeiten kann. Ein 741 schafft das aber > nicht! Schön und gut, das erklärt aber in keinster Weise die 4V am Ausgang. Wenn die Spannung über R4 aufgrund des niedrigen Innenwiderstandes der Spannungsquelle zusammenbrechen würde, sollte die Ausgangsspannung ja wohl eher unter 2 V liegen. @Sven Welche Spannung liegt den im Leerlauf an R4 an? Grüße H
Hallo Sven, ich habe gerade die Belegung des ICs geprüft. Entweder du hast dich nur im Schaltplan vertan oder dein Aufbau ist falsch. Pin 8 z.B. ist bei dir Masse, im Datenblatte ist er als "not connected" aufgeführt. Datenblatt: V+ ist Pin 7, V- (bei dir Masse) ist Pin 4. Grüße H
>Schön und gut, das erklärt aber in keinster Weise die 4V am Ausgang. >Wenn die Spannung über R4 aufgrund des niedrigen Innenwiderstandes der >Spannungsquelle zusammenbrechen würde, sollte die Ausgangsspannung ja >wohl eher unter 2 V liegen. Ja, wenn der 741, so wie der LM358 beispielsweise, so kleine Eingangspannungen verarbeiten könnte. Aber der 741 ist kein RR-Typ!! Schau doch einfach mal selbst ins Datenblatt...
... haaa, die 4V sind doch absolut korrekt. Du betreibst den OP asymmetrisch, da du nicht +/- V sondern +V/GND benutzt. Das bedeutet, bei gleicher Spannung an beiden Eingängen bekommst du +V/2, also 6 V. Da du den nicht invertierenden Eingang mit 1V vorspannst, bekommst du bei 2-facher Verstärkung am Ausgang 6V-2V --> 4V, et voila ... Grüße H
>... haaa, die 4V sind doch absolut korrekt. > >Du betreibst den OP asymmetrisch, da du nicht +/- V sondern +V/GND >benutzt. >Das bedeutet, bei gleicher Spannung an beiden Eingängen bekommst du >+V/2, also 6 V. Da du den nicht invertierenden Eingang mit 1V >vorspannst, bekommst du bei 2-facher Verstärkung am Ausgang 6V-2V --> >4V, et voila ... Sag mal, bist du eigentlich völlig durch den Wind?? Der 741 ist KEIN RR-Typ. Er kann mit so kleinen Spannungen am Eingang überhaupt nichts anfangen!! Er funktioniert nicht richtig! Hast du das jetzt kapiert??
Tippi schrieb: >>... haaa, die 4V sind doch absolut korrekt. >> >>Du betreibst den OP asymmetrisch, da du nicht +/- V sondern +V/GND >>benutzt. >>Das bedeutet, bei gleicher Spannung an beiden Eingängen bekommst du >>+V/2, also 6 V. Da du den nicht invertierenden Eingang mit 1V >>vorspannst, bekommst du bei 2-facher Verstärkung am Ausgang 6V-2V --> >>4V, et voila ... > > Sag mal, bist du eigentlich völlig durch den Wind?? Der 741 ist KEIN > RR-Typ. Er kann mit so kleinen Spannungen am Eingang überhaupt nichts > anfangen!! Er funktioniert nicht richtig! Hast du das jetzt kapiert?? Hier geht es erst mal um den Leerlauffall. Was soll denn deiner Meinung nach passieren, wenn kein Signal anliegt? Dann funktioniert er in dem Moment halt nicht richtig oder was? Ich glaube der Döskopp bist du. Zudem geht es darum, die 4V zu erklären. Darauf gehst du überhaupt nicht ein. Tippi schrieb: >>... haaa, die 4V sind doch absolut korrekt. >> >>Du betreibst den OP asymmetrisch, da du nicht +/- V sondern +V/GND >>benutzt. >>Das bedeutet, bei gleicher Spannung an beiden Eingängen bekommst du >>+V/2, also 6 V. Da du den nicht invertierenden Eingang mit 1V >>vorspannst, bekommst du bei 2-facher Verstärkung am Ausgang 6V-2V --> >>4V, et voila ... > > Sag mal, bist du eigentlich völlig durch den Wind?? Der 741 ist KEIN > RR-Typ. Er kann mit so kleinen Spannungen am Eingang überhaupt nichts > anfangen!! Er funktioniert nicht richtig! Hast du das jetzt kapiert?? Oh, vielen Dank für die freundlichen Worte Tippi schrieb: >>... haaa, die 4V sind doch absolut korrekt. >> >>Du betreibst den OP asymmetrisch, da du nicht +/- V sondern +V/GND >>benutzt. >>Das bedeutet, bei gleicher Spannung an beiden Eingängen bekommst du >>+V/2, also 6 V. Da du den nicht invertierenden Eingang mit 1V >>vorspannst, bekommst du bei 2-facher Verstärkung am Ausgang 6V-2V --> >>4V, et voila ... > > Sag mal, bist du eigentlich völlig durch den Wind?? Der 741 ist KEIN > RR-Typ. Er kann mit so kleinen Spannungen am Eingang überhaupt nichts > anfangen!! Er funktioniert nicht richtig! Hast du das jetzt kapiert?? Oh, vielen Dank für die freundlichen Worte, Du scheinst ja ein sehr angenehmer Zeitgenosse zu sein. Aber du hast Recht. Ich habe übersehen, dass sich die 40mV auf die Spannung über R4 beziehen.
>Hier geht es erst mal um den Leerlauffall. >Was soll denn deiner Meinung nach passieren, wenn kein Signal anliegt? >Dann funktioniert er in dem Moment halt nicht richtig oder was? Wenn die Eingangsspannung außerhalb des "Input Voltage Range" liegt, dann funktioniert der OPamp nicht richtig und die Ausgangsspannung kann irgendwohin laufen. FET-OPamps tendieren sogar zum "Phase Reversal". Der "Input Voltage Range" des 741 liegt bei +/-15V Speisung bei +/-12V. Die Eingangsspannung darf den Versorgungsspannungen also nicht näher als +/-3V kommen. Übersetzt man das auf die Schaltung von Sven, heißt das, daß nur Eingangsspannungen zwischen rund +3V und +9V zulässig sind. +1V oder gar +40mV liegen aber weit außerhalb des erlaubten Bereichs. Deswegen wird der 741 nicht richtig arbeiten und seine Ausgangsspannung irgendeinen Phantasiewert annehmen.
Tippi schrieb: >>Hier geht es erst mal um den Leerlauffall. >>Was soll denn deiner Meinung nach passieren, wenn kein Signal anliegt? >>Dann funktioniert er in dem Moment halt nicht richtig oder was? > > Wenn die Eingangsspannung außerhalb des "Input Voltage Range" liegt, > dann funktioniert der OPamp nicht richtig und die Ausgangsspannung kann > irgendwohin laufen. FET-OPamps tendieren sogar zum "Phase Reversal". > > Der "Input Voltage Range" des 741 liegt bei +/-15V Speisung bei +/-12V. > Die Eingangsspannung darf den Versorgungsspannungen also nicht näher als > +/-3V kommen. Übersetzt man das auf die Schaltung von Sven, heißt das, > daß nur Eingangsspannungen zwischen rund +3V und +9V zulässig sind. +1V > oder gar +40mV liegen aber weit außerhalb des erlaubten Bereichs. > Deswegen wird der 741 nicht richtig arbeiten und seine Ausgangsspannung > irgendeinen Phantasiewert annehmen. Ja, 'tschuldigung Tippi, du hast natürlich Recht.
Hallo Zusammen, Danke mal für eure Beteilgungen. Also sorry für die Mißverständnisse beim Schaltplan, die Pins sollen logischerweise mit VCC auf 1 und GND an 7 belegt sein. (Hatte es auch so aufgebaut nur beim Zeichnen in der Hektik verpeilt). Vielleicht erklär ich noch was zum Hintergrund dieser Schaltung. Ursprünglich wollte ich ein Wechselspannung von 40 mv Amplitude mit einer Gleichspannung beaufschlagen, damit sie im Bereich liegt um sie mit einem OP der nur einfach versorgt wird zu verstärken (ich hab nur die positiven 9 V zur verfügung). Verstärken wollte ich sie dann um den Faktor zwei. Der grundgedanke der Schaltung stimmt schon nicht, der Nichtinv. Verstärker passt von der beschaltung doch die vorhergehende "Addition"stimmt nicht.
sven schrieb: > Also sorry für die Mißverständnisse beim Schaltplan, die Pins sollen > logischerweise mit VCC auf 1 und GND an 7 belegt sein. Es sind noch weitere Missverständnisse drin. Welches Gehäuse verwendest du denn? Bei TI z.B. wird er im DIL8, DIL10, DIL14 und LCC20 angeboten. Bei DIL8 ist es auf jeden Fall anders: 1 - Offset null 1 2 - Inverting input 3 - Non-inverting input 4 - VCC- 5 - Offset null 2 6 - Output 7 - VCC+ 8 - N.C. und bei keinem der genannten liegt VCC+ auf Pin 1. GND wird als Bezeichnung nicht verwendet, da dies eine Definitionssache des Benutzers ist.
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Ich verwende das 8er Dil-Gehäuse. Im Anhang nochmal der korrigierte Schaltplan, zumindest was die versorgung angeht.
@ Tippi: Danke für die Mühe. Ich hätte noch einige grundlegenden Fragen dazu! Was bewirkt der Widerstand R5? Weshalb muss zum Spannungsteiler R1 und R2 ein Kondensator parallel geschaltet werden (C3 in diesem Fall)? Weshalb benötige ich C1 und C2 ? Ich wäre dir sehr verbunden wenn du mir da weiterhelfen könntest, denn aktuell versuche ich das ganze zu verstehen. Gruß Sven
sven schrieb: > Was bewirkt der Widerstand R5? Dient zusammen mit C3 als Filter, um ev. Ripple oder Störungen auf der VCC vom Signalpfad fernzuhalten. > Weshalb muss zum Spannungsteiler R1 und R2 ein Kondensator parallel > geschaltet werden (C3 in diesem Fall)? gleiche Antwort. > > Weshalb benötige ich C1 und C2 ? Naja, die benötigst du, wenn dein Eingangssignal eine Wechselquelle ist. Dann dient C1 zur Abtrennung eines DC-Anteils der Quelle, dieser soll ja nur durch R1 und R2 vorgegeben werden. C2 reduziert die Verstärkung für DC auf 1. Das ist notwendig, denn sonst würde der durch R1 und R2 vorgegebene Offset auch verstärkt werden. So macht man das, wenn man eine Wechselspannung verstärken will. Das war jetzt aber nur die Antwort auf deine letzte Frage. Deine eigentliche Frage, wie erreiche ich Ua = (Ue +1V) *2 wird durch Tippis Antwort nicht gelöst ... (Durch meine aber auch nicht :-) ) Könntest du mal Ue näher spezifizieren? Ist das eine Gleichspannungs- oder eine Wechselspannungsquelle? Mit welchem Innenwiderstand?
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Ich habe mal über dein eigentliches Problem nachgedacht. Du suchst einen nichtinvertierenden Addierer. Der ist zwar selten, aber es gibt ihn, auch wenn er einige Nachteile hat. Im Anhang ein Bild mit einer möglichen Lösung. R3 und R5 teilen die Versorgung auf 1V herunter. Die Widerstände müssen so gewählt werden, dass ihre Parallelschaltung den Wert von R4 (hier 22k) ergeben. Bei einer anderen Versorgungsspannung müssen sie neu berechnet werden. Durch die gegenseitige Belastung von R3..R5 wird die entstehende Signalsumme am +E halbiert, deshalb muss mit (1+R2/R1) um Faktor 4 verstärkt werden. R1 und R2 sind natürlich unabhängig von den andern wählbar (z.B. 100k und 33k). Das Eingangssignal IN darf nicht negativ werden und muss aus einer idealen Quelle stammen oder R4 muss entsprechend angepasst werden (Ri + R4 = 22k).
Hier beschreibt jemand leicht verständlich OPs und zeigt wie man aus mVolt Volt macht: http://son.ffdf-clan.de/misc/uploads/forum/46_PT100-Messwertverst_E4rker.pdf
Danke für die ausführlichen Antworten, hat mir sehr weitergeholfen! Zu deiner Frage U_ein wird erzeugt vom Tonabhemer einer elektrischen Gitarre. Laut recherche wäre das ne Wechselspannung von ca. 40mV Spitzenspannung.
sven schrieb: > Zu deiner Frage U_ein wird erzeugt vom Tonabhemer einer elektrischen > Gitarre. Laut recherche wäre das ne Wechselspannung von ca. 40mV > Spitzenspannung. Da stellt sich aber sofort die Frage, wozu benötigst du dann 1V Offset, der mit verstärkt werden soll? Der DC-Anteil ist doch da völlig egal und wird einfach mit Cs abgetrennt! Für die Anwendung ist dann plötzlich der Vorschlag von Tippi wieder der bessere. Und, ich fürchte, die Verstärkung mit nur 2 wird dich dabei nicht glücklich machen. Das ist aber leicht veränderbar. Bring das Signal auf ordentlichen Linepegel und mache keine so seltsamen DC-Offsetverschiebungen.
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