Hallo, ich möchte eine Schaltung bauen, mit der ich eine Spannung von 5-200mV auswerten kann. Die Schaltung im Anhang stammt aus den Grundlagen OPV und passt auch soweit. R1 und R3 müssten noch gegen einen Spindeltrimmer ausgetauscht werden. Allerdings kann ich damit auch so kleine Eingangsspannungen auswerten? Was muss ich dabei beachten (Offset, Leerlaufverstärkung, etc.)? Könnt Ihr mir OPV´s empfehlen? Quasi soll die Schaltung bei Überschreiten der eingestellten Schaltschwelle möglichst "schnell" den Ausgangspegel von GND nach Vdd wechseln. Rahmenbedingungen: Spannungsversorgung 10,5-15v DC auszuwertende Spannung 5-200mV Symmetrische Spannungsversorgung des OPV´s ist nicht möglich. Der Ausgang soll CMOS-Logik ansteuern. Einsatzort soll eine Ladeschaltung werden, bei ein kleiner Bleigel-Akku (7-17Ah) aus einem deutlich größeren Bleiakku geladen wird. Diese schaltung soll das Ausschaltkriterium bilden, welches den Ladestrom über einen Shunt-Widerstand von 0,1 Ohm misst. Der Shunt-Widerstand ist durch einen anderen Schaltungsteil vorgegeben und kann nicht verändert werden.
Angehängte Dateien:
-
Op-komp-c.PNG
1,5 KB
Hallo, Christian D. schrieb: > Könnt Ihr mir OPV´s empfehlen? wenn Du einen Komparator suchst, wäre es dann nicht vielleicht sinnvoll auch einfach einen zu verwenden, anstelle eines Operationsverstärkers? > Spannungsversorgung 10,5-15v DC gibt es, aber wird deine CMOS Logik auch mit 10,5V versorgt? Warum nimmst du nicht eine normalere Versorgungsspannung, wie Du sie für die CMOS vermutlich auch brauchst? Dann hast Du deutlich mehr Auswahl. > Der Ausgang soll CMOS-Logik ansteuern. gerade wenn Du eh CMOS am Ausgang haben willst? Vlg Timm
>Einsatzort Es wird schon irgendwie laufen, fragt sich nur wie temperaturstabil das Greät zwischen -20 und +70 Grad sein wird. >Spindeltrimmer Es gibt auch Begrenzungswiderstände, die den Einstellbereich verfeinern könnTen.
Hallo, das ging schnell. Timm Reinisch schrieb: > wenn Du einen Komparator suchst, wäre es dann nicht vielleicht sinnvoll > auch einfach einen zu verwenden, anstelle eines Operationsverstärkers? Ich dachte Komparatoren arbeiten mit einer internen Spannungreferenz, die deutlich höher ist als 5mV. Asche auf mein Haupt. Wenn es da Komparatoren gibt, die mit 5mV am Eingang klarkommen, dann gib mir bitte Empfehlungen für die gebräuchlichen Typen. Zur Spannungsversorgung: Die CMOS-IC´s die ich bisher rausgesucht habe, haben laut Datenblättern einen Versorgungsspannungbereich von wenigen (so um die 4) bis 16 Volt. Daher dachte ich, wenn ich in diesem Bereich bleibe, werden die Bauteile auch das machen was sie machen sollen. Zwecks Bauteilreduktion habe ich aus diesem Grund auch auf eine feste Spannungsversorgung verzichtet. Sie ist aber sehr gut geglättet. Belehrt mich eines besseren, wenn ich mich täusche. Ich bin schließelich nicht allwissend, darum frage ich hier nach. > gerade wenn Du eh CMOS am Ausgang haben willst? Die Spannungsbereiche der Logiklevel (High und Low) ändern sich ja auch proportional zur Versorgungsspannung. Also bedeutet dies doch, sinkt die Versorgungspannung, sinkt auch das nötige Spannungsniveau für die High- bzw. Lowlevel. oszi40 schrieb: >wie temperaturstabil das >Greät zwischen -20 und +70 Grad sein wird. Das Gerät wird im Keller betrieben ,also zwischen 10 und 22 Grad. >Es gibt auch Begrenzungswiderstände, die den Einstellbereich verfeinern könnTen. Danke für den Tipp. MfG Chris
Notfalls kannst Du in deinen Eingang einen Muskelprotz voranstellen, der Deine mV auf V, oder zumindest auf 100 mV verstärkt. Die meisten OP's sind bei Verstärkung von 10 bis 50 ausreichend schnell und genau.
amateur schrieb: > Notfalls kannst Du in deinen Eingang einen Muskelprotz voranstellen, der > Deine mV auf V, oder zumindest auf 100 mV verstärkt. Die meisten OP's > sind bei Verstärkung von 10 bis 50 ausreichend schnell und genau. Wenn ich bei 5mV am Eingang auf über 1,3V am Ausgang komme reicht mir das schon. Dafür hätte ich noch einen freien Komparator in meiner Schaltung, den ich dafür ranziehen könnte. Die dafür benötigte Verstärkung liegt bei 260 zzgl. Reserve. Damit bräuchte ich nicht noch vielmehr Bauteile, der Platz ist begrenzt. Ganz dumm gefragt, wie stelle ich das an. Bitte bitte mit Schaltplan. MfG Chris
Wenn die Versorgungsspannung irgendwo zwischen 4 und 16 Volt liegt, wirst Du die Schaltschwelle immer wieder neu an einstelen müssen. Besser ist immer eine Spannungsreferenz die stabil genug ist.
@ spontan spontan schrieb: >wenn die Versorgungsspannung irgendwo zwischen 4 und 16 Volt liegt, ... Aus meinem ersten Post: >Spannungsversorgung 10,5-15v DC So groß ist der Spannungsbereich nun auch nicht. Außerdem messe ich mit der hier gesuchten Schaltung keine Spannung die von der Versorgungsspannung abhängig ist, sondern die über einen Shuntwiderstand abfallende Spannung die durch den über den Widerstand fließenden Strom vorgegeben wird. MfG Chris
Einen Vorschlag, für einen Verstärker kannst Du direkt aus der Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker unter dem Stichpunkt: "Nichtinvertierender Verstärker" finden. Ich verwende am liebsten Widerstände zwischen >5K und <150K Ohm. Wenn's geht, nicht unnötig hoch Verstärken. Du warst doch davon ausgegangen, dass Du die Schaltschwelle vernünftig einstellen willst. Wie bereits vorher erwähnt kannst Du durch das Einfügen von Begrenzungswiderständen die Auflösung und den Arbeitsbereich deines Einstellpotentiometers optimieren.
Christian D. schrieb: > Außerdem messe ich mit > der hier gesuchten Schaltung keine Spannung die von der > Versorgungsspannung abhängig ist, Und wovon ist die Referenzspannung abhängig?
Die Referenz im Komparator wird intern erzeugt. Ist also von äußeren Einflüssen ausgenommen.
Ich meinte die Spannung, die Du mit dem Spannungsteiler einstellen willst, also Deine Schaltschwelle. Die wird sich mit schwankender Versorgungsspannung ändern.
@ komparator Damit hast du natürlich recht. Also muss ich doch eine saubere stabile Spannung erzeugen. Mist, der Platz wird allmählich eng! Außerdem muss ich den Kladderadatsch auch noch auf dem Board unterbringen und vor allem noch routen. Oh weh! Der Fehlerteufel war mal wieder fleißig. Die auszuwertenden Eingangsspannungen liegen zwischen 5 und 20mV. Im nicht auszuwertenden Bereich kann sie höher liegen. Muss ich dann die CMOS-IC´s auch an die stabilisierte Spannung hängen oder reicht es die Referenz zu stabilisieren? Ich hoffe doch, dass das reicht.
> Die Referenz im Komparator wird intern erzeugt. > Ist also von äußeren Einflüssen ausgenommen. Ähm. Wo hast du den Humbug her ? Erstens haben handelsübliche Komparatoren (LM339) gar keine interne Referenz, sondern vergleichen (komparieren) 2 Eingangsspannungen. Zweitens erleiden Komparatoren mit interner Referenz, wie ICL7665, durchaus Einflüsse von aussen. beispielsweise schwankende Versorgungsspannung schlägt ein paar Promille auf die Referenzspannung durch. Drittens heissen Schmitt-Trigger wie 74HC14 Schmitt-Trigger, weil es keine Komparatiren sind, sondern Hystereseschalter. 5mV sind kein wirkliches Problem, allerdings ist der RC1458 dafür komplett ungeeignet, schon seine Offsetspannung ist grösser als 5mV und bei geringer Übersteuerung (ein paar Milliovot) schaltet der sehr langsam, dann ist er kein single supply. OpAmp was den Einsatz weiter erschwert, und er ist uralt,entspricht ungefähr dem uA741, mit mangelnder Verstärkung. Die Empfehlung, echte Komparatoren zu verwenden, ist also schlau, auch genauere und schnellere als dem LM339.
>Außerdem messe ich mit >der hier gesuchten Schaltung keine Spannung die von der >Versorgungsspannung abhängig ist, sondern die über einen Shuntwiderstand >abfallende Spannung die durch den über den Widerstand fließenden Strom >vorgegeben wird. Vielleicht bist Du ja komplett auf dem Holzweg? Erzähl doch mal was Du machen willst. Willst Du überprüfen, ob ein el. Verbraucher aktiv ist? Gehts um Gleichspannung oder AC? Vielleicht ist ja alles viel einfacher als Du Dir mit Deinem Tunnelblick vorstellst. (Hat sein müssen, da Du ja nicht mal die Abhängigkeit zwischen Versorgungsspannung und Schaltschwelle gesehen hast.)
MaWin schrieb: > Die Empfehlung, echte Komparatoren zu verwenden, > ist also schlau, auch genauere und schnellere als > dem LM339. Hast du da für den konkreten Anwendungsfall ein paar Bezeichnungen? (Ich!=TO)
@ MaWin Wie gesagt ich lasse mich gerne belehren. Vom LM339 war hier noch gar nicht die Rede. Ich weiß zwar nicht wie Du auf den ICL7665 kommst, aber ich bin von selbigen ausgegangen. Da hab ich noch einen Komparator frei. Ich dachte eine Referenz stellt eine stabile Spannungsquelle dar. >Drittens heissen Schmitt-Trigger wie 74HC14 ... Wie kommst Du zu Schmitt-Triggern? Egal. Okay soweit klar, wieder was gelernt. Also alle IC´S an eine stabile Versorgungsspannung von 9V (per 78L09), die dann auch gleichzeitig die Versorgungsspannung für Referenzen darstellt. Und wie troll schon schrieb: >Hast du da für den konkreten Anwendungsfall ein paar Bezeichnungen? Eine reicht mir, damit wir hier vorankommen. @ spontan >Einsatzort soll eine Ladeschaltung werden, bei ein kleiner Bleigel-Akku >(7-17Ah) aus einem deutlich größeren Bleiakku geladen wird. Diese >Schaltung soll das Ausschaltkriterium bilden, welches den Ladestrom über >einen Shunt-Widerstand von 0,1 Ohm misst. Also DC, aber der Messpunkt befindet sich hinter einem Step-Up Wandler (ca.40kHz) Fällt der Ladestrom unter z.B. 50mA ((U=R*I => 5mV=0,1 Ohm*50mA)) soll die Schaltung ein JK-FF resetten, um die Schaltung abzuschalten. Diese Schaltschwelle muss einstellbar sein, damit ich verschiedene Akkugrößen >(7-17Ah) richtig laden kann. An diese Akkus komme ich zwar unregelmäßig, aber sehr günstig heran. MfG Chris
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.