Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstände programmierbar schalten?


von Thomas (Gast)


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Hallo -
ich habe ein Problem und zwar möchte ich gerne an einem OP verschiedene 
Widerstände zwecks des Verstärkungsfaktors mit einem uC schalten können.

Ich habe mir bereist sämtliche Analogschalter angeschaut, diese besitzen 
jedoch alle Kapazitäten bzw. einen Innenwiderstand, welches das 
Verhältnis der zu schaltenden Widerstände wieder kaputt macht.

Gibt es evtl. kostengünstige alternativen? Teure Relais möchte ich nicht 
verwenden.

10MOhm => 1MOhm => 100kOhm => 10kOhm => 1kOhm => 100Ohm => 10Ohm => 1Ohm

MFG

von Peter II (Gast)


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Thomas schrieb:
> Teure Relais möchte ich nicht
> verwenden.

warum dann keine billigen?

von Thomas (Gast)


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Meine Idee war das ich einen IC habe der z.B. via SPI oder I2C 
angesprochen wird und die Widerstände schaltet. Sonst müsste ich 8 
Relais und zusätzlich einen I/O-Expander mit Pullups verwenden. Die 
Schaltung würde etwas groß werden... falls ich falsch liege lasse ich 
mich auch eines besseren belehren...Ich nehme Vorschläge dankend 
entgegen!

MfG

von Franz M. (franzma)


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Thomas schrieb:
> Meine Idee war das ich einen IC habe der z.B. via SPI oder I2C
> angesprochen wird und die Widerstände schaltet.

Du sucht einen PCF8574 (hat 8 digitale Ein-/Ausgänge)

von lrep (Gast)


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Thomas schrieb:
> diese besitzen
> jedoch alle Kapazitäten bzw. einen Innenwiderstand

Damit wirst du wohl leben müssen.
Den Innenwiderstand könnte man mittels supraleitender Schalter ja 
vielleicht noch vermeiden, aber ich kenne keine kapazitätslosen 
Kontakte.

von W.S. (Gast)


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Thomas schrieb:
> ich habe ein Problem und zwar möchte ich gerne an einem OP verschiedene
> Widerstände zwecks des Verstärkungsfaktors mit einem uC schalten können.

Nein, du hast ein ganz anderes Problem.

Sicherlich hast du dir einen Zweck für diese Übung vorgestellt, aber es 
war dir zuviel, diesen Zweck hier mal darzustellen. Stattdessen sollen 
wir dir hier eine Art kristallreine Universal-Lösung geben. Das wird 
nix. Wenn man Verstärkungen ändern will, braucht man Stellglieder, die 
der jeweiligen Aufgabe angepaßt sind. Für einen 50 Ohm Trakt im 
Empfänger soll das Ganze eben durchgängig in 50 Ohm gehen, für ein 
Multmeter gibt's kapazitätsarme Reed-Relais und so weiter.

Merke: Für eine ganze Menge praktischer Probleme gibt es bereits fertige 
praktische Lösungen. Und wenn deine Idee dazu partout nicht passen will, 
dann gehe in dich und frage dich, ob deine Idee nicht vielleicht gerade 
SO in der Praxis nicht funktioniert und du besser eine andere Idee 
fassen solltest.

Also schreib dein eigentliches Problem, sonst kann man dir nur etwa so 
antworten: "Du mußt ideale Kontakte verwenden" - was dir gewiß nicht 
gefällt.

W.S.

von Tobias .. (bitfehler)


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Warum kein digital einstellbaren Widerstand mit I2C, SPI o.ä.?
Du willst das ja eh mit einem µC regeln.

von Thomas (Gast)


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T. .... schrieb:
> Warum kein digital einstellbaren Widerstand mit I2C, SPI o.ä.?
> Du willst das ja eh mit einem µC regeln.

W.S. schrieb:
> Thomas schrieb:
>> ich habe ein Problem und zwar möchte ich gerne an einem OP verschiedene
>> Widerstände zwecks des Verstärkungsfaktors mit einem uC schalten können.
>
> Nein, du hast ein ganz anderes Problem.
>
> Sicherlich hast du dir einen Zweck für diese Übung vorgestellt, aber es
> war dir zuviel, diesen Zweck hier mal darzustellen. Stattdessen sollen
> wir dir hier eine Art kristallreine Universal-Lösung geben. Das wird
> nix. Wenn man Verstärkungen ändern will, braucht man Stellglieder, die
> der jeweiligen Aufgabe angepaßt sind. Für einen 50 Ohm Trakt im
> Empfänger soll das Ganze eben durchgängig in 50 Ohm gehen, für ein
> Multmeter gibt's kapazitätsarme Reed-Relais und so weiter.
>
> Merke: Für eine ganze Menge praktischer Probleme gibt es bereits fertige
> praktische Lösungen. Und wenn deine Idee dazu partout nicht passen will,
> dann gehe in dich und frage dich, ob deine Idee nicht vielleicht gerade
> SO in der Praxis nicht funktioniert und du besser eine andere Idee
> fassen solltest.
>
> Also schreib dein eigentliches Problem, sonst kann man dir nur etwa so
> antworten: "Du mußt ideale Kontakte verwenden" - was dir gewiß nicht
> gefällt.
>
> W.S.

Da hast du wohl Recht! Ich war ein wenig zu voreilig mit dem Post.
Zuerst einmal handelt es sich beim Signal um ein niederfrequentes 
Signal.
Daher spielt die Kapazität mehr oder weniger keine Rolle.

Meine Stellglieder sind:
10MOhm => 1MOhm => 100kOhm => 10kOhm => 1kOhm => 100Ohm => 10Ohm => 1Ohm

Die Widerstände besitzen eine Toleranz von +-1%.
Ich mache mir bezüglich des Innenwiderstandes des Schalters Gedanken,
dass dieser bei den kleinen Stellgliedern Probleme macht (ab 10/1kOhm).
Nach meiner Logik wäre ein Analogschalter oder Multiplexer mit geringem 
"R_on" geeignet aber ich kann keinen finden... geschaut habe ich bereits 
bei Analog Devices, Texas Instrument und Maxim Integrated.

T. .... schrieb:
> Warum kein digital einstellbaren Widerstand mit I2C, SPI o.ä.?
> Du willst das ja eh mit einem µC regeln.

Das wäre auch eine Möglichkeit, wenn es einen geben würde der 1 Ohm - 10 
MOhm könnte... aber evtl. könnte man eine Kombination aus MUX und den 
Digitalpotis machen.

von Christian L. (cyan)


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Thomas schrieb:
> ich habe ein Problem und zwar möchte ich gerne an einem OP verschiedene
> Widerstände zwecks des Verstärkungsfaktors mit einem uC schalten können.

> 10MOhm => 1MOhm => 100kOhm => 10kOhm => 1kOhm => 100Ohm => 10Ohm => 1Ohm

Sollen diese Werte der Spannungsteiler eines nichtinvertierenden 
Verstärkers ergeben? Dann ist der Widerstand des Analogschalters eh 
egal. Dann wäre aber auch das Konzept nicht sehr sinnvoll. Eine 
Verstärkung von 10 Mio. in einer Stufe umzusetzen ist unvorteilhaft. 
Besser wäre es die Verstärkung auf mehrere Stufen aufzuteilen. Dann 
sinken auch die Anforderungen an jede Stufe.

von Tom (Gast)


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Thomas schrieb:
> Gibt es evtl. kostengünstige alternativen?

Die Alternative heißt PGA (Programmable Gain Amplifier) und gibt es 
fertig zu kaufen, z.B. von Maxim der MAX9939 oder von MicroChip
http://www.microchip.com/ParamChartSearch/chart.aspx?branchID=11014&mid=11&lang=en&pageId=79

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