Was macht diese Schaltung

[Remo (Gast)]

Guten Tag,
habe ein paar Fragen zu der Schaltung aus dem Bild im Anhang.
Der Opv ist ein LM 324 und ist mit 24V versorgt.
Was ist das für eine Opv Grundschaltung?
Was kommt am Ausgang für eine  Spannung? (Eingan 0-5V)
Kann mir jemand die Schaltung erklären?

Lieben Gruß
Remo

[Pier S. (bigpier)]

sieht einfach nach einem Nicht invertierenden Verstärker aus.

[Andrew T. (marsufant)]

Remo schrieb:

> Kann mir jemand die Schaltung erklären?
>

Schau bitte mal hier, Erklärung inkl. Berechnung:

http://www.ti.com/lit/an/sloa097/sloa097.pdf

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Das ist ein Subtrahierverstärker. Von der Eingangsspannung werden die
2,5V subtrahiert, das Ergebnis mit dem Faktor R15/R16 = R17/R14 = 3,3
multipliziert und zum Ergebnis die 6V addiert.

[Differenzverstärker (Gast)]

Besser hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm

[Helmut S. (helmuts)]

Am schnellsten erstellt man die Formel mittels Überlagerung.

Ua =  ( Ue*R17/(R17+R14) + 6V*R14/(R17+R14) )*(1+R15/R16) -2,5V*R15/R16

Bei Ue=680mV ist Ua ca. 0V. Bei Ue=2,2V ist Ua ca. 5V.


Im Anhang die Simulation mit LTspiceXVII.

Natürlich kann man nur dann eine negative Ausgangsspannung erhalten, 
wenn man eine negative Versorgungsspannung hat.

[Remo (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Das ist ein Subtrahierverstärker. Von der Eingangsspannung werden die
> 2,5V subtrahiert, das Ergebnis mit dem Faktor R15/R16 = R17/R14 = 3,3
> multipliziert und zum Ergebnis die 6V addiert.

Würde das heißen das bei einer Eingangsspannung von 3V am Ausgang  7,65V 
anliegen würden?

Helmut S. schrieb:
> Im Anhang die Simulation mit LTspiceXVII.
>
> Natürlich kann man nur dann eine negative Ausgangsspannung erhalten,
> wenn man eine negative Versorgungsspannung hat.

Habe mir Lt Spice installiert aber verstehe nicht ganz wie der Opv 
versorgt ist und was die Test Spannungsquelle macht.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Remo schrieb:
> Würde das heißen das bei einer Eingangsspannung von 3V am Ausgang  7,65V
> anliegen würden?

Ja.

> Habe mir Lt Spice installiert aber verstehe nicht ganz wie der Opv
> versorgt ist

Das verwendete Opamp-Modell arbeitet ohne Versorgungsspannung und hat
einen unbegrenzten Ausgangsspannungsbereich. Du kannst es natürlich
ersetzen durch das Modell eines realen Opamps. Dieses hat dann auch die
von dir vermissten Versorgungsspannungsanschlüsse.

> und was die Test Spannungsquelle macht.

Bei dieser wird die Ausgangsspannung gemäß der von Helmut hergeleiteten
Formel berechnet, so dass in den Diagrammen rechts das simulierte mit
dem berechneten Verhalten der Schaltung verglichen werden kann.

[Helmut S. (helmuts)]

Mit einem LM324 der nur "single supply" mit 24V hat beginnt die
Ausgangsspannung bei +0,xxxV je nach Last. Siehe Datenblatt.
In der Simulation beginnt die Ausgangsspannung fast bei 0V was zu
idealisiert ist.

LTspiceXVII gibt es hier.

http://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

http://ltspice.analog.com/software/LTspiceXVII.exe

[... (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Das ist ein Subtrahierverstärker. Von der Eingangsspannung werden die
> 2,5V subtrahiert, das Ergebnis mit dem Faktor R15/R16 = R17/R14 = 3,3
> multipliziert und zum Ergebnis die 6V addiert.

Zeigt Helmuts Formel nicht, dass nicht die vollen 6V addiert werden?

[Helmut S. (helmuts)]

... schrieb:
> Yalu X. schrieb:
>> Das ist ein Subtrahierverstärker. Von der Eingangsspannung werden die
>> 2,5V subtrahiert, das Ergebnis mit dem Faktor R15/R16 = R17/R14 = 3,3
>> multipliziert und zum Ergebnis die 6V addiert.
>
> Zeigt Helmuts Formel nicht, dass nicht die vollen 6V addiert werden?

Ich hatte gar nicht gesehen, dass die Widerstände so gewählt sind, dass 
tatsächlich genau die 6V addiert werden. Natürlich gibt es noch 
Abweichungen in der realen Schaltung durch die Toleranzen der 
Widerstände.

Ua =  ( Ue*R17/(R17+R14) + 6V*R14/(R17+R14) )*(1+R15/R16) -2,5V*R15/R16
Ua =  ( Ue*R17/(R17+R14) + 6V*R14/(R17+R14) )*((R15+R16)/R16) 
-2,5V*R15/R16
Ua =  Ue*R17*(R15+R16)/(R16*(R17+R14)) +6V*R14*(R15+R16)/(R16*(R17+R14)) 
-2,5V*R15/R16
Ua = Ue*R17/R16 +6V -2,5V*R15/R16
Ua = (Ue-2,5V)*3,3 +6V

[... (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Ich hatte gar nicht gesehen, dass die Widerstände so gewählt sind, dass
> tatsächlich genau die 6V addiert werden.

Tatsache, das hatte ich auch nicht gesehen.

[Remo (Gast)]

Danke für die guten Erklärungen!
Wie lernt man am schnellsten mit Lt Spice umzugehen?

[Helmut S. (helmuts)]

Remo schrieb:
> Danke für die guten Erklärungen!
> Wie lernt man am schnellsten mit Lt Spice umzugehen?

LTspice ist SPICE. Im Prinzip ist die grafische Eingabe nur das 
Drumherum um die Netzliste für den SPICE-Simulator zu bekommen. Wenn man 
SPICE etwas kennt ist das schon mal die halbe Miete.

Ich empfehle mal mit einer Google-Suche zu starten.

Google:  LTspice Anleitung

Alternativ: Ltspice.ppt

Dann einfach mal die Anleitungen der ersten 10? Treffer-Seiten anschauen 
und die nehmen die einem am meisten liegt.

Beispiele:
https://www.fh-kiel.de/fileadmin/data/IuE/kommunikation/LT-Spice/LTspiceIV_Mai2010_.pdf

http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/CD_LTSwitcherCAD/pdf-file/LTspice4_d_2015.pdf