R2R-DAC, modfizert für HALL-Sensoren, geht das?

[Hermann Kokoschka (Gast)]

Hallo zusammen,

3 Hall-Sensoren sollen über nur EINE Leitung von einem AVR ausgelesen 
werden, es sollen also 8 Zustände/Kombinationen ermittelt werden können.
Die HALL-Sensoren haben einen OC-Ausgang, keinen bipolaren, ziehen also 
aktiv gegen Masse.

Ich dache an eine modifizierte 3-Bit R2R-Leiter, wie im Bild.
Die Spannungssprünge/Bit sind gross genug, um sie auch bei Toleranzen
zuverlässig per ADC im AVR auseinander zu halten.

Soweit meine Idee, was meint Ihr dazu?
Andere Vorschläge, oder lässt sich irgendwie noch ein Widerstand 
einsparen?

Besten Dank vorab!

Hier der Code für https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html
$ 1 0.000005 10.20027730826997 50 5 50 5e-11
r 144 240 144 320 0 22000
r 240 240 240 320 0 22000
r 336 240 336 320 0 22000
r 144 320 240 320 0 12000
r 240 320 336 320 0 12000
w 336 320 384 320 0
r 144 320 144 400 0 22000
g 144 400 144 432 0 0
r 144 240 144 80 0 1000
r 240 240 240 80 0 1000
r 336 240 336 80 0 1000
w 336 80 240 80 0
w 240 80 144 80 0
R 144 80 48 80 0 0 40 5 0 0 0.5
s 384 112 384 240 0 1 false
s 288 112 288 240 0 1 false
s 192 112 192 240 0 1 false
w 144 240 192 240 0
w 288 240 240 240 0
w 384 240 336 240 0
w 384 112 288 112 0
w 288 112 192 112 0
w 192 112 96 112 0
g 96 112 96 192 0 0
x 484 333 588 336 4 16 zum\sAVR-ADC
368 384 320 448 320 0 0

[Ikea (Gast)]

ich wuerde ja einen kondensator ueber widerstaende umladen.
ein 2^3 macht die referenz und an 2^2 bis 2^0 haengen
ebensolche widerstaende.
dank der referenz geht das auch mit keramikkondis.

wo liegen eigentlich beim ikea die anspitzer fuer die bleistifte?

[Da Baby (Gast)]

Ikea schrieb:
> wo liegen eigentlich beim ikea die anspitzer fuer die bleistifte?

kp, aber als kind habe ich früher immer eine scheibe Lyoner beim Metzger 
bekommen. Und jetzt nicht mehr. Der Wohlstandsverlust ist real

[Falk B. (falk)]

Hermann Kokoschka schrieb:
> Soweit meine Idee, was meint Ihr dazu?
> Andere Vorschläge, oder lässt sich irgendwie noch ein Widerstand
> einsparen?

Bei 3 Bit kann man das auch so machen. Siehe Anhang. ISt zwar 
nichtlinear, kann man aber problemlos rausrechnen.

[Hermann Kokoschka (Gast)]

Falk B. schrieb:
> Bei 3 Bit kann man das auch so machen. Siehe Anhang. ISt zwar
> nichtlinear, kann man aber problemlos rausrechnen.

Besten Dank für die Mühe!
Das war ungefähr auch mein ersten Ansatz, ich hatte nur etwas Panik 
wegen der recht geringen "unteren Sprünge" von nur ~0.2V.
Aber das sind ja bei 10-Bit-ADC immer noch ~40 Digits,
sollte auch mit Toleranz noch zuverlässig erkennbar sein, stimmt!

[Falk B. (falk)]

Hermann Kokoschka schrieb:
> Aber das sind ja bei 10-Bit-ADC immer noch ~40 Digits,
> sollte auch mit Toleranz noch zuverlässig erkennbar sein, stimmt!

Man muss die Schwellen zur Erkennung logischwerweise zwischen die exakt 
berechneten Werte legen und die Versorgung des "DACs" auch an die 
Referenzspannung des ADC klemmen, damit wird es eine ratiometrische 
Messung und Fehler der Referenzspannung fallen raus.

Wenn man es akademisch schön machen will, braucht man einen OPV oder 
wenigststen einen Stromspeigel, damit die Widerstände gegen eine 
konstante Spannung schalten und die Stromsummierung wieder linear wird. 
Siehe Anhang. Aber das lohnt sich nicht wirklich. Als letzte Optimierung 
kann man R4 auf 560 Ohm setzen, das ist die Parallelschaltung von R1-R3, 
womit die Stufengröße maximiert wird, hier ~200mV.

[Ikea (Gast)]

die umlademethode braucht uebrigens ueberhaupt keinen adc.
ist kein timer fuer ein capture uebrig, kann der controller
z.b. im systick die zeit mitzaehlen.
energiesparend kann man die messung auch noch durch einen
interrupt ausloesen, wenn ueberhaupt eine taste gedrueckt
wurde.

[Abdul K. (ehydra)]

Falk, du hast gerade den inversbetrieb-Stromspiegel erfunden. Geht also 
auch, erstaunlich.

[Helge (Gast)]

Abdul K. schrieb:
> Geht also auch
.. aber mit R4=1k auch nur, weil reverse-B meist um 10..20 liegt. Mit E 
an +5V dürfte R4 besser um 500 Ohm liegen.

[Hermann Kokoschka (Gast)]

Abdul K. schrieb:
> Falk, du hast gerade den inversbetrieb-Stromspiegel erfunden. Geht also
> auch, erstaunlich.

Aufgebaut habe das noch nicht, aber in der Simulation sieht es sehr gut 
aus, werde es auf jeden Fall erwägen!

Frage: Hat der verwendetet 2N3906 dazu irgendwelche besonderen 
Eigenschaften, ich habe den bisher nie verwendet.
Sonst bestelle ich mal ne Tüte davon.

[Wolfgang (Gast)]

Hermann Kokoschka schrieb:
> Frage: Hat der verwendetet 2N3906 dazu irgendwelche besonderen
> Eigenschaften, ich habe den bisher nie verwendet.

Das dürfte ein gewöhnlicher TUP sein.

[Falk B. (falk)]

Abdul K. schrieb:
> Falk, du hast gerade den inversbetrieb-Stromspiegel erfunden. Geht
> also
> auch, erstaunlich.

Ja Scheibenhonig, die scheiß PNPs verpolt. Geht trotzdem irgendwie. 
Hmmmm . . .. . ..
LTspice ist Schuld!!!! ;-)))

[Abdul K. (ehydra)]

Du hast auch Eingang und Ausgang verwechselt.

[Achim S. (Gast)]

Abdul K. schrieb:
> Du hast auch Eingang und Ausgang verwechselt.

kann sein, muss nicht.

Dir schwebt wohl vor, dass der Stromspiegel einen Konstantstrom erzeugt, 
und der variable Spannungsabfall an den Sensor-Widerständen den Ausgang 
bildet. Kann man machen, muss man aber nicht. Insbesondere liefert diese 
Variante nicht die äquidistanten Ausgangsspannungen für die Falk die 
Schaltung eigentlich entworfen hat. Und einen Stromspiegel bräuchte es 
dafür auch nicht.

Stattdessen kann man auch die Sensor-Widerstände einen variablen Strom 
erzeugen lassen, der auf den konstanten Arbeitsswiderstand gespiegelt 
wird und dort die Ausgangsspannung erzeugt. So ist Falks Schaltung 
entworfen, und damit bekäme man auch äquidistante Ausgangsspannungen.

Für beide Fälle müsste man die Widerstandswerte anpassen. Am 
Arbeitswiderstand können ja bei maximalem Strom nicht mehr als die 5V 
abfallen.

[Abdul K. (ehydra)]

Dann lag ich falsch. Mich hatte der Kondensator in die Irre geleitet.