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Thema: Operationsverstärker Schaltung gesucht

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Operationsverstärker Schaltung gesucht

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    Hallo,

    vielleicht kann mir hier mal jemand, der noch richtig Ahnung von E-Technik hat und nicht immer alles mit uC löst helfen.

    Folgendes Problem:
    Ich habe einen Encoder welcher ein Differentzeilles Signal von +-2V liefert.
    Das ganze soll wie bei einem Differenzenverstärker zu einem Single-Ended Signal gemacht werden und zusätzlich um 4V angehoben, sodass das Ausgangssignal zwischen 0V und 4V liegt. Danach kommt das Signal in einen AD-Wandler welcher einen 0-5V Eingang hat.(Zusätzlich soll es noch ein wenig verstärkt werden, sodass es zwischen 0 und 5V leigt und die volle Auflösung genutzt wird.
    Kann man das mit einem OpAmp machen, müsste ja irgdnwei gehen, so eine Art Summierer mit 2Positiven und einem Negativen Eingang, dann die 4V auf einen Positiven und das Signal je einmal positiv und negativ...
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Wenn das Signal nicht sehr schnell ist, kann man das mit einem Operationsverstärker machen. Wenn die Signalquelle eingermaßen niederohmig ist ( < ca. 10 K) sollte ein OP reichen, als einfacher Differenzverstärker . So wie hier:
    http://www.rn-wissen.de/index.php/Operationsverstärker
    als Bild 3. Wenn die Quelle zu hochohmig ist ggf. mit OPs.

    Damit das Ausgangssignal zu einem AD Wandler mit 0..5 V Eingang paßt, sollte die Masse für den Ausgang bei 2,5 V liegen, wenn das Eingangsignal Symetirisch +-2 V sind. Der Verstärker liefert dann etwa 0,5 V bis 4,5 V.
    Die 2,5 V kriegt man z.B. als Spannungsteiler aus 0 und 5 V. Wenn man will kann man das auch als 2 positive Eingänge interpretieren.

  3. #3
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    moin moin,

    >>Differentzeilles Signal von +-2V liefert
    ???

    Mit Gruß
    Peter

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    @besserwessi, ich habe einen opamp der schnell genug ist, geschwindigkeit ist also nicht das Probelm (300KHz max)
    Differenzenverstärker ist klar, Quelle ist eher niederohmig. Verstehe jetzt aber immer noch nicht wie ich auf die 0-5V komme.
    der Differenzenverstärker liefert doch bei Invertierter eingang auf +2V und nicht invertierter auf -2V eine Ausgangsspannung von -4V bei einer Verstärkung von 1
    Wie wird das jetzt auf die 0V geshiftet?

    @Peter, das liefert ein sin-cos signal konditionierer IC-TW3 von ICHaus
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Damit das Signal hinter dem OP nicht +-2 V ist, sondern im Wertebereich des ADs, verschiebt man den Nullpunkt. Bei der Differenzverstärkerschaltung geht das, indem man den Widerstand der nach GND geht durch einen Spannungsteiler ersetzt. Also z.B. statt 10 K gegen GND im einfachen Plan, je 20 K nach GND und +5 V. Der Spannungsteiler verhält sich dann genau wie ein 10 K Widerstand gegen eine Spannung von 2,5 V. Genau diese 2,5 V bekommt man bei 0 V Differenz am Eingang.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ah, ok jetzt versteh ichs. super... danke
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  7. #7
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    Wenn ich das jetzt richtig mit dem Differenzenverstärker sehe, wird dir dein Signal dort aber Invertiert. Das sollte sich aber im MCU leicht korrigieren lassen.

    Schon mal über einen Summenverstärker nachgedacht, der immer 2 Volt addiert?

    Hast du symmetrische Versorgungsspannungen?

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    @ s.o

    die Invertierung ist egal. das muss man nur im VHDL berücksichtigen (is ein FPGA)
    Das mit dem Summenverstärker war meine erste idee, aber dann brauche ich ja einen Weiteren OpAmp, das wollte ich vermeiden, ist wenig Platz da.
    Ja, habe +5V und -5V zur verfügung
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  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Ob man beim Differenzverstärker eine Invertierung hat, oder nicht kann wählen indem man ggf. die Eingänger vertauscht. Der eine Eingang ist invertierend der andere nicht.

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