Gast

09.07.2013, 18:06 |
Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben (Elektronik) |
Hallo,
ich stehe garade etwas auf dem Schlauch, es ist bestimmt ganz einfach, aber ich komme nicht drauf:
Auf Arbeit haben wir ein 0...10V Signal, welches stellvertretend für die Drehzahl einer Maschine steht. Dieses Signal soll für eine Folgemaschine genutzt werden, dafür muss es aber um 0,7V angehoben werden also 0,7...10,7V linear zum original Signal.
Wie kann ich das mit Transistoren realisieren? |
Kendiman
09.07.2013, 18:47
@ Gast
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» Hallo,
» ich stehe garade etwas auf dem Schlauch, es ist bestimmt ganz einfach, aber
» ich komme nicht drauf:
»
» Auf Arbeit haben wir ein 0...10V Signal, welches stellvertretend für die
» Drehzahl einer Maschine steht. Dieses Signal soll für eine Folgemaschine
» genutzt werden, dafür muss es aber um 0,7V angehoben werden also
» 0,7...10,7V linear zum original Signal.
» Wie kann ich das mit Transistoren realisieren?
Hallo,
mit einzelnen Transistoren wird es nicht so einfach gehen.
Darum mein Vorschlag:
Operationsverstärker einsetzen und eine Spannung von 0,7 V
zu der Signalspannung dazu addieren.
Etwas aufwändig aber voll funktionsfähig.
Gruß Kendiman
 |
Gast

09.07.2013, 19:08
@ Kendiman
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» Darum mein Vorschlag:
» Operationsverstärker einsetzen und eine Spannung von 0,7 V
» zu der Signalspannung dazu addieren.
» Etwas aufwändig aber voll funktionsfähig.
» Gruß Kendiman
»
» 
Danke, bleibt mir nur noch die Frage wo ich auf die Schnelle die -15V hernehme. |
Kendiman
09.07.2013, 19:20
@ Gast
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» » Darum mein Vorschlag:
» » Operationsverstärker einsetzen und eine Spannung von 0,7 V
» » zu der Signalspannung dazu addieren.
» » Etwas aufwändig aber voll funktionsfähig.
» » Gruß Kendiman
» »
» » 
»
» Danke, bleibt mir nur noch die Frage wo ich auf die Schnelle die -15V
» hernehme.
Hallo,
es gibt Spannungswandler, die gleichzeitig sowohl eine positive
als auch negative Spannung ausgeben.
z.B Conrad Bestr. Nr. 156632-62
oder mit einem kleinen Trafo Sekundär 2 * 15 V die Spannung gleichrichten.
Gruß Kendiman |
Gast
09.07.2013, 19:39
@ Kendiman
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» Hallo,
» es gibt Spannungswandler, die gleichzeitig sowohl eine positive
» als auch negative Spannung ausgeben.
»
» z.B Conrad Bestr. Nr. 156632-62
Ist mir bekannt, aber leider nicht vorrätig und in dieser frühen Phase unserer Maschinenfolgesteuerung passen Kosten und Lieferzeit leider nicht.
» oder mit einem kleinen Trafo Sekundär 2 * 15 V die Spannung gleichrichten.
sollte ein kleines Modul werden (Phönix Kontakt) nicht größer als ein Leitungsschutzschalter, mehr Platz ist nicht vorhanden, zudem sollte es schnell und Kostengünstig reproduzierbar und universell einsetzbar sein (übertragung auf anderer Maschinen). Das macht es nicht leichter, ich weiß. Gibt es einen einfachen Weg der Spannungsverdopplung? |
hws

59425 Unna, 09.07.2013, 20:22
@ Kendiman
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» mit einzelnen Transistoren wird es nicht so einfach gehen.
» Darum mein Vorschlag:
» Operationsverstärker einsetzen und eine Spannung von 0,7 V
» zu der Signalspannung dazu addieren.
Bis hierher ok. Aber das geht auch mit einem einzigen OP.
Addiererschaltung. Und wenn man einen RailToRail OP einsetzt, kriegt man die Ausgangsspannung vermutlich auch ohne negative Betriebsspannung hin. Zumal die Ausgangsspannung immer mindestens Plus 0,7V ist. Kommt halt auf die Ströme an.
hws |
Theo

Düsseldorf, 09.07.2013, 20:39
@ Gast
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
Hallo
Einfach eine Spannungsquelle 0,7V in Reihe schalten geht nicht? Da kaum Strom gebraucht wird, könnte ein Netzteil doch recht klein ausfallen. 230Vsind vorhanden?
Theo |
geralds

Wien, AT, 10.07.2013, 00:45 (editiert von geralds am 10.07.2013 um 00:48)
@ Gast
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
Hi,
Was hast den du für eine Versorgung für die Schaltung?
Weil, falls sich das ausgeht, du auch nicht viel I saugst,
kannst ja einen Arbeitspunkt durch asymetrisches Teilen
der asymetrischen Versorgung machen.
Dazu brauchst einen Doppel-OPAMP 8pinig.
zB AD8657 von Analog Devices.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8657_8659.pdf
Der eine stellt die 0,7V ein, der Eingangs-OPAMP macht den Verstärker:
Hier ein Beispiel:

Mit dem Poti R10 kannst die Verstärkung leicht anpassen,
mit dem Poti R2 den Arbeitspunkt.
RR-IO CMOS OPAMP müssen es sein. - hier ists ein AD8657 mit bis 18V_UB.
Wichtig sind die engtolerierten R's.
Die Signalquelle habe ich auch bis 10,1V gestestet - musst dann eventuell mit den Potis die Amp. anpassen.
Die Werte sind so gewählt dass du auch unter- bzw. oberhalb der 0,7 bzw. 10,7 stellen kannst.
Am Punkt "Tastkopf3" ist der Ausgang, zu Masse (an der Batt).
Grüße
Gerald
--- -- ...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!" |
PeterGrz

Berlin, 10.07.2013, 09:28
@ geralds
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» Hi,
»
» Was hast den du für eine Versorgung für die Schaltung?
» Weil, falls sich das ausgeht, du auch nicht viel I saugst,
» kannst ja einen Arbeitspunkt durch asymetrisches Teilen
» der asymetrischen Versorgung machen.
»
» Dazu brauchst einen Doppel-OPAMP 8pinig.
» zB AD8657 von Analog Devices.
» http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8657_8659.pdf
»
» Der eine stellt die 0,7V ein, der Eingangs-OPAMP macht den Verstärker:
»
» Hier ein Beispiel:
» 
»
» Mit dem Poti R10 kannst die Verstärkung leicht anpassen,
» mit dem Poti R2 den Arbeitspunkt.
»
» RR-IO CMOS OPAMP müssen es sein. - hier ists ein AD8657 mit bis 18V_UB.
» Wichtig sind die engtolerierten R's.
» Die Signalquelle habe ich auch bis 10,1V gestestet - musst dann eventuell
» mit den Potis die Amp. anpassen.
» Die Werte sind so gewählt dass du auch unter- bzw. oberhalb der 0,7 bzw.
» 10,7 stellen kannst.
»
» Am Punkt "Tastkopf3" ist der Ausgang, zu Masse (an der Batt).
»
» Grüße
» Gerald
» ---
Moin Gerald,
hmmm , muß das Poti R10 nicht an den Punkt Tastkopf2 ran?
Hab die Schaltung nicht in ner Simu laufen lassen, aber so rein "gefühlt" hätte ich für beide OPV-Eingänge das gleiche Bezugspotential gewählt. -- MfG
Peter |
geralds

Wien, AT, 10.07.2013, 13:46 (editiert von geralds am 10.07.2013 um 14:03)
@ PeterGrz
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DCSignal um 0,7 V anheben - mit Spannungsfolger |
»
» Moin Gerald,
»
» hmmm , muß das Poti R10 nicht an den Punkt Tastkopf2 ran?
» Hab die Schaltung nicht in ner Simu laufen lassen, aber so rein "gefühlt"
» hätte ich für beide OPV-Eingänge das gleiche Bezugspotential gewählt.
---
Hi,
Die Schaltung besteht aus zwei Teilen.
Den nichtinv.-Amp U1A und dem einstellbaren Arbeitspunkt U1B, ist einfach ein U-Folger (stellbares "Poti" ).
Normal brauchst ja bei 0-10V_ein auf 0-10V_aus keinen Amp,
sondern ein Spannungsfolger //einfache Leitung// würde reichen.
Nun ja, da durch die Widerstände Abschwächungen sind, muss etwas verstärkt werden.
Das machst mit dem R10+R3//R9. Den R10 habe ich hier mit einem kleinen Poti versehen (war vorher fix-R),
sodass ein wenig einstellt werden kann.
Die 0,7V müssen nun auf den Ausgang des AMP addiert werden. - durch die Bürde R7.
Dadurch kommst auf den Hub für die 10,7 zu 0,7Volt.
Ich habe auch den Eingang mit der Bürde belegt, damit der Mitkoppelkreis voll auf dem Arbeitpunkt liegt.
Nur auf den Ausgang addiert erschien mir zu schwebend; wollte auch die Bürde einregeln.
Mag sein, dass ich das hier noch nicht ganz genau auf den I-Tupfen zum Ausdruck brachte.
Aber die Idee war eine virtuelle "GND"- virt. Messpunkt, Bezugspunkt und das stabil im Rückkoppelkreis eingeregelt.
Auf diese Weise wird das Signal abgeschwächt, und eingepegelt auf den
Signalpfad eines leicht verstärkenden, bzw. und µV mäßig Offset_subdrahierenden Spannungsfolgers.
So kommen am Ausgang 0,7V zu 10,7V gegen GND raus.
Hier nochmals die Simu-Schritte:
Zu betrachten ist jeweils die grüne Kurve, Oszi Kanal_C, Ausgang.
ohne Bürden - Arbeitspunkt, rein der Amp:

Hier kommt am Ende bei 10V_ein ca. 11V_aus heraus, == verstärkend.
Beide Widerstände:

nur mit R7 - Am Ausgang die Addition:

nur mit R8; "keine" bzw. µV ca. 50µV Bürde: - verstärkt wie normal.

Der Unterschied am Fusspunkt (gestellt mit Poti R2) : 0,7V liegt um ca 30µV höher, //707,126mV auf 707,156mV
wenn beide R R7 und R8 drinnen sind.
Fazit:
Im Prinzip würde R7 reichen, jedoch wollte ich den Eingang mit einrechnen.
Das Poti R10, ist auf GND, ist lediglich ein Teil des R3.
Die Toleranzen der Potis sollten eher R_+ als R_- sein,
damit mehr Stellbereich ist.
Die Wahl auf diesen OPAMP fiel u.A. weil obwohl CMOS_RRIO er auch etwas Strom treiben kann.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8657_8659.pdf
Damit kann man leicht eine Leistungsstufe antreiben.
Grüße
Gerald -- ...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!" |
Gast
10.07.2013, 17:26
@ Kendiman
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
» » » Darum mein Vorschlag:
» » » Operationsverstärker einsetzen und eine Spannung von 0,7 V
» » » zu der Signalspannung dazu addieren.
» » » Etwas aufwändig aber voll funktionsfähig.
» » » Gruß Kendiman
» » »
» » » 
Danke, Schaltung funktioniert super, macht genau was sie soll. Habe einen Traco Power Baustein aus alter Hardware entnehmen können und bin so zu meiner symetrischen Spannung gekommen. |
Gast
10.07.2013, 17:29
@ hws
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Gleichspannungs-Signal um 0,7 V anheben |
das geht auch mit einem einzigen OP.
» Addiererschaltung. Und wenn man einen RailToRail OP einsetzt, kriegt man
» die Ausgangsspannung vermutlich auch ohne negative Betriebsspannung hin.
» Zumal die Ausgangsspannung immer mindestens Plus 0,7V ist. Kommt halt auf
» die Ströme an.
»
» hws
Hatte auf die Schnelle keinen R2R zur Verfügung, habe die Schaltung von Kendiman dank Hardwarerecycling aufbauen können. Funzzt super. Danke dennoch. |
Gast
10.07.2013, 17:41
@ geralds
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DCSignal um 0,7 V anheben - mit Spannungsfolger |
» Hi,
»
» Die Schaltung besteht aus zwei Teilen.
» Den nichtinv.-Amp U1A und dem einstellbaren Arbeitspunkt U1B, ist einfach
» ein U-Folger (stellbares "Poti" ).
» Normal brauchst ja bei 0-10V_ein auf 0-10V_aus keinen Amp,
» sondern ein Spannungsfolger //einfache Leitung// würde reichen.
»
» Nun ja, da durch die Widerstände Abschwächungen sind, muss etwas verstärkt
» werden.
» Das machst mit dem R10+R3//R9. Den R10 habe ich hier mit einem kleinen Poti
» versehen (war vorher fix-R),
» sodass ein wenig einstellt werden kann.. [gekürzt]
»
» Grüße
» Gerald
Hallo Gerald,
ich bin begeistert, mit wieviel Hingabe ihr an mein Problem herangeht. Danke an alle nochmal.
Habe mein Problem mittlerweile mit der Schaltung von Kendiman lösen können (Symetrische Spannungsquelle gefunden).
Eine Leistungstufe sollte es nicht werden, es handelt sich um ein einfaches 0..10V Analogsignal für einen Frequenzumrichter. die 0,7V Hub brauchte ich um mittels zwei Dioden eine zweite Spannung auf das Signal zu überlagern, sozusagen ein mindest Analogwert der immer anliegt bis der eigentliche Sollwert diesen Mindestwert überschreitet. Auf diese Weise sollte für einen Motor eine Grundgeschwindigkeit gewährleistet werden. Funktioniert jetzt einwandfrei und passt alles in das kleine Modulgehäuse.
Macht weiter so!
Gruß Torsten alias Gast. |