Forum

Hallo zusammen,

vielleicht kann mir jemand mit folgendem Problem weiterhelfen:

Eine Schaltung bringt am Ausgang eine sich ständig verändernde Spannung zwischen 0,1 und 7,0V heraus (ein Ausschnitt der Kennlinie ist angehängt - Bitte nicht darüber wundern dass die angehängte Kennlinie nur bis 5V geht. In der Praxis geht sie bis zu den genannten 7V.) Das Steuergerät welches dieses Signal verarbeiten soll, kann aber nur Signale zwischen 0,1 und 5,0V interpretieren.
Nun ist eine Schaltung hierfür gefragt. Dass dadurch die ursprüngliche Kennlinie "gestaucht" wird, ist mir bewusst, stellt aber kein Problem dar. Was auf mich problematisch wirkt ist, dass die Kennlinie nicht wie gewöhnlich bei 0 beginnt, sondern bei den 0,1V. Und das darf nicht geändert werden, sonst macht das Steuergerät Probleme.

Hoffentlich hat jemand eine Idee dazu! Würde mich über jegliche Hilfe freuen

Viele Grüße,
Pascal

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20111007233259.tiff

» Hallo zusammen,
»
» vielleicht kann mir jemand mit folgendem Problem weiterhelfen:
»
» ... Eine Schaltung bringt am Ausgang eine sich ständig verändernde Spannung
» zwischen 0,1 und 7,0V heraus ...
» ... verarbeiten soll, kann aber nur Signale zwischen 0,1 und
» 5,0V interpretieren.

Hmm, wo ist nun das Problem? wie genau muss das denn sein? Kannste das net mit der Durchlassspannung von ner Diode (z.B. Schottky) hinreichend genau hinbiegen?
Am schönsten geht es natürlich mit Op-Amps und ner symmetrischen Versorgung. Wenn die Symmetrische net möglich ist, dann müssen halt (schweineteure) Rail2Rail-Op-Amps an den Start geschoben werden. Level-Shifts sind damit sehr gut möglich.

Viele Grüße,

Uli

--
„Wo kämen wir hin, wenn jeder sagte, wo kämen wir hin und keiner ginge, um zu sehen, wohin wir kämen, wenn wir gingen.“

(Kurt Marti)

Hallo passivw

ein Schaltungsvorschlag :






Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

» Hmm, wo ist nun das Problem? wie genau muss das denn sein? Kannste das net
» mit der Durchlassspannung von ner Diode (z.B. Schottky) hinreichend genau
» hinbiegen?
» Am schönsten geht es natürlich mit Op-Amps und ner symmetrischen
» Versorgung. Wenn die Symmetrische net möglich ist, dann müssen halt
» (schweineteure) Rail2Rail-Op-Amps an den Start geschoben werden.
» Level-Shifts sind damit sehr gut möglich.
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» Viele Grüße,
»
» Uli
» Hmm, wo ist nun das Problem? wie genau muss das denn sein? Kannste das net
» mit der Durchlassspannung von ner Diode (z.B. Schottky) hinreichend genau
» hinbiegen?
» Am schönsten geht es natürlich mit Op-Amps und ner symmetrischen
» Versorgung. Wenn die Symmetrische net möglich ist, dann müssen halt
» (schweineteure) Rail2Rail-Op-Amps an den Start geschoben werden.
» Level-Shifts sind damit sehr gut möglich.
»
» Viele Grüße,
»
» Uli

Hallo Uli,

leider sind meine Elektronikkenntnisse nicht ausreichend um alles zu verstehen was du dort geschrieben hast, aber Ich versuche mal das Problem genauer zu spezifizieren:
Der Ausgang erzeugt eine Kennlinie in Form einer Spannung (0,1 - 7V). Diese Kennlinie soll jetzt quasi "gestaucht" werden, damit Sie nur noch von 0,1 - 5V geht.

Es steht übrigens zusätzlich eine 12V-Spannungsversorgung zur Verfügung, falls diese benötigt wird.

Viele Grüße,
Pascal

» ein Schaltungsvorschlag :

Hallo Thomas,

WOW! Danke für den Tipp!

Nur zum Verständnis:
VS1 12 = Spannungsversorgung 12V DC
VG 1 = Eingangsspannung (0,1 - 7V DC)
Out 1 = Ausgangsspannung (0,1 - 5V DC)

Richtig?

Außerdem gibt es noch ein paar Vorgaben seitens der Elektronik, welche die 0,1 - 7V herausbringt, kannst du evtl. bestätigen dass die o.g. Schaltung hierfür passend ist?

1. Die zur Verfügung stehende Spannungsversorgung kann zwischen 10 - 15V DC schwanken (KFZ). Außerdem muss mit Oberwellen/Störeinflüssen gerechnet werden.
2. Die Temperatur am Einbauort (Motorraum) kann auch mal höher oder niedriger werden (Sommer / Winter / sportliche Fahrweise).
3. Der Signalausgang welcher die 0,1 - 7V zur Verfügung stellt darf nur mit einer hochohmigen Elektronik belastet werden (>10 kOhm). Ist das hier der Fall?
4. Die zulässige Kapazität am selbigen Ausgang darf zudem 2nF nicht überschreiten. Hierfür hätte Ich aber ein entsprechendes Messgerät da, das könnte Ich also selbst testen.

Wenn du mir für die o.g. Punkte dein OK gibst, bau Ich die Schaltung gleich auf und gebe dir Rückmeldung wie es geklappt hat!

Viele Grüße,
Pascal

» » ein Schaltungsvorschlag :
»
» Hallo Thomas,
»
» WOW! Danke für den Tipp!
»
» Nur zum Verständnis:
» VS1 12 = Spannungsversorgung 12V DC
» VG 1 = Eingangsspannung (0,1 - 7V DC)
» Out 1 = Ausgangsspannung (0,1 - 5V DC)
»
» Richtig?
JA!

» 1. Die zur Verfügung stehende Spannungsversorgung kann zwischen 10 - 15V
» DC schwanken (KFZ). Außerdem muss mit Oberwellen/Störeinflüssen gerechnet
» werden.
NO! -> linear Regler,...
» 2. Die Temperatur am Einbauort (Motorraum) kann auch mal höher oder
» niedriger werden (Sommer / Winter / sportliche Fahrweise).
?? Wie hoch, wie nieder?
» 3. Der Signalausgang welcher die 0,1 - 7V zur Verfügung stellt darf nur
» mit einer hochohmigen Elektronik belastet werden (>10 kOhm). Ist das hier
» der Fall?
Ja!
» 4. Die zulässige Kapazität am selbigen Ausgang darf zudem 2nF nicht
» überschreiten. Hierfür hätte Ich aber ein entsprechendes Messgerät da, das
» könnte Ich also selbst testen.
»
Sollte passen, das müsstest du schon den OP seinen Eingang auch mitvermessen!

--
(Zitat)
-------------------------------------------------------------------

"Dumm ist der, der dummes....."

» NO! -> linear Regler,...

Also laut dem Versuchsaufbau den Ich eben gemacht habe ist die Schaltung gegen Änderungen der Versorgungsspannung total unempfindlich. Also von 6 - 15V ändert sich das Ausgangssignal bzw. das Regelverhalten erfreulicherweise überhaupt nicht!

» ?? Wie hoch, wie nieder?

Schwer abzuschätzen, ohne es wirklich zu messen. Aber Ich würde mal sagen -20 bis +40 °C!


Nun ist aber noch ein Problem, die Schaltung funktioniert ansonsten 1A (Danke vor allem an Thomas!):
Der "Ausgang" der Schaltung regelt zwar bis in die richtige Grenze, d.h. wenn vorne 7,0V reingehen, kommen hinten saubere 5,0V heraus, aber diese Regelung geschieht erst ab ca. 2,6V Eingangsspannung.
Folgendes hab Ich aber herausgefunden: Wenn Ich den negativen Pol der Spannungsversorgung des OP-Verstärkers auf -12V, statt auf Masse lege, funktioniert alles einwandfrei - er regelt von 0,1V bis 7,0V geradezu perfekt hoch!

Nur woher bekomme Ich im Auto eine -12V Spannung? Oder gibt es eine andere Lösung?

Nun im Auto -12V zu erzeugen ist möglich, aber eher kompliziert zu realisieren! Ich frage mich nur gerade, warum es nicht funktioniert, wenn du VSS vom OP auf GND legst?

--
(Zitat)
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"Dumm ist der, der dummes....."

» Nun im Auto -12V zu erzeugen ist möglich, aber eher kompliziert zu
» realisieren! Ich frage mich nur gerade, warum es nicht funktioniert, wenn
» du VSS vom OP auf GND legst?

Welchen OpAmp verwendest du?

--
(Zitat)
-------------------------------------------------------------------

"Dumm ist der, der dummes....."

» Nun ist aber noch ein Problem, die Schaltung funktioniert ansonsten 1A
» (Danke vor allem an Thomas!):
» Der "Ausgang" der Schaltung regelt zwar bis in die richtige Grenze, d.h.
» wenn vorne 7,0V reingehen, kommen hinten saubere 5,0V heraus, aber diese
» Regelung geschieht erst ab ca. 2,6V Eingangsspannung.
» Folgendes hab Ich aber herausgefunden: Wenn Ich den negativen Pol der
» Spannungsversorgung des OP-Verstärkers auf -12V, statt auf Masse lege,
» funktioniert alles einwandfrei - er regelt von 0,1V bis 7,0V geradezu
» perfekt hoch!
»
Der LM324 ist negativ Rail fähig. Du hast eventuell einen OPV verwendet, der diese Fähigkeit nicht besitzt.

Hier ist noch eine Möglichkeit die 0,1V mittels Offsetabgleich zu realisieren.
Die Eingangsschutzschaltung für KFZ- Spannungen wurde hier im Forum, einst für mich, erörtert.

» » ein Schaltungsvorschlag :
»
» Hallo Thomas,
»
» WOW! Danke für den Tipp!
»
» Nur zum Verständnis:
» VS1 12 = Spannungsversorgung 12V DC
» VG 1 = Eingangsspannung (0,1 - 7V DC)
» Out 1 = Ausgangsspannung (0,1 - 5V DC)
»
» Richtig?
»

JA, genauso, funktioniert mit dem LM324 !

» Außerdem gibt es noch ein paar Vorgaben seitens der Elektronik, welche die
» 0,1 - 7V herausbringt, kannst du evtl. bestätigen dass die o.g. Schaltung
» hierfür passend ist?
»
» 1. Die zur Verfügung stehende Spannungsversorgung kann zwischen 10 - 15V
» DC schwanken (KFZ). Außerdem muss mit Oberwellen/Störeinflüssen gerechnet
» werden.

Damit muss mindestens sichergestellt werden, dass hohe energiereiche Störspitzen < 30 Volt bleiben, z.B. mit einem Tiefpass 100 Ohm / 1000uF und einer Z-Diode 15V.

» 2. Die Temperatur am Einbauort (Motorraum) kann auch mal höher oder
» niedriger werden (Sommer / Winter / sportliche Fahrweise).

Einen LM324 mit erweitertem Temperaturverhalten wählen, kein Problem !

» 3. Der Signalausgang welcher die 0,1 - 7V zur Verfügung stellt darf nur
» mit einer hochohmigen Elektronik belastet werden (>10 kOhm). Ist das hier
» der Fall?

Ja, klar durch den 10kOhm am Eingang ist das sichergestellt !

» 4. Die zulässige Kapazität am selbigen Ausgang darf zudem 2nF nicht
» überschreiten. Hierfür hätte Ich aber ein entsprechendes Messgerät da, das
» könnte Ich also selbst testen.

Kein Problem, wenn die Zuleitung nicht allzu lang gewählt wird.


Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

» » Nun im Auto -12V zu erzeugen ist möglich, aber eher kompliziert zu
» » realisieren! Ich frage mich nur gerade, warum es nicht funktioniert,
» wenn
» » du VSS vom OP auf GND legst?

Das wüsste Ich auch gerne...

» Welchen OpAmp verwendest du?

Folgendes steht auf dem IC:

HEB
UA741CP
MALAYSIA

Und senkrechte steht noch drauf: 814

» Hier ist noch eine Möglichkeit die 0,1V mittels Offsetabgleich zu
» realisieren.
» Die Eingangsschutzschaltung für KFZ- Spannungen wurde hier im Forum, einst
» für mich, erörtert.

Hallo olit,

besten Dank für die o.g. Schaltung, aber die Lösung von Thomas bedeutet weniger Bauteile und damit auch weniger Fehlermöglichkeiten. Außerdem funktioniert sie schon (fast) wie sie soll

Aber trotzdem nochmals: Danke schön!

Gruß Pascal

»
» Folgendes steht auf dem IC:
»
» HEB
» UA741CP
» MALAYSIA
»
» Und senkrechte steht noch drauf: 814

» UA741

Der stammt noch aus der Steinzeit.