Forum

Hallo,

habe folgendes Problem mit einem Differenzverstärker:

Schaltbild:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm

Daten:
OP-Versorgung single: +18V
Ue1 = 5V an E1
Ue2 Eingangsspannung = 9 - 14V an E2
Ua Ausgangsspannung = 0 - 5V
Die Eingangsquellen sind niederohmig.

Wie bekommt man die Widerstände R1 bis R4 berechnet?

Kann mir jemand helfen?

Danke

Gruß
Mathias

» Daten:
» OP-Versorgung single: +18V
» Ue1 = 5V an E1
» Ue2 Eingangsspannung = 9 - 14V an E2
» Ua Ausgangsspannung = 0 - 5V
» Die Eingangsquellen sind niederohmig.
»
» Wie bekommt man die Widerstände R1 bis R4 berechnet?
»


wie beschrieben diese Formel:
Ua = R2/R1(Ue2-Ue1) benutzen
dann müssen aber R1/R2=R3/R4 sein!


gruß oppi

» » Daten:
» » OP-Versorgung single: +18V
» » Ue1 = 5V an E1
» » Ue2 Eingangsspannung = 9 - 14V an E2
» » Ua Ausgangsspannung = 0 - 5V
» » Die Eingangsquellen sind niederohmig.
» »
» » Wie bekommt man die Widerstände R1 bis R4 berechnet?
» »
»
»
» wie beschrieben diese Formel:
» Ua = R2/R1(Ue2-Ue1) benutzen
» dann müssen aber R1/R2=R3/R4 sein!
»
»
» gruß oppi

Wenn anstatt 5V an Ue1 9V anliegen, dann wäre das kein Problem. Dann würde ich für R1 bis R4 je 10k nehmen.
Ist aber leider nicht.

Gruß
Mathias

Mach an deinen 2. Eingang nen Z-Diode und nen Widerstand. Über die Z-Diode lässt du 4V abfallen und greifst deine Spannung über dem Widerstand ab. Dann hast du 9-14V zu 5-10V gemacht.
Die Z-Diodenspannung ist natürlich Stromabhängig. Das ist also nur so ca.
Wenns ganz genau werden soll. Musst du nen Subtrahierer bauen und 4V abziehen.

Gruß Enton

--
Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» OP-Versorgung single: +18V

Und der OP kommt mit dem Ausgang auch bis 0 volt runter? ist ein RailToRail?

» Wenn anstatt 5V an Ue1 9V anliegen, dann wäre das kein Problem.

Und warum legst du dann nicht 9V dort an? Evtl aus den 18V Betriebsspannung erzeugen?

hws

» Ua Ausgangsspannung = 0 - 5V

Was andere Beantworter noch nicht erwaehnt haben: Wenn Du diese 0 V am Ausgang sauber einstellen willst, musst Du daran denken, einen Opamp zu evaluieren, der zumindest ausgangsseitig sicher auf 0 V gesteuert werden kann. Das ist in der Regel dann der Fall, wenn der Opamp eine reine CMOS-Ausgangsstufe hat.

Wenn Du Dich darauf nicht fixieren willst, dann geht's auch mit einem Feldwaldwiesen-Opamp, in dem Du den auch mit einer gewissen negativen Spannung speist, soll heissen einige Volt unter dem Null-Pegel.

Gruss
Thomas
--
Mein ELKO-Buch ueber Opamp und Instumentation-Amplifier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#my_literatur
http://www.elektronik-kompendium.de/shop/buecher/operationsverstaerker-und-instrumentationsverstaerker

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» » Ua Ausgangsspannung = 0 - 5V
»
» Was andere Beantworter noch nicht erwaehnt haben: Wenn Du diese 0 V am
» Ausgang sauber einstellen willst, musst Du daran denken, einen Opamp zu
» evaluieren, der zumindest ausgangsseitig sicher auf 0 V gesteuert werden
» kann. Das ist in der Regel dann der Fall, wenn der Opamp eine reine
» CMOS-Ausgangsstufe hat.
»
» Wenn Du Dich darauf nicht fixieren willst, dann geht's auch mit einem
» Feldwaldwiesen-Opamp, in dem Du den auch mit einer gewissen negativen
» Spannung speist, soll heissen einige Volt unter dem Null-Pegel.
»
» Gruss
» Thomas
» --
» Mein ELKO-Buch ueber Opamp und Instumentation-Amplifier:
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/index.htm#my_literatur
» http://www.elektronik-kompendium.de/shop/buecher/operationsverstaerker-und-instrumentationsverstaerker


Ja, Ihr habt schon recht mit dem OP-Ausgang der auf 0V runter sollte.
Ist mir jetzt aber nicht so wichtig. Und das mit den 5V ist auch gegeben, läßt sich nicht ändern. Das Kernproblem sind immer noch die Widerstandswerte.
Also, wer weis da was?

Gruß
Mathias

Das wird vermutlich so nicht gehen. Das Problem ist folgendes:
Wenn du dir die Formel anschaust, ist die Wirkung der Widerstände proportional zur jeweiligen Eingagsspannung.
Du müsstest aber 4V abziehen, unabhängig von der Eingagnsspannung. Das geht nun mal nicht.

Beschreib doch mal, was du machen willst, und warum die 5V fest sind.

Gruß Enton

--
Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» Das wird vermutlich so nicht gehen. Das Problem ist folgendes:
» Wenn du dir die Formel anschaust, ist die Wirkung der Widerstände
» proportional zur jeweiligen Eingagsspannung.
» Du müsstest aber 4V abziehen, unabhängig von der Eingagnsspannung. Das
» geht nun mal nicht.
»
» Beschreib doch mal, was du machen willst, und warum die 5V fest sind.
»
» Gruß Enton

Hallo Enton,
Du meinst mit den gegeben Werten ist das Ergenis nicht zu erreichen. Gut, dann muß ich mir was anderes einfallen lassen.
Bzw. dann frage ich einfacher.
Was für einen Schaltungsvorschlag habt Ihr.
Es soll eine Versorgungsspannung (Acku)6,5-18V überwacht werden.
Für meine Belange ist aber nur der Bereich zwischen 9-14V von Interesse. Dieser Bereich soll auf 0-5V umgesetzt werden.
Zur Verfügung steht:
1 OP (Rail-Rail)
1 einfacher Versorgungsspannung = zu überwachende Spannung
1 Uref=5,0V
Der Ausgang kommt mit Schutzschaltung auf einen Mega8L AD-Eingang (10bit) zur Weiterverarbeitung.
Mit einfachem Spannungsteiler 3:1 ist mir die Auflösung zu gering.

Gruß
Mathias

» Was für einen Schaltungsvorschlag habt Ihr.
» Es soll eine Versorgungsspannung (Acku)6,5-18V überwacht werden.
» Für meine Belange ist aber nur der Bereich zwischen 9-14V von Interesse.
» Dieser Bereich soll auf 0-5V umgesetzt werden.
» Zur Verfügung steht:
» 1 OP (Rail-Rail)
» 1 einfacher Versorgungsspannung = zu überwachende Spannung
» 1 Uref=5,0V
» Der Ausgang kommt mit Schutzschaltung auf einen Mega8L AD-Eingang (10bit)

Normalerweise macht man das mit einem OPV in Subtrahierschaltung. Es werden sozusagen 9V
von der Eingangsspannung abgezogen. Dazu
brauchst Du aber eine negative Betriebsspannung.
Die kannst Du z.B. mit einem DCDC-Wandler aus der
positiven Spannung erzeugen.
Gruss
Harald

Ich nehme mal an, das du auf die 5V Uref festgelegt bist, da diese Spannung konstant ist, während die 18V schwanken können.

Du wirst aber um einen DC-DC Wandler nicht herum kommen.
Entweder du machst das so wie Harald beschrieben hat mit einem Subtrahierer, brauchst dafür aber noch nen OPV, oder du nimmt nen Boostkonverter mit einstellbarer Ausgangsspannung und machst deine 5V zu 9V. Das wäre vom Schaltungsaufwand her geringer.
Schau wegen dem Boostkonverter einfach mal bei Texas Instruments oder Maxim in der Parametrik Search. Da findest du mehr als genug.( Gibts auch alles als Sampels).

Gruß Enton

--
Da säuft man den ganzen Tag und wird trotzdem nicht für voll genommen

» Ich nehme mal an, das du auf die 5V Uref festgelegt bist, da diese Spannung
» konstant ist, während die 18V schwanken können.
»
» Du wirst aber um einen DC-DC Wandler nicht herum kommen.
» Entweder du machst das so wie Harald beschrieben hat mit einem
» Subtrahierer, brauchst dafür aber noch nen OPV, oder du nimmt nen
» Boostkonverter mit einstellbarer Ausgangsspannung und machst deine 5V zu
» 9V. Das wäre vom Schaltungsaufwand her geringer.
» Schau wegen dem Boostkonverter einfach mal bei Texas Instruments oder
» Maxim in der Parametrik Search. Da findest du mehr als genug.( Gibts auch
» alles als Sampels).
»
» Gruß Enton

Danke mal an alle die versucht haben zu helfen.
Am Wichtigsten war für mich die Aussage, daß es mit +5V Ref und einem Differenzverstärker nicht funktionieren kann.
Ich werde mir jetzt eine andere praktikable Lösung einfallen lassen müssen. Vorschläge von Euch habe ich ja.

Gruß
Mathias