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Hallo zusammen,

wie würdet Ihr folgende Schaltung realisieren?
Mit einem gesetzten TTL-ein-Signal soll eine Ausgangs-Steuer-Spannung (DC) von 0 bis 10 Volt in 60 Sekunden linear hochfahren.
Beim Wegnehmen des "TTL-Ein-Signal" soll die Spannung dann aber in halber Zeit, 30 Sekunden wieder von 10 auf null linear runterfahren.

Was nimmt man da am besten? Arduino mit Sepic-Wandler, zwei oder ein RC-Glied? Oder gibt es gar einen geschickten Baustein dazu?

Danke im voraus für Eure Hilfe!

Gruß Pit

» » Ok, es gäbe noch die Möglichkeit, den Arduino im Fast-PWM-Modus zu
» » betreiben. Bringt hier nichts, solltest du trotzdem vormerken, für
» nächstes
» » Mal.
»
» ..ich hatte den Output zuerst auf Pin 5 des Arduino gelegt und da eine 980
» Hz PWM.
» Auf dem Pin 9 habe ich nun die 490 Hz PWM. Ich dachte, das ist leichter zu
» glätten (zu integrieren).
» Gruß Pit

Mit google nach Fast PWM Arduino suchen...

Die funktionierende Schaltung kann man dann noch für einen billigen ATTiny umstricken.

» Ok, es gäbe noch die Möglichkeit, den Arduino im Fast-PWM-Modus zu
» betreiben. Bringt hier nichts, solltest du trotzdem vormerken, für nächstes
» Mal.

..ich hatte den Output zuerst auf Pin 5 des Arduino gelegt und da eine 980 Hz PWM.
Auf dem Pin 9 habe ich nun die 490 Hz PWM. Ich dachte, das ist leichter zu glätten (zu integrieren).
Gruß Pit

Geht auch altmodisch digital. 2 4 Bit binäre Vor - Rückwärtszähler kaskadiert. Dahinter hängst du 2 CD4066 als Schalter. Und diese überbrücken 8 Widerstande. Wenn von +15V einen 5k Ohm Widerstand zum Ausgang schaltest. und die 8 Widerstände gegen masse binär abstufst, also 39 ohm, 78 , 156, 312, 624, 1248, 2496, 4992 Ohm
Dann kannst du 256 Schritte hoch und herunter zählen. Die Frequenz erzeugst du z.B. mit 2 Stück 555. Am Ausgang brauchst du wie beim vorherigen Vorschlag eh auch einen OP. Den höchsten und niedrigsten Zählwert gewinnst du entweder logisch oder per Komparator. Und die D-flipflops die das Hoch und runter zählen steuern brauchst du ebenso.

» » Wie könnte ich das noch erreichen? Welche Kondensatorgröße und welche
» » Widerstände für R1 (Widerstand vor invertierendem Eingang des OP) und R2
» » (Rückkoppelwiderstand parallel zum Kondensator) müßte ich da nehmen dass
» es
» » doch noch funzt?
»
» ...jetzt geht es: habe vor dem + Eingang des "Verstärkungs-OP" einen 4,7K
» Widerstand und einen 10 Mikro-Elko als RC-Glied gesetzt - nun
» kommen hinten schöne 0 bis 10 Volt analog raus.
» Gruß Pit

Ok, es gäbe noch die Möglichkeit, den Arduino im Fast-PWM-Modus zu betreiben. Bringt hier nichts, solltest du trotzdem vormerken, für nächstes Mal.

» Wie könnte ich das noch erreichen? Welche Kondensatorgröße und welche
» Widerstände für R1 (Widerstand vor invertierendem Eingang des OP) und R2
» (Rückkoppelwiderstand parallel zum Kondensator) müßte ich da nehmen dass es
» doch noch funzt?

...jetzt geht es: habe vor dem + Eingang des "Verstärkungs-OP" einen 4,7K Widerstand und einen 10 Mikro-Elko als RC-Glied gesetzt - nun
kommen hinten schöne 0 bis 10 Volt analog raus.
Gruß Pit

»
» Wenn die 0...10V nicht potenzialfrei sein müssen, weil der Arduino über ein
» Steckernetzteil versorgt wird, z.B., sollte ein Widerstand von +10V gegen
» Drain reichen, dahinter noch ein RC-Glied - zum Filtern. Besser wäre ein
» Mosfet mit Logiclevel statt des IRF - ich würde den AO3400 nehmen.

Hallo nochmals,
mit dieser Schaltung (und einem LM324N) nun (siehe Foto) ist es mir gelungen, aus der 0 bis 5 Volt PWM vom Arduino kommend,
eine 0 bis 10 Volt PWM am Ausgang zu erzeugen.
Nun habe ich versucht, das Ausgangssignal mit einer OP-Standard-Integratorschaltung zu einer Analogspannung zu bekommen.
Dazu habe ich einen weiteren OP im LM324N Gehäuse verwendet und habe verschiedene Widerstände und Kondensatoren durchprobiert - leider alles ohne irgendein vernünftiges Ausgangssignal.
Wie könnte ich das noch erreichen? Welche Kondensatorgröße und welche Widerstände für R1 (Widerstand vor invertierendem Eingang des OP) und R2 (Rückkoppelwiderstand parallel zum Kondensator) müßte ich da nehmen dass es doch noch funzt?
Gruß Pit

» Wenn die 0...10V nicht potenzialfrei sein müssen, weil der Arduino über ein
» Steckernetzteil versorgt wird, z.B., sollte ein Widerstand von +10V gegen
» Drain reichen, dahinter noch ein RC-Glied - zum Filtern. Besser wäre ein
» Mosfet mit Logiclevel statt des IRF - ich würde den AO3400 nehmen.

Hallo Herr Horejsi,

vielen Dank! Ich sehe, den AO3400 gibts nur als SMD-ler, welchen MOSFet mit passender Charakteristik
gäbe es noch alternativ als Durchsteck-Bauteil?

Gruß Pit

» » Aber direkt mit PWM ca. 10...12V schalten und anschließend mit RC-Glied
» » sieben und damit eine Analogspannung erzeugen. 10V wäre gut, sollten es
» » halt stabile 12V oder mehr sein, kann man das mit der Programmierung
» » "abgleichen".
»
» Hallo,
» noch will es nicht richtig klappen - vom Arduino-Ouptut bekomme ich schön
» hoch und runter gedimmt in der richtigen Zeit die 0 bis 5 V (PWM), welche
» ich ans Gate lege eines IRF840. Mit verschiedenen Spannungsteilern hatte
» ich es ausprobiert, ich schaffe es aber bisher nicht, am
» Drain-Masse-Widerstand mehr als 4 V DC abzugreifen, obwohl ich da gerne bis
» 10 Volt hätte (im Source-Drain-Pfad habe ich 12 V externe Spannung
» angelegt). Wie müßte ich den IRF840 hinter dem Arduino Output genau
» beschalten? (vor Gate und an Source und Drain)?

Wenn die 0...10V nicht potenzialfrei sein müssen, weil der Arduino über ein Steckernetzteil versorgt wird, z.B., sollte ein Widerstand von +10V gegen Drain reichen, dahinter noch ein RC-Glied - zum Filtern. Besser wäre ein Mosfet mit Logiclevel statt des IRF - ich würde den AO3400 nehmen.

» Aber direkt mit PWM ca. 10...12V schalten und anschließend mit RC-Glied
» sieben und damit eine Analogspannung erzeugen. 10V wäre gut, sollten es
» halt stabile 12V oder mehr sein, kann man das mit der Programmierung
» "abgleichen".

Hallo,
noch will es nicht richtig klappen - vom Arduino-Ouptut bekomme ich schön hoch und runter gedimmt in der richtigen Zeit die 0 bis 5 V (PWM), welche ich ans Gate lege eines IRF840. Mit verschiedenen Spannungsteilern hatte ich es ausprobiert, ich schaffe es aber bisher nicht, am Drain-Masse-Widerstand mehr als 4 V DC abzugreifen, obwohl ich da gerne bis 10 Volt hätte (im Source-Drain-Pfad habe ich 12 V externe Spannung angelegt). Wie müßte ich den IRF840 hinter dem Arduino Output genau beschalten? (vor Gate und an Source und Drain)?
Gruß Pit

» » Für mich wäre hier immer noch ein ATTiny mit PWM-Ausgang, ein Transistor
» » und ein RC-Glied am Ausgang das Mittel der Wahl. Oder aufwändiger mit
» einem
» » Arduino statt des ATTiny.
»
» Hallo zusammen,
» nochmals herzlichen Dank für all Eure Tipps und Empfehlungen. Die Schaltung
» möchte ich schnellstmöglich so pragmatisch wie möglich lösen, aber all Eure
» Vorschläge möchte ich anschließend in der Theorie durcharbeiten und
» verstehen.
» Dem Arduino, daß ich bereits vorliegen habe, könnte ich ja die
» unterschiedlichen Rampen programmieren (Ein/Aus-"Dimm"-Zeit) und über den
» programmierten PWM-Output mit 0 bis 5 Volt an das Gate eines
» MOSFet-Transistors gehen, welcher dann analog zur PWM so durchlässt, dass
» entsprechend am Drain-Widerstand so die 0-10 Volt abfallen, welche zwischen
» Source und Drain zuvor permanent anliegen. Ich bräuchte also nur einen
» passend MosFet, einen Gate-Widerstands-Spannungsteiler für die PWM und
» einen Source und Drain Widerstand.

Aber direkt mit PWM ca. 10...12V schalten und anschließend mit RC-Glied sieben und damit eine Analogspannung erzeugen. 10V wäre gut, sollten es halt stabile 12V oder mehr sein, kann man das mit der Programmierung "abgleichen".

du willst ja ein
» HV-Netzteil
» » hochfahren / herunterfahren. Da kommt es weder auf hohe Linearität oder
» » Präzision an, es sollen halt nur schädliche Einstalttransienten bzw.
» » undefinierte Einschaltzustände verhindert werden.
» » Unter dem Gesichtspunkt halte ich die analoge Lösung für recht
» aufwändig.
» » Also entweder ein Arduino oder CMOS-Logik. Der Arduino wird vom
» » Schaltungsaufwand her die einfachste Lösung, die Rampe wird per Software
» » erzeugt und über einen DAC ausgegeben. Das könnte PWM sein, ein
» vorhandener
» » DAC kann benutzt werden oder einfach z.B. 8 Parallelports mit
» » entsprechenden Widerständen zur DA-Wandlung.
»
» Für mich wäre hier immer noch ein ATTiny mit PWM-Ausgang, ein Transistor
» und ein RC-Glied am Ausgang das Mittel der Wahl. Oder aufwändiger mit einem
» Arduino statt des ATTiny.

Hallo zusammen,
nochmals herzlichen Dank für all Eure Tipps und Empfehlungen. Die Schaltung möchte ich schnellstmöglich so pragmatisch wie möglich lösen, aber all Eure Vorschläge möchte ich anschließend in der Theorie durcharbeiten und verstehen.
Dem Arduino, daß ich bereits vorliegen habe, könnte ich ja die unterschiedlichen Rampen programmieren (Ein/Aus-"Dimm"-Zeit) und über den programmierten PWM-Output mit 0 bis 5 Volt an das Gate eines MOSFet-Transistors gehen, welcher dann analog zur PWM so durchlässt, dass entsprechend am Drain-Widerstand so die 0-10 Volt abfallen, welche zwischen Source und Drain zuvor permanent anliegen. Ich bräuchte also nur einen passend MosFet, einen Gate-Widerstands-Spannungsteiler für die PWM und einen Source und Drain Widerstand.
Gruß Pit

» Hallo,
»
» habe mir eben nochnal den Thread angesehen - du willst ja ein HV-Netzteil
» hochfahren / herunterfahren. Da kommt es weder auf hohe Linearität oder
» Präzision an, es sollen halt nur schädliche Einstalttransienten bzw.
» undefinierte Einschaltzustände verhindert werden.
» Unter dem Gesichtspunkt halte ich die analoge Lösung für recht aufwändig.
» Also entweder ein Arduino oder CMOS-Logik. Der Arduino wird vom
» Schaltungsaufwand her die einfachste Lösung, die Rampe wird per Software
» erzeugt und über einen DAC ausgegeben. Das könnte PWM sein, ein vorhandener
» DAC kann benutzt werden oder einfach z.B. 8 Parallelports mit
» entsprechenden Widerständen zur DA-Wandlung.

Für mich wäre hier immer noch ein ATTiny mit PWM-Ausgang, ein Transistor und ein RC-Glied am Ausgang das Mittel der Wahl. Oder aufwändiger mit einem Arduino statt des ATTiny.

Hallo,

habe mir eben nochnal den Thread angesehen - du willst ja ein HV-Netzteil hochfahren / herunterfahren. Da kommt es weder auf hohe Linearität oder Präzision an, es sollen halt nur schädliche Einstalttransienten bzw. undefinierte Einschaltzustände verhindert werden.
Unter dem Gesichtspunkt halte ich die analoge Lösung für recht aufwändig. Also entweder ein Arduino oder CMOS-Logik. Der Arduino wird vom Schaltungsaufwand her die einfachste Lösung, die Rampe wird per Software erzeugt und über einen DAC ausgegeben. Das könnte PWM sein, ein vorhandener DAC kann benutzt werden oder einfach z.B. 8 Parallelports mit entsprechenden Widerständen zur DA-Wandlung.
Die CMOS-Logik ist aufwändiger vom Aufbau, aus meiner Sicht einfacher als eine analoge Lösung (ausser der mit einem einfachen RC-Glied). Gerade für lange Zeiten wie z.B. 1min kann der Einsatz eines Zählers gegenüber dem analog Timer vorteile haben. Hier mal eine Einführung mit Versuchsaufbau auf dem Steckbrett:
http://www.dieelektronikerseite.de/Elements/4029%20-%20Eierlegende%20Wollmichsau%20der%20Zaehler.htm
Der Zähler hat 4 Bit. Werden statt der LEDs Widerstände eingesetzt und auf einen OPV geführt (Beispiel LSB 8k, dann 4k, 2k und dann MSB 1k) hast Du einen einfachen DAC mit 4bit, also Schritte von etwa 60V bei einem 1kV Netzteil. Natürlich kannst Du 2 Zähler kaskadieren, das ist unten im Link gezeigt. Aber eigentlich wäre das der ideale Job für einen µC.

Im Zusammenhang mit der analogen Schaltung erwähnte ich schon die Startbedingungen für den Integrator (gleich welche Schaltung, auch das RC-Glied). Die sollten auch bei Fehlschaltungen (versehentliches doppeltes Betätigen des Schalters) oder kurzen Stromausfällen wirksam werden, sonst bringt der ganze Aufwand nichts. Auch das wäre per Software einfach zu machen. In der analogen Schaltung sind hierzu oft mechanische oder elektronische Umschalter erforderlich.
Grüße
Hartwig

so etwa stelle ich mir das vor, wobei hier offenbar mehr Funktionen gegeben sind. Die Signalauskoppelung kann ich nicht so ganz nachvollziehen. Es scheint mir, dass hier so etwas wie ein "floating ground" genutzt wird - aber ich habe gerade nicht so die Zeit, da einzusteigen....
Grüße
Hartwig

»
» ah ok, ich bin immer noch am Schaltung planen und dachte mittlerweile, daß
» ich mit nur 18 Mikroampere einen 22 Mikrofarad Elko aufladen kann und hatte
» den Eigenstromverbrauch des LM317 noch nicht mit auf der Rechnung...
» Gruß Pit

Hallo,
in den µA - Bereich kommst Du mit der Stromquelle LM334. Nur - die kann man auch für Temperaturmesszwecke einsetzen (das ist vom Hersteller wirklich so gemeint!). Der Temperatureinfluss dürfte unter 100µA so etwas über 0,1% / °C liegen (wenn ich das richtig erinnere, bitte ins DB schauen). Im Datenblatt ist auch gezeigt, wie man mit einer zusätzlichen Diode und einem Widerstand den Temperatureinfluss kompensieren kann. So könnte das Konzept beibehalten werden. Vor allen Dingen könnte als Kondensator noch ein Folienkondensator zum Einsatz kommen (Reichelt/Wima zum Beispiel). Elkos wären meine 2. Wahl. MLCC-Keramik Kondensatoren Klasse 1 gehen nach genauer Auswahl für solche Anwendungen, sind aber nur bis einige 100 nF erhältlich. Klasse 2 MLCCs sind eigentlich nur zur Siebung und Entkopplung gedacht und für zeitbestimmende Anwendungen, in den Kapazitätskonstanz und Stabilität gefordert sind, weniger bis nicht geeignet. (Auch nachzulesen unter Keramikkondensatoren/Wikipedia).
Sonst fallen mir momentan keine geeigneten Stromquellen ICs ein (LT3092 geht herunter bis 500µA). Man kann natürlich auch eine Schaltung mit Transistoren/FETs oder MOSFETs bauen - aber dann ist der Aufwand schnell größer. als einen OP als Integrator zu schalten und zum Laden/Entladen ensprechend anzusteuern - der OP arbeitet dann ja als Lade/Entladequelle, je nach Eingangssignal (invertiert!). Das bestimmen des Ausgangspunktes für die Integration erfordert allerdings eine auch wieder eine Umschaltung (vom Ausgangszustand in den Betriebszustand, da der Integrator eben kleinste Spannungen integriert und daher nicht stabil auf einen Wert gehalten werden kann. Anfangspunkt wären hier entsprechend 0V / 10V. Allerdings wurde hiier im Thread noch nicht erwähnt, dass grundsätzlich bei einem Integrator - also auch bei der Schaltung mit den zwei Konstantstromquellen - die Anfangswerte für den Kondensator gesetzt werden müssen. Bei entsprechender Schaltung sind die 0V beim Einschalten evtl. leicht zu erreichen, aber willst Du ausschalten, muß der integrator auf 10V stehen, und die kann kein realer Integrator einfach für längere Zeit halten.
Grüße
Hartwig