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Spannung in Strom mit OP wandeln (Elektronik)

verfasst von Kamikatse, 05.08.2006, 21:35 Uhr

» Also statt 0,5 - 4,5V könnte ich ja auch 0,5V - 2,5V nehmen - der
» Messbereich reicht für meine Zwecke aus und ich habe einen Faktor von
» 8!
»
» 4 mA / 0,5V = 8
» 20mA / 2,5V = 8
»
» Nun muss ich nur noch die Widerstände R1, R2, R3 berechnen - wie auch
» immer das geht....?

Dann solltest du versuchen die Schaltung zu verstehen.
Die Ausgangsspannung wird so angepasst, dass der Strom durch R2 gleich dem Strom durch R1 ist. dadurch liegen die beiden Eingänge auf dem gleichen (Masse-)Potential. R3 kannste erstmal weg lassen. Ohne die Last ist es ein einfacher invertierender Verstärker. Der Verstärkungsfaktor ergibt sich aus dem Widerstandsverhältnis von R2 und R1. Die Last kommt nun noch zu dem Widerstand R2 hinzu. Je größer die Last, um so größer wird die Verstärkung.

R1 ergibt sich einfach durch die Eingangsspannung und dem Ausgangsstrom. Bei konstantem Faktor ergibt sich ein Widerstand von 125 Ohm (0.5V/4mA und 2.5V/20mA). R2 ist theoretisch frei wählbar, weil ja I(R2) = I(R1) gilt. Es gilt aber nur im Regelbereich. Die maximale negative Ausgangsspannung des OpAmps und der maximale Strom bestimmen hierbei die maximale Größe des Gesamtwiderstands aus R2 und Rlast. Bei -4V z.B. und -20mA würden einen maximalen Widerstand von 200 Ohm ergeben. Bei einem geschätzten Lastwiderstand von sagen wir mal 50 Ohm darf R2 maximal 150 Ohm sein. Wozu ist jetzt R3?

Es funktioniert auch ohne R3. Der Strom wird dann einfach komplett durch R2 geleitet. Aber weil I(R2) = I(R1) wird der Sensor ebenfalls mit diesem Strom belastet. Weil einige Sensoren nicht 20mA liefern können, kann mit R3 ein Nebenstrom eingestellt werden. Dadurch wird der Ausgangsstrom auf R2 und R3 aufgeteilt (im Verhältnis der Widerstände). Über R2 fließt also nur ein Teil des Ausgangsstroms und weil I(R2) = I(R1) muss der Sensor auch nur diesen Teil liefern.

Du kannst die Schaltung auch so aufbauen, also ob nur 1mA..5mA am Ausgang liegen sollen. R1 = 500 Ohm.
Für den Gesamtwiderstand gilt das gleiche wie oben, jedoch wird zu R2 jetzt R3 parallel geschaltet. Durch R2 fließen maximal 5mA (weil ja gleich I(R1)) also muss durch R3 ein Strom von 15mA fließen. Damit gilt R2 = 3 * R3 und R2 || R3 = 150 Ohm (200 Ohm Ausgang - 50 Ohm Last).
R2 ist damit maximal 600 Ohm und R3 maximal 200 Ohm.

Soweit klar??

Dann kannste ja die Werte an die realen problemlos anpassen *ggg*
R1 = 500, R2 = 300 R3 = 100 sollte aber passen.

--
Greez
Kami

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