Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

pr

E-Mail

30.10.2024,
16:20
 

Nichtinvertierender OPV mit Offset (Schaltungstechnik)

Hallo,

Ich möchte gern ein analoges Signal um 0,15V konstant anheben. Dabei bin ich sehr limitiert was platz angeht und wollte es daher mit nur einem OPV erledigen. Außerdem habe ich keine möglichkeit eine negative Versorgungsspannung bereitzustellen.
Nach meinen anfänglichen versuchen das ganze mit einem nichtinvertierenden Summierer umzusetzen bin ich in die Spice simulation gegangen und habe eine spontane Idee von mir getestet: Ich erzeuge über einen Spannungsteiler von 33kR und 1kR aus meinen 5V Versorgungsspannung meine 0,15V und nutze diese für den GND-Anschluss meines OPVs dadurch habe ich mir eine virtuelle Masse geschaffen mit welcher ich den Offset im Bezug zur realen Masse habe. Ich habe das ganze in QSpice simuliert und es hat exakt so funktioniert wie ich mir das vorgestellt habe. (*siehe screenshot*)

Jetzt habe ich das ganze in Echt nachgebaut und musste feststellen dass es nicht funktioniert. Am GND-Pin stellt sich eine höhere Spannung ein die aber konstant scheint. Durch eine Verringerung des 1kR zu 220 R hatte ich wieder die gewünschten 0,15V auf Masse des OPV anliegen.
Wenn ich nun mit einer 2. Spannungsversorgung (die Masse ist mit den 0,15V verbunden) 1V an den EIngang anlege komme ich leider nur bei 1,08V raus.

Hat jemand bessere Ideen wie man das ganze präziser umsetzen könnte?



Offroad GTI(R)

30.10.2024,
16:34
(editiert von Offroad GTI
am 30.10.2024 um 16:35)


@ pr

Nichtinvertierender OPV mit Offset

Das kann auch nur in einer Simulation funktionieren.
Der OPV wird wird ja irgendeine Last treiben müssen und die Signalquelle wird auch nicht ideal sein. Die Sachen solltest du mal spezifizieren.

» Dabei bin ich sehr limitiert was platz angeht und wollte es daher mit nur einem OPV erledigen.
Was heißt wenig Platz? 8-Pin Gehäuse mit zwei OPVs sind doch sehr verbreitet ;-)

Hartwig(R)

30.10.2024,
18:33
(editiert von Hartwig
am 31.10.2024 um 08:28)


@ pr

Nichtinvertierender OPV mit Offset

Du setzt hier einen idealen OPV voraus (wie von Offroad GTI angedeutet), viele "dual-supply"-Typen benötigen aber ein minimales Eingangssignal, das deutlich über dem Minus der Versorgung liegt. Es gibt aber rail-to-rail OPVs, bei denen können die Eingänge bis an die Versorgungsspannung (+/-) angesteuert werden. In deinem Fall sollte es ein LM358 tun, der als single supply OPV ansteuerbar bis nahe -Ub. Trotzdem fließt durch deinen Spannungsteiler für die Vorspannung noch der Betriebsstrom (Belastung!) des OPVs - die Schaltung ist also alles andere als genau. Es kommt darauf an, welche Fehler zulässig sind und wie genau der OPV betrieben wird (Eingang und Ausgang).

Pitsch

31.10.2024,
06:58

@ pr

Nichtinvertierender OPV mit Offset

Hallo pr

Ersetze die Wiederstände 33k und 1k, durch ein 47k Spindelpoti. So erhälst Du vielleicht bessere Resultate weil es nun einstellbar ist.
Aber wie schon Offroad GTI sagte, Simulation und Realität sind zwei verschiedene Dinge!

Mit freundlichen Grüssen! Pitsch

solarkineu

31.10.2024,
11:36

@ pr

Nichtinvertierender OPV mit Offset

Hallo,
warum nicht den minus vom Op an den - der Eingangsschaltung legen

Hartwig(R)

31.10.2024,
22:43

@ solarkineu

Nichtinvertierender OPV mit Offset

» Hallo,
» warum nicht den minus vom Op an den - der Eingangsschaltung legen

1 - der -Ue Eingang wurde ja "hochgelegt", um die 150mV Offset zu erzeugen...
2 - dazu braucht es einen OPV, bei dem -Ue bis an -Ub (als GND) ansteuerbar ist.

in der Simulation ist der OPV nicht spezifiziert, also wahrscheinlich als ideal angenommen. Im Versuchsaufbau war es wohl kein OPV, der die unter 2 erwähnten Bedingungen erfüllt.

Das bleibt aber immer noch Murks. Hier kann man nachlesen, wie es gehen könnte (Schaltung nach Fig.7 modifizieren als nichtinvertierenden Summierer mit einem Eingang für das Signal und einen EIngang für die 150mV Offset. :

https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00682c.pdf