OP-Subtrahierer?

Hallo Leute!

enthalten, habe ich versucht einen vierfach-OP LM324 zu nehmen und als Subtrahierer zu verschalten.

Vorweg ein paar Worte zum Zweck des ganzen:

DC-Offset enthalten. Es geht mir dabei um zwei Arten von Signalen:

Variante 1: Eingangssignale die als (positive) variable Spannung auf einer DC-Offset liegt. Beispielsweise 2,53V bis 4,21V. Soll aufgespreizt werden auf ein Ausgangssignal von 0,00 - 5,00V.

Varinate 2: Eingangssignale welche symmetrisch um einen DC-Offset herrum liegen. Beispielsweise +-200mV um etwa 4V DC-Offset (3,80-4,20V) welche

beliebigen DC-Offset vom Signal zu subtrahieren, habe ich mir folgedes gebastelt:

IC1a Input |\ o----------|+\ ___ 2,53-4,2V | >--o o--|___|- o +-|-/ | | | | |/ | | | | | ___ | |\IC1c | o-------o-|___|---o--|-\ | |\IC1d +9V ___ | >---o--------|+\ Out o o-|___|---o--|+/ | >----o---o | IC1b | | |/ o---|-/ | .-. |\ | | | |/ | P1 | |--o .-. | .-. '-' o--|-/ | | | o--------->| | P2 | | |/ | | | | | o | | '-' '-' -9V o--------o | | - | GND - GND

anpassen will.

Der LM324 wird symmetrisch mit +-9V versorgt.

P1 abgeglichen auf 2,53V ergibt ein Input von 2,53V richtiger weise einen Output von 0V. Steigt der Input aber auf 4,2V dann erhalte ich ein invertiertes Ausgangssignal von -0,86V statt der erhofften +1,67V. (P2 auf Linksanschlag, somit V von IC1d =1).

DC-Offset P1 abgezogen.

an IC1b ran. Allerdings ist das Ergebnis immer noch das selbe. Sind die Spannungen von IC1a und IC1b identisch, liegt das Ausgangssignal richtiger weise auf 0V.

den negativen Bereich *grumel*.

Daher hier die Frage:

ich vorhabe?

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Jürgen Hüser
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On 15 Jan 17 at group /de/sci/electronics in article o5gumk$vk8$ snipped-for-privacy@news.albasani.net

Wolfgang

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Wolfgang Allinger

Du machst Dir falsche Hoffnungen.

einen Spannungsteiler halbiert wird.

MfG hjs

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Hans-Jürgen Schneider

Wie schnell sind die Signale denn? Bei "DC-Offset" denke ich eher an Eingangskondensator, als an OpAmp-Subtrahierer.

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Edzard Egberts

weniger kritisch. Was kritisch sein kann ist die Offset-Drift. Deshalb

das auch kein Problem.

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anlegt, sollte das genau das machen, was du willst.

Stefan

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Stefan

Sollt eso sein. Guckst Du da:

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Marc

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Marc Santhoff

news:o5gumk$vk8$ snipped-for-privacy@news.albasani.net...

ja an den - Eingang des OpAmps, also wird der Ausgang so weit ins

  • Eingang.

Der nachfolgende IC1d invertiert die Spannung auch nicht. Deine Schaltung tut also wie du sie gebaut hast.

Es geht einfacher (inklusive Kennlinienlinearisierung):

+------+---+--------- AVCC | | | 20k 19k6 | TS507 | | | +------)---)-48k3-+ | | | | +------)--|+\ | | | | >----+-- 0 bis 100 GradC | +--|-/ | | | | | Pt1000 +---)-582k-+ | | | | 1k | | | | +------+---+--------- AGND

Berechnung

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(Seite 21 mit RTD_Linearization_v7.xls aus slyt442.zip auch als Dreidrahtanschluss)
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(letzte Seite, auf 0.1 GradC einstellbar genau)
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Er ist ungenau und kann, wenn er mit 5V versorgt wird, lediglich Spannungen bis 3.5V verarbeiten, und kommt mit dem Ausgang nicht auf

0V, wenn ein Widerstand ihn in Richtung plus zieht.

Mit einem Rail-To-Rail-OpAmp wie dem MCP6V11 (Reichelt) geht es einfacher. Es gibt auch viele andere

TLC2652 (1uV

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) LTC2051HV/LTC2052HV (3uV zerodrift bis 12V Reichelt) LTC2057HV (4uV zerodrift bis 60V) LMP2021 (5uV max) LTC1050/LTC1250 (5uV chopperstabilisiert) MCP6V11 (8uV zerodrift 1.6-5.5V, Reichelt) TSZ121 (8uV, ST, 1.8-5.5V) LTC1049/LTC1152 (10uV zerodrift, Ladungspumpe, Reichelt) AD8551 (1uV typ 10uV max, zero drift, Reichelt 2.7-5.5V) AD8622 (10uV) LMP2015/LMP2016 (800nV typ. 10uV max. 2.7..5.25V) AD8671 (20uV) OPA177F/OPA188 (25uV max, 36V) OPA376/2376/4376 (5uV typ 25uV max 2.2-5.5VR2R TI) LT1078 (35uV, 0.3mV max) OPA192 (5uV typ 75uV max, 36V) AD8603/7/9 (50uV, 700uVmax, 1pA, 500pAmax, 2.8-5V, R2R) AD820 (100uV typ

1.2mV max) TS507 (100uV, 0.4mV max).
--
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Homepage http://www.oocities.org/mwinterhoff/ 
dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
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MaWin

Hallo!

Am 16.01.2017 um 08:36 schrieb Edzard Egberts:

Genau da liegt der Hase: Frequenzgang reicht von DC bis etwa 10kHz.

Das sind Basisbandsignale (Flat Audio oder auch als Diskriminatorsignale

Beide Signale kommen aus Demodulatorchips die leider alle durchweg mit einer viruellen Masse bei halber Betriebsspannung arbeiten. Bekommt der Demodulator also unsymmetrische 6V, haben diese Ausgangssignale leider einen DC-Offset von beispielsweise 3V.

Schaltung nicht belastet werden.

Die Unterschiede je nach dem welche der beiden Signalarten verarbeitet sollen, lassen sich auf folgende Punkte runterbrechen:

Basisbandsignale haben eine Amplitude von grob 150~200mV, liegen roh also im Bereich von 2,90 - 3,10V vor welche eben um 3V runtergezogen werden sollen um symetrisch auf die Nulllinie zu kommen: Min -75mV und

der Nulllinie. Dort muss nur der DC-offset, von beispielsweise 3V

erschlagen, wenn denn der Subtrahierer nicht generell in den negativen Bereich wollte.

dynamischen Signalen bis 10kHz freilich auch statische Signale ohne Messfehler erfasst werden sollen.

um das mal zu checken. Dumm ist halt nur das ich hier zwei Wochen auf die 20 Briefmarkenplatinen (24x29mm) gewartet habe die wahrscheinlich nicht

Platinen warten..:-(

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Jürgen Hüser

Hallo!

Am 16.01.2017 um 10:41 schrieb Marc Santhoff:

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Jürgen Hüser

Hallo MaWin!

Am 16.01.2017 um 10:49 schrieb MaWin:

Naja, genau deshalb bin ich gestern Abend hier gelandet.

Statische Spannung vom Netzteil an IC1a und am P1 eben die zu messene Spannung gemessen. Verhalten am Ausgang von IC1c identisch, so zumindest mein Eindruck gestern Abend. Schaue ich mir nachher aber nochmal an.

Aber ein Signal mit 2,5-3,5V DC-Offset symmetrisch auf 0V runter ziehen, so das 200mV Nutzsignal eben zwischen -0,100 und +0,100V rauskommen wird auch ein Rail-to-Rail nicht ohne negative Verorgung schaffen..:-)

LM324, ist aber Jacke wie Hose. Allerbilligst und nicht gerade HighEnd sehe ich durchaus ein. Aber wenn er 3dB oder weniger zwischen DC und

5kHz (max 10kHz) schafft, sollte er m.E. doch eigentlich reichen?

Ja, theoretisch schon...aber:

dachte ich was universelles geschustert zu haben.

unsymmetrische Versorgung und statt nem LM324 ist ein MCP6004 vorgesehen. Funktioniert aber noch weniger.

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Jürgen Hüser

Huch...Nachtag:

Gestern Abend war ich wohl nicht mehr ganz beisammen. Gerade nochmal probiert:

Am Messeingang IC1a eine variable Spannung angelegt und mit P1 das zu messende Signal imitiert.

lies, mag sein das ich da Mist gemessen habe.

Und ein kreuzen von IC1a auf den nichtinvertierenden und IC1b auf den

Durchbohren/auftrennen zweier Dukos und mit CuL patchen.

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Jürgen Hüser

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Wozu ? Das kann dein A/D sowieso nicht messen, der will 0V bis (2.5 oder 5) Volt.

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MaWin

Die Erfahrung habe ich auch gerade wieder gemacht: Nach langer Zeit einmal wieder ein Hobbyprojekt in Angriff genommen und abends muss ich wirklich darauf achten, dass ich abbreche, bevor ich mehr Fehler mache, als dass ich weiter komme. Wenn sich ein Problem irgendwie nicht mehr

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Edzard Egberts

Hallo MaWin!

Am 16.01.2017 um 13:56 schrieb MaWin:

das stimmen. Das ist dann durchaus auch ein Anwendungsfall wo ein ADC als Messziel denkbar und auch teilweise bereits angedacht ist von mir.

Vielmehr soll es aber ein universeller Messadapter sein der nicht nur

im 2000mV-Bereich komplett aussteuern soll.

Im Falle der Diskriminatorsignale hingegen ist der Hauptzweck

Frequenzabgleich mit Testsignal und Referenzsignal auf Schwebungsnull. Nur das bei FM-Basisband ein Frequenzversatz nicht nur anhand seines Offsets, sondern auch seiner Richtung messbar wird.

100Hz. Bei Referenzsignal mal angenommen bei 1kHz kannst du aber nicht direkt erkennen ob die Quelle nun bei 900Hz oder 1,1kHz liegt.

Bei FM-Basisband hingegen liegen negative Offsets unterhalb der Nulllinie, positive Offsets oberhalb.

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Jürgen Hüser

Ua = Ue2 - Ue1

tauschen, wenn's falsch rechnet.

Marc

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Marc Santhoff

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Soweit stabile +5V vorhanden macht man daraus die negative Referenz.

verwenden.

Man kann auch mit weniger Teilen, aber nur mit festen Einstellungen sinnvoll:

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wurden in diesem Fall mit Mathcad gerechnet.

MfG JRD

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Rafael Deliano

warum eigentlich kompliziert, wenns auch einfach geht?

IC1a Input |\ o----------|+\ 2,53-4,2V | >--o +-|-/ | | |/ | | R1 | | o-------o | | | R2 +9V | o | | IC1b | .-. |\ | P1 | |--o '-' o--|-/ | | | |/ | | R3 o | | -9V o--------o | | | R4 | GND

und wenn man sichs genau anschaut, dann reicht es, den unteren OP als Impedanzwandler zu schalten, weil Du ja keine Gleichtaktsignale hast,

abziehen musst, dann kannst Du Dir auch den unteren OP sparen und einfach beim nichtinvertierenden OP den unteren Widerstand durch einen Spannungsteiler ersetzen, der als Ersatzspannungsquelle und Ersatzwiderstand die entsprechend abzuziehende Spannung stellt.

IC1a Input |\ o----------|+\ 2,53-4,2V | >--o +-|-/ | | |/ | | R1 | | o-------o +9V | o | | | | | R2 | | | o---------------o | | | R3 | GND

Re = R2 || R3

der Praxis damit umgehen lernen :-(

Zum Berechnen brauchst Du jetzt also zuerst einmal den

und immer eins weniger, im Beispiel 2. Die Spannung, die abzuziehen ist, ist ja 2,53 V. Als Ersatzspannung

Um jetzt von (stabilisierten!) 9 V auf die 1,265 V zu kommen brauchst Du einen Spannungsteiler 1,265 V = 9 V * (R3 / (R2 + R3))

dann die entsprechenden R1 und R2 durch Reihen- bzw Parallelschalungen der vorhandenen E24 Werte zusammenbasteln.

sofern man verstanden hat, was eine OP macht und das Mysterium Ersatzspannungsquelle zu nutzen versteht.

So long

Marte

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Marte Schwarz

Stimmt, Ersatzschaltungen lernt man im Studium, oder gar nicht. Ich muss gerade an die unerwarteten Reaktionen denken, als ich hier zuletzt etwas

nicht entscheiden, ob das eine Verarschung sein sollte, oder ob ich

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Edzard Egberts

sieht das doch mal so: Du brauchst keinen Subtrahierer, sondern du musst einen negativen Offset au f das Signal addieren.

Michael

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astroelectronic

Stympt!

:p

Wolfgang

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Wolfgang Allinger

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