Addierer

Moin,

Ich hab hier ein sehr hochohmiges Signal (Sprich Spannung aber bricht bei leichter Last zusammen). Diese Addierer mit einem OP... beziehen sich ja auf Spannung soweit ich das sehe.

Jetzt zu meiner Frage: Dieses Signal möchte ich mit möglichst wenigen Bauteilen über einen OK übertragen. Ist mein Ansatz korrekt einfach einen addierer zu nehmen und den Optokoppler dann mit einer Spannung zu betreiben und auf das ausgangsignal einen Offset zu addieren oder ist der der Ausgang eines Addierers immer noch zu hochohmig dass der durch den OK zusammenbrechen würde? Wie würdet ihr das machen? PS: Verwende einen TL082

lg,

Markus

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Makus Grnotte
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Im OP-Addierer wandeln die beiden Widerstände am Eingang die Spannung in Strom um. Wenn also die "hochohmige" Quelle ein Stromquelle ist kann man sich die beiden Widerstände sparen. Wenn die Quelle eine Spannungsquelle ist, müsste man sie mit OPs/Impedanzwandler puffern.

Wenn es ein AC-Signal ist und die Qualität beschränkt ist und die Schaltung ein Unikat ist das bei Zimmertemperatur betrieben werden soll:

  • einen 4N35 nehmen, kann man den Transistor als Fotodiode, d.h. Stromquelle beschalten. Den Strom kann man per OP in Spannung wandeln.
  • beim LED für einen DC-Offsetstrom sorgen und dann dort den AC-Strom aufsetzen. AC-Strom nicht zu groß machen, klirrt, vgl. Diodenkennlinie. Man kann das LED in den Rückkopplungszweig des OPs reinwursteln, das ist besser als Vorwiderstand.

MFG JRD

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Rafael Deliano

"Makus Grnotte" schrieb im Newsbeitrag news:43d23935$0$20770$ snipped-for-privacy@newsread4.arcor-online.net...

Ja.

Welche Anforderungen an die Genauigkeit hast du denn ? Optokoppler sind grausam unlinear, die Leuchtkraft ist voellig unlinear und unstabil von der Spannung abhaengig. Etwas besser ist die linearitaet wenn man den Strom betrechtet. Noch besser wird es, wenn man per zweitem Ausgang den Effekt den die LED auf den Ausgang hat rueckkoeppelt (Audiooptokoppler wie IL300 (Vishay), HCNR200/201 (HP)

(Steht alles in der d.s.e FAQ, die solltest du mal lesen, das erspart viele peinliche Fragen).

Nein, der Ausgang des Addierers ist durch den OpAmp niederohmig, also belastungsstabiler.

Erst mal den 30 Jahre alten OpAmp wegwerfen: Tonne auf, OpAmp rein, Tonne zu.

Dann mir Gedanken machen, wie genau denn die Uebertragung sein soll und wie schnell.

Digital? Kein OpAmp, kein besonderer Optokoppler wenn es langsam ist, ansonsten digitale Optokoppler. Analog? d.s.e. FAQ lesen, da findet sich Juliens Weg

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Bessere Qualität? Wie waere es, A/D zu wandlen, digitaler Optokoppler und wieder in Analog wandeln, z.B. per SP DIF Standardbauteilen ? d.s.e FAQ lesen bildet und erspart es, viele Fehler nochmal zu machen, mit denen schon andere auf die Schnauze geflogen sind.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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MaWin

"MaWin"

Hi Mawin,

Ah. Ok. Dann kannich da also den OK prinzipiell einfach mit einem Vorwiderstand dranhängen? Dann ist das ganze sehr Abhängig von der Versorgungsspannung oder?

Warum? Der ist billig. Sag mal bitte einen Grund der mich überzeugen kann mir die Arbeit zu machen einen anderen ("neuen") zu benutzen :)

10Hz bis 2kHz, max. Amplitudenhöhe ist per Poti einstellbar um späteres klirren zu vermeiden. Besondere Linearität muss nicht unbedingt sein, das reicht wenn das signal auf dem Oszi noch halbwegs so aussieht wie vorher.

MfG,

Markus

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Makus Grnotte

"Rafael Deliano"

Hi Rafael,

Ok bisher habe ich einen 4N25 in Betracht gezogen. Der 35 hat aber fast doppelte Isolation bei fast gleichem Preis das ist erstmal schön.

Alles was nach dem Transistor kommt ist erstmal egal, erstmal muss die IR-LED richtig betrieben werden. Und das macht man doch normalerweise mit Strom und nicht Spannung.

Also beide Spannungen (Offset und Signal) in einen Strom wandeln.

Dafür habe ich einen regelbaren Multiplikator (Sprich Laustärkeregelung *g*) an den vorverstärker angebaut um das zu verhindern. Dann ist der Klirrfaktor IMHO später von Hand einstellbar.

MfG,

Markus

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Makus Grnotte

Es geht nur darum, daß der Transistor die Basis herausgeführt hat. Damit kann man Collector - Basis als Diode nehmen.

Vor der LED ist normalerweise ein Widerstand und und die Diode macht konstante Spannung. Man wandelt also Spannung in Strom um, LEDs werden mit Strom betrieben. Es gibt auch keine roten "2V"-LEDs sondern eben 2mA oder 20mA-LEDs.

MfG JRD

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Rafael Deliano

TL084, TL082 verwende ich immer noch gern. TL07x war der low-noise, TL06x der low-voltage, TL08x der low-cost. Low-cost und second source macht sich immer noch gut. Nur die anderen beiden sind von der Zeit überholt worden.

MfG JRD

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Rafael Deliano

"Makus Grnotte" schrieb im Newsbeitrag news:43d24f15$0$20780$ snipped-for-privacy@newsread4.arcor-online.net...

Ja.

Aeh, wieso ?

Vor allem 'phase reversal' wenn ein Eingang nahe an die negative Vewrsorgungsspannung kommt macht der Ausgang genau das Gegenteil von dem was er tun soll, rueckgekoppelte Schaltungen 'haengen' dann.

Fuer niedrigste Anforderungen tut es ein LM324, fuer deine waere ein TLC274 besser geeignet.

Also Audio.

Das NENNT man Linearitaet, auch wenns krumm ist. KEIN Klirrfaktor ist technisch unmoeglich, selbst beste Verstaerker hat Klirrfaktor

Darf es denn so krumm sein, wie eine Diodenkennlinie (also exponentiell unlinear) ? Dann waere deine Schaltung ausreichend. Soll es besser sein, sollte man die LED im Optokoppler zumindest mit Strom ansteuern (die SPannungshoehe deines Audiosignals bestimmt also die Stromhoehe die durch die LED fliesst, mit 0V = halber Strom, negative Spannung = weniger Strom, positive Spannung = mehr Strom.

Warum liest du nicht die angegebenen Links und FAQ ? Da steht alles drin.

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MaWin
[....]

wieso das denn? Für Standard-Zwecke ist der doch völlig ausreichend und billig. Wegen FET-Eingang ist der auch gut zur Addition kleiner Ströme. Für Schaltungen im Audio-Bereich setze ich den auch heute noch ein.

[....]

mfg. Winfried

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Winfried Salomon

"MaWin"

Hi nochmal,

Ich hab zu dem Schaltplan auf der Seite [1] mal ne Frage. Der untere Teil soll wohl einen Schwingkreis für den Trafo erzeugen, um am Ausgang eine Stromversorgung zu haben. Also für meinen Fall irrelevant. Aber warum ist die Versorgungsspannung von +5V über 2kOhm direkt am OK? Soll das eine Spannungsanhebung darstellen? Also quasi der Offset ohne Addierer über einen OP?

Falls ich damit jetzt überhaupt richtig liege: Was macht ein Addierer über einen OpAmp dann noch für einen Unterschied bzgl. Vor und Nachteile. Wenn ich mir diese Schaltung angucke versteh ich grad nicht mehr so ganz wieso man überhaupt addierer über OpAmps baut sofern man keine Invertierung benötigt.

lg,

Markus

[1]
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Makus Grnotte

"Makus Grnotte" schrieb im Newsbeitrag news:43d29461$0$20774$ snipped-for-privacy@newsread4.arcor-online.net...

Richtig.

Richtig.

Keine. Der Addierer kam auch nicht von uns, sondern nur von dir.

Der normale Addierer hat gar keinen OpAmp:

a --10k--+------- out | b --10k--+--10k-- GND

Einen OpAmp braucht man nur, wenn man out noch verstaerken will.

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MaWin

Es sorgt für einen DC-Strom durch die LEDs um den Arbeitspunkt anzuheben. Wäre der nicht, würden ja negative Spannungsspitzen schlicht abgeschnitten.

Die Addition erfolgt ähnlich wie beim OP: die beide Widerstände 330 und 2,2k wandeln Spannungen in Ströme um. Der virtuelle Nullpunkt am -Pin des OP-Eingangs ist hier die Anode des LEDs an der auch eine quasikonstante Spannung anliegt.

MfG JRD

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Rafael Deliano

"MaWin"

Aha. Danke wieder mal. Eine allerletzte Frage zur Sicherheit noch: Wenn man folgende Schaltung mit einem LM324 hat

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Kann ich dann den Pin 8 also den Ausgang des OP direkt an a oder b (in deiner Skizze) anklemmen? (Die 10k müssen angepasst werden. ist klar.) Ich frage deshalb, weil ich einige Schaltungen gesehen habe die angeblich hochohmig abschließen und mit denen kann man ja keine Diode treiben. Die Schaltung hier soll ja als ein Bandpass bzw. Notchfilter wirken. Muss ich den Bandpass durch Belastung durch eine Diode und ein R neu berechnen oder würde das wirklich gehen? Wenn ich das richtig sehe kann ich den ursprünglich geplanten nachgeschalteten TL082 tatsächlich weglassen denn die Verstärkung braucht man hier nicht weil die eh schon in einer Stufe weiter vorne regelbar ist.

lg,

Markus

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Makus Grnotte

"Makus Grnotte" schrieb im Newsbeitrag news:43d2a05d$0$20789$ snipped-for-privacy@newsread4.arcor-online.net...

Nur wenn der LM324 mit V- an eine negative Versorgungsspannung angeschlossen wird, z.B. -5V.

Bandpass und Notchfilter ist ziemlich das Gegenteilige.

Nein.

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MaWin

"MaWin"

Hi,

jein. Ich hab ne künstliche Masse mit Potential bei V+/2 Ich hoffe das Potential ist stabil genug damit das für die LED reicht, aber das sollte es ja eigentlich denn das wird ja auch mit einem OpAmp erzeugt. Ein Test wird es gleich (oder heut Nachmittag) wohl zeigen hoffe ich.

Ja. Für mich aber das gleiche. Kommt halt drauf an ob man das weggeleitete nimmt oder das weitergeleitete ^^

lg,

Markus

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Makus Grnotte

Nochmal zurück zur Ansteuerung eines OK über Spannung statt Strom.

Mir liegt hier eine Symmetrische Spannungsversorgung vor.

V+ = 4,5V GND = 0V V- = -4,5V Signal = 0V (mit Minimum bei V- und Maximum bei V+)

Jetzt möchte ich das Signal mit einem Optokoppler N35 übertragen.

Auf Grund der Angabe von Typical Forward Voltage von 1,2V und If=10mA errechne ich mir einen Widerstand von 120 Ohm.

Also denke ich mir so erstmal Spannungsteiler der aus 4,5V die "typischen" 1,2V macht. Ergebnis-> |GND|----|330Ohm|----|OK|----|V-|

Jetzt muss das Signal noch addiert werden. Jetzt habe ich soweit ich das sehe ein Verständnisproblem bei den Bezugsgrößen.

Das Signal reicht ja von V- bis V+. Also gebe ich in die Spannungsteilerformel mit den 120 Ohm vom Optokoppler 9V als Ue an, weil das Maximum mit V+ ja jetzt wieder gegen V- liegt. Als Ua nehme ich 0,1V weil dann das Signal zwischen 1,1V und 1,3V liegen soll. (1,3V entspricht ca. dem maximum der LED des OK.) Heraus kommen 10680 Ohm. Also 10k.

Soweit so gut dachte ich mir und wollte beide Spannungsteilerausgänge parallelschalten. Problem: Der Widerstand des OK ist ja nur _einmal_ da.

Was muss ich an meiner Berechnung ändern, damit die Addition funktioniert?

lg,

Markus

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Makus Grnotte

Wie auf der Webseite gezeigt kapazitiv koppeln, per Widerstand R1 in Strom wandeln und in die Diode einspeisen die ohnehin eine feste Spannung erzwingt. Insofern ist es nicht sinnvoll mit Eingangsimpedanz des Spannungsteilers zu rechnen. Der Strom durch R1 sollte klein sein, ca. 10% des Stroms durch die 330 Ohm.

V+ | 330 | in-C--R1---+ 1,2V | K Optopkoppler A | GND

Mfg JRD

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Rafael Deliano

"Rafael Deliano"

bei müsste das dann jedoch so:

GND | | 330 | in-C--R1---+ 1,2V | K Optopkoppler A | V-

BTW: Die Schaltung auf der Seite sieht so aus:

V+ = 5V | | R2kOhm | in--C--R330---+ | K Optopkoppler A | GND

Der dort angegebene OK CNY 74-2 hat

1,3V typ. forward und dabei 20 mA also ca 65 Ohm.

Nach der Spannungsteilerregel müsste der Widerstand 160Ohm statt 2kOhm haben. Wie kann man den Unterschied erklären? Irgendwo ist da doch was komisch.

lg,

Markus

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Makus Grnotte

"Makus Grnotte" schrieb im Newsbeitrag news:43d4f1c9$0$20774$ snipped-for-privacy@newsread4.arcor-online.net...

Nein, die Rechnung ist (GND-V-) -> 4.5V, -1.2 typischer Spannungsabfall an der LED bei Nennstrom = 3.3V, damit 3.3V zu 10mA fuehrt 330 Ohm.

Warum verstehst du nicht, das die Spannungsangabe bei einer LED (auch im Optokoppler) die vom Strom ABHAENGIGE Variable ist, und nicht umgekehrt issesdennsoschwermitdir ? Es gibt kein Ua, das hat sich an die Anforderungen der LED anzupassen. Es gibt nur Strom. z.B. deine 10mA auch 1mA bis 19mA zu bringen.

Damit bei +5V nach GND 9mA fliessne, muessen es 1000 Ohm sein, also 1k.

GND (oder auch an +4.5V mit 780 Ohm) | 330 | LED des Optokopplers in --1uF--1k--+--|>|-- V-

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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MaWin

Es ist hoffentlich klar, daß das elektrisch nichts ändert, aber "1,2V" dann "V- + 1,2V" werden muß, soweit man gegen GND mißt. Auch das Tauschen der Position von 330Ohm und LED würde an der Funktion nichts ändern.

Die 65 Ohm machen wenig Sinn, da LED=Diode intern ja nicht als Widerstand sondern als Spannungsquelle anzunehmen ist. In diesem Fall ist es egal ob 0,2mA, 2mA oder 20mA eingespeist werden, es sind immer 1,3V an den Pins. Man könnte ( obwohl es für diese Schaltung wenig Nutzen hat ) das LED genauer also als Spannungsquelle Ui mit Serienwiderstand Ri nachbilden:

GND | | 330 | in-C--R1---+ 1,2V | Ri | Uv Ui | V-

Dann kann man Eingangswiderstand 330Ohm//Ri berechnen.

Ui und Ri wurstelt man aus Näherung mit Geraden anhand der UI-Kennlinie der Diode im Datenblatt ( Vorsicht bei logarithmischen Plots ):

I2 / / / Ri = ( U2 - Ui )/( I2 - I1 ) I1 / ----- 0 Ui U2

MfG JRD

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Rafael Deliano

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