Differenzverstärker Berechnung

May 13, 2007 6 Replies

Hallo NG, ich m=F6chte mit einem Subtrahierverst=E4rker die Batteriespannung eines 12V Akkus messen. Da die Spannung am Akku zwischen 9V und



13,8V betragen kann und ich aber nur die Spannung am Akku relativ zu 9V messen m=F6chte, m=F6chte ich mit einem OPV die "Offsetspannung" von der Me=DFspannung abziehen.

Der Verwendete OPV kann nur mit einer Spannung zwischen 2,3 und 7V betrieben werden und wird mit einer stabilisierten Spannung von



5V betrieben.

Nun meine Frage: In der nachstehenden Schaltung teilt der Spannungsteiler R3,R4 ja schon die Eingangsspannung U2 (die ja die Klemmenspannung des Akkus w=E4hre). Kann ich diesen Spannungsteiler auch dazu nutzen um die maximale Eingangsspannung (13,8V) auf z.B. 4V herunter zu teilen oder muss man vorher einen Spannungsteiler mit nachgeschalteten Spannungs- volger schalten damit die unten stehenden Formln zur Berechnung der Schaltung gelten? R2 ___ .---|___|---. R1 | | ___ | |\ | o--------|___|-------o---|-\ | | ___ | >----o-----o | o----|___|---o-------|+/ | | | | |/ | U0 U1| U2| R3 .-. OPV | 0...4V entspricht | | | | | 9...13,8V Batteriespg. V V | | R4 V o o '-' o | | | | | | | | =3D=3D=3D =3D=3D=3D =3D=3D=3D =3D=3D=3D GND GND GND GND



U0=3DR2/R1 x (U2-U1) R4/R3 =3D R2/R1



Eingangsbeschaltung mit Spannungfolger: .--------. | | | |\ | Ra '--|-\ | ___ | >--o--o o--|___|--o--|+/ | | | |/ | UBatt | | | U2


Soll vermutlich in den A/D-Wandeler eines Controllers rein. Wenn man mit Invertierung leben könnte gings eventuell auch so:

-+- 5V | R5 | +--+ | | --- 9-14V R4 +---|+ \ | | | >-+-- R1 GND +---|- / | | | | +------------+---R3-----+ | R2 | GND

MfG JRD

"Rafael Deliano"

Nein das geht so nicht. Hier wird der Spannungsteiler aus R1 und R2 stark belastet. Artur's Ansatz das nichtinvertierend zu machen war der richtige.

Bauteilbestimmung:

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Rechengang durch graphisches Verfahren entschärft.

MfG JRD

+/-Pins an den OPs sind vertauscht.

MfG JRD

Vielen Dank! Mit der Invertierung kann ich gut leben. Ich habe in deinem Rechengang zwar nicht ganz verstanden warum du in der zweiten Schaltng (Ersatzschaltung) mit R1 parallel zu R2 rechnest, ich werde aber diese Schaltung in meinen Schaltplan =FCbernehmen.

Nochmals vielen Dank.

Artur

+--+ | | | R1 | | U3 +--- | | | R2 | | +--+-- GND

Reine Impedanzbetrachtung: unter der Annahme daß die Spannungsquelle Innenwiderstand 0 Ohm hat und einstellbar wäre und auf 0V eingestellt würde lägen R1 und R2 parallel und wären der Ausgangswiderstand. U2---R3--- R3 = R1//R2 | | | +-------- GND

Die Ersatzspannungsquelle hat selbst auch Innenwiderstand 0 Ohm, ist auf korrekte DC-Spannung am Spannungsteiler eingetellt und wird durch R3 auf Ausgangsimpedanz ergänzt.

Nächste Schritte wären U1 berechnen, das ist trivial. Dann könnte man es z.B. in LTSpice eintippen, und mit E12 Normwerten rumprobieren bis man vom Bereich gut liegt.

MfG JRD

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