OP-Amp -> A/D Wandler mikro problem

[glowbrain1]

OK, Ich gib´s zu, ist `ne LANGE zeit sied ich mit op-amps zu tun g’habt hab, aber kann mir jemand sagen warum ich nicht über 0x200 von 8 bit (verifiziert mit Multimeter) in mein A/D Wandler kriege mit diesen schaltplan?


Eigentlich, hat’s Wahrscheinlich überhaupt nichts mit’m schaltplan zu tun. Auch wenn ich 5v+ auf mein +in gebe, und Gnd auf mein –in, kriege ich so 3,5v (0x179) beim Output. Sollte schon +Vcc sein oder? Ich weis das es was blödes ist, aber was mach ich falsch? Und irgendwelche verbessurungsvorschläge fürs schaltplan

PS das es zum roboter forum passt, baue ich gerade ein audio „peiler“ für mein robo. Wird den algo. Mal schicken we’n s functsoiniert.

PPS. Mein deutsch ist so schlecht weil ich Australier bin. Bitte entschuldige.

PPPS: Orig. Circuit geliehen von http://ocbmaurice.dyns.net/pl/slist.pl?download/server-max.met und mit meine werte geändert. Hoffe dass es ihn nicht schtört.

[Michael]

Hallo glowbrain1,
soviel ich weiss, kann der LM324 nicht bis zu Vcc aussteuern.
Dazu brauchst du einen sog. rail-to-rail-OP Amp.
Gruss, Michael

[Florian]

Hi glowbrain1!
1.) Soweit ich weiß (hat ja Michael schon gesagt) hat der LM 324 wie der LM 741 einen Spannungsabfall von ungefähr 1,27V!

2.) Also für einen Australier kannst Du aber gut Deutsch reden! :-)

3.) In der Schule, in Englisch haben wir gerade Australien als Thema! Wenn ich fragen habe wende ich mich an Dich! ;-) *warn Scherz*

[glowbrain1]

Das wird’s erklären, danke Michael. Hat jemand ein „ideales“ schatlplan für Audio A/D input? Diesen circuit produziert relative gutes „raw“ audio. Brauch ich unbedingt ne'n feedback comparator als Chebyshev filter?

Florian, Kein problem... steve_auch at yahoo.com

OK, als Lösung hab ich jetzt dir op amp v++ Input auf 9v aufgerüstet, R4/R5 umgebaut so das 2,5 Volt Basispegel auf + ist.
Jetzt geht überhaupt nichts mehr. Weiß jemand wie ich die andere werte jetzt anpassen muss. Gibt’s ein Formel oder soetwass?

[Manf]

Der Arbeitspunkt am neg. Eingang muß sich einstellen und dazu muß der 10u Konsensator über den 200k Widerstand umgeladen werden, mit 12,5uA. Das kann schon einige Sekunden dauern. Wenn der Kondensator 12uA Leckstrom hätte, wäre die Grenze erreicht aber das ist nicht anzunehmen. Für Audio ginge sicher auch ein kleinerer Kondensator.
Das Mikrofon wird sicher 9V vertragen.
Es müßte also gehen.
Manfred

[glowbrain1]

Dachte ich mir auch. Hab gestern abend wieder ein bisschen gebastelt und folgendes festgestellt. Nahezu null gain von dem Verstärker, auch mit R3 bei 400Ohm. Hab R2 auf 0Ohm gestellt (R3 200) und so langsam kam ich auf ein nutzbares gain.
An was kann das liegen? Richtig schwachen micro? (hat aber ein eingebautes FET amp). Oder ist da ein besseres weg ihn empfindlicher zu machen?

[Manf]

R2 wirkt nur zusammen mit dem Ausgangswiderstand des Mikrofons, ob 1k oder weniger ist nicht so viel Unterschied.
R3 kann man noch ein bischen größer machen, C1 um den gleichen Faktor kleiner, das wars.
Sonst: noch einen Verstärker dran und bei großer Verstärkung Schwingneigung beachten.

So ein Mirkofonsignal ist eben erst mal recht klein.
Manfred

[avatar]

Vielleicht solltest du nach dem Kondensator C1 noch einen Widerstand nach Masse und noch einen zur Versorgungsspanunng hin einfügen (jeweils ca. 50...100K). Ansonsten kann sich der Kondensator nicht gut umladen und wird die Wechselspannung, die vom Mikrofon kommt, nur schlecht übertagen können.

Der Ruhepegel (wenn das Mikro nichts aufnimmt) der sich am Minus-Eingang vom OP-Amp einstellt, sollte doch möglichst genau so sein sein, wie der Pegel am Plus-Eingang, also 2,5 Volt (=halbe Betriebsspannung).

[Manf]

...Ansonsten kann sich der Kondensator nicht gut umladen
Der Operationsverstärker stellt sich schon so ein, daß die Spannung vom + Eingang auch am - Eingang erscheint. Der vorhandene Kondensator ist gerade dafür vorgesehen ein weiterer Kondensator wird nicht helfen.
Manfred

Hi,

die Schaltung ist eigentlich in Ordnung!

Wenn das Signal wirklich zu schwach ist, dann die Verstärkung / Gain ausschließlich über R3 einstellen - z.B. 2 Megaohm für eine Verstärkung von 2000.

Eine Fehlerquelle kann aber das Mikro sein - es gibt dynamische und kapazitive Typen. Die werden jeweils anders angeschlossen.

Grüße,
David.

Hi,

ich habe mir die Schaltung nocheinmal angeschaut und auf den zweiten Blick ist es wahrscheinlich ein Anpassungsproblem - der Wechselstromwiderstand von Mikro und R1 ist wohl eine ganze Größenordnung höher als der Eingangswiderstand eures Verstärkers, das Mikro kann diesen Verstärker nicht treiben...

Größerer Gain hilft zwar etwas, ist dann aber nicht das Mittel der Wahl. Da hilft nur eine neue Schaltung: z.B.

R4 und R5 --> auf 2,2 MOhm
R4 von Vcc Anschluss entfernen und C1R2 Verbindung trennen.
R4 mit "-" Pol von C1 verbinden.
Einen neuen Spannungsteiler R6, R7 mit je 2K2 aufbauen und mittenabgriff mit R2 verbinden.
R2=10K, R3=2MOhm wählen.

Das wäre dann sogar ein nicht-invertierender Verstärker. Er wäre etwa 1000 Mal hochohmiger. (Da auf die Schnelle ausgedacht: vielleicht kann ihn jemand nachbauen, um zu sehen ob er funktioniert :-)

MfG,
David.

Bei der obigen Schaltung wird man sich etwas schwer tun mit dem Abgleich, deshalb hier eine verbesserte Version eines hochohmigen nicht-invertierenden Verstärkers (in einem fixed width font zu betrachten):


Vcc
---
|
+----+ Verstärkung V = 100 max.
| |
> --- + 10µ 1M lin.
1k > ===
> | +------^^^--+-----+
| --- | |___| |
| 10k | |
< Offset Ausgleich | |'\ |
2k <------------+----------^^^-----+----|- '\ |
lin. < | | '\______,______ Uout
| | | ,/
| +---+----------^^^-----+----|+ ,/
| | | | |,/ LM324
> | | 1M |
1k > 100n === --- + 10µ === 100n
> === === ===
| | | |
| | | |
--- --- --- ^ Uin



Vorsicht:
---------
Der LM324 (wie die meisten Standard OPs) ist kein Rail-to-Rail OP - er verarbeitet Ein- und Ausgangsspannunen zwar bei Ground aber nicht bei Vcc.

Bespiel: Vcc = 5V

Uout = 0V bis 3.5V möglich --> optimale Verstärkung für Uout = 1.75V
U- (am OP, via 2k Poti) max. 3.5V möglich

Work-around:
Vcc = 7.5 Volt wählen, oder höheres Vcc und einen Spannungsteiler am Ausgang. (Z.b. 12V und je zwei 4K7 Widerstände)

Für A/D Wandlung / Sampling nicht den Tiefpass vergessen.

David.