Hilfe! LM324 singel supply OpAmp mit 5V geht nicht...

[vklaffehn]

ich krich die krise!!
Moin erstmal, ich schlidere mal mein Problem :
ich habe ein Mikrofon, welches ein Signal empfängt. Mein Multimeter sagt brav die Frequenz und die Amplitude (bis zu 1V). Dieses Signal möchte ich mit einem LM324 OpAmp verstärken, quasi zwischen 0V und 5V, oder nahezu so weit, gern auch als Rechtecksignal. Ich hab mir mit 'nem Simulator was gebaut, das tut, baue ich das in echt, dann seh ich am Eingang wunderbar meine Frequenz, am Ausgang ist aber nix....

Was ich gebaut habe : (siehe auch das Bild im Anhang)

LM324 mit single supply 5V

Spannungsteiler mit 2x 1MOhm, in der Mitte virtuelle Masse

Gegenkopplung 1M an inv. Eingang, weiter über 10K an virtuelle Masse

vom Mikro einmal an virtuelle Masse, der andere an nicht inv. Eingang über Kondensator zwecks Gleichspannungsentkopplung.

Im Simulator kommt jetzt zwischen dem OpAmp Ausgang und virtueller Masse mein Signal schön verstärkt raus, aber bei meiner Schaltung geht das Signal zwar rein (gemessen am Pin), aber Ausgang zu virtueller Masse ist immer 0V ohne Frequenz, und gegen Versorgungsmasse bei nahezu der Versorgungsspannung. Kann ja irgendwie nicht richtig sein, ich hab auch schon tausend Dinge über die OpAmps gelesen, aber irgendwie hab ich 'nen Brett vorm Kopf. Ich hoffe, jemand verrät mir, warum das alles nicht geht, wies richtig geht und vor allem : Warum?

Vielen Dank schonmal,

Volker

[magnetix48]

Hallo Volker,

im Gegensatz zur Simulation hast du es hier mit einem reellen OP zu tun und der hat nun mal Fehler.

1. Deine virtuelle Masse ist viel zu hochohmnig, nimm allerhöchstens 2 x 10 kOhm.

2. Am Eingang des OP fließt eine Biasstrom, der beim LM324 50 bis 100 nA sein kann. Dieser Strom kann am +Eingang durch C1 nicht wegfließen, deshalb driftet der Eingang weg. Das hat zur Folge, dass der Ausgang wegdriftet oder sogar übersteuert.
Abhilfe: ein Widerstand vom +Eingang des OP nach Masse, Größenordnung 10 kOhm (U = 50 nA * 10 kOhm = 50 µV). Schon das führt bei deinem Verstärker zu einem Offset von 50 mV. Besser ist es, einen OP mit geringem Biasstrom zu nehmen.

Gruß
Detlef

[vklaffehn]

Ah, da hat jemand Erbarmen mit mir... :-)
Vielen Dank schonmal.

Ich hab jetzt mal klein angefangen, also den LM324 auf eine Platine, 0V und 5V dran, Spannungsteiler mit 2x 10K, die Mitte an +in, den Ausgang direkt an -in. Alles wie erwartet, d.H. an +in und -in stellt sich die selbe Spannung ein, ist ja klar.

Als nächstes statt direkter Verbindung zwischen Ausgang und -in einen 1K Widerstand dazwischen und 'nen zweiten nach 0V.
Mit den beiden lege ich die Verstärkung fest, richtig?
In dem Fall eine Verstärkung von 2?
D.H. von meinem Spannunngsteiler kommen ca. 2.5V auf den +in, der OpAmp möchte die auch an -in haben, erhöht die Ausgangsspannung, die aber durch den zweiten Spannungsteiler halbiert wird. Also muß er die doppelte Spannung raushauen, damit die Eingänge wieder den gleichen Pegel haben - Verstärkung von 2 - richtig?

Aber jetzt hakt es bei mir : bei einer höheren Verstärkung schafft er das ja nicht mehr, liefert also immer sein maximum, und wenn mein Signal jetzt z.B. zwischen -200mV und 200mV liegt, kann doch da gar nichts mehr passieren, weil der OP die ganze Zeit am Anschlag steht?

Vielen Dank nochmal, irgendwie steh ich mit dieser Analogtechnik noch auf Kriegsfuß :-)

[vklaffehn]

Moin, ich bins mal wieder, ich bin erstmal vom OP zum Transistor gewechselt, aber irgendwie bin ich zu doof für diese Welt. Ich hab folgendes Gebaut : ein Transistor BC547, Spannungsversorgung 5V, 22KOhm-Poti als Spannungsteiler an die Basis, um den Arbeitspunkt einstellen zu können, Collectorwiderstand ist 1KOhm, Emitter liegt auf Masse. Nun kann ich wunderbar das so einstellen, das ich zwischen Collector und Emitter 2,5 V messe, aber wenn ich meine Empfängerkapsel, die per 100nF entkoppelt ist, anschließe, verschwindet mein 40KHz Signal. Das gleiche Problem habe ich auch mit meiner OP-Schaltung mit LM324 festgestellt. Halte ich die Kapsel direkt vor den Sender, mißt mein Multimeter brav 40 KHz mit einer Amplitude von ca. 150-200mV. Sobald ich die Kapsel aber an die Schaltung anschließe, sprich an die Basis des Transistors oder vorher an +IN vom OpAmp, ist das Signal völlig wech. Was mache ich falsch???? Ich wäre für Hilfe und Erklärungen sehr dankbar, irgendwie hab ich mit Analogschaltungen nur Probleme.
Vielen Dank schonmal an alle, die das hier lesen und vielleicht 'nem doofen weiterhelfen!

Gruß,
Volker

[magnetix48]

Hallo Volker,

warscheinlich ist der Ausgang deiner Empfängerkapsel so hochohmig, dass das Ausgangssignal vom Eingang des Vestärkers kurzgeschlossen wird.

Hast du Angaben zum Innenwiderstand deiner Empfängerkapsel?

Gruß
Detlef

[vklaffehn]

Moin!
Die Kapseln sind die US-Kapseln von Reichelt, UST-40R und ...T. Mein Multimeter sagt, der Widerstand der Kapsel ist unendlich?? Was kann man da tun?
Danke schonmal,

Volker

[magnetix48]

Hallo Volker,

wenn das so ist, wird es wohl ein kapazitives Mikrofon sein, da muss man sehr hochohmig messen. Ich werde mir mal das Datenblatt laden.

Melde mich morgen wieder.

Bis dahin könntest du dir unter Sensoren einmal das Thema Schocksensoren vom 6.10. ansehen. da hatte ich ein Beispiel gefunden für einen Verstärker. Dort geht es aber eher um sehr niederfrequente Singnale.

Gruß
Detlef

[vklaffehn]

Moin!
Besten Dank für die Mühen, ich werd mal ein wenig rumlesen. Digital liegt mir mehr, aber dieses Analogzeuch werd ich hoffentlich auch noch mal verstehen, was tut man nicht alles für sein Hobby :-)
Gruß,

Volker

[magnetix48]

Hallo Volker,

schau dir mal diese Links an:


http://www.roboterwelt.de/info/schalt/usmodul/index.htm#Schaltungsaufbau
http://www.roboterwelt.de/info/schalt/usmodul/usmod.gif

Gruß
Detlef

[vklaffehn]

Moni,
hatte ich schonmal, da hatte ich nur Bahnhof verstanden, allerdings hab ich grad nochmal drübergeguckt, und anscheinend hat die Lektüre über OpAmps in den letzten Tagen doch was gebracht, ich versteh jetzt immerhin, was da passiert. Allerdings hab ich sowas mit 'nem LM324 versucht und bin kläglich gescheitert, und diesen TL084N find ich bei Reichelt nicht, gibt's den anderswo auch?

Gruß,
Volker

[magnetix48]

Wenn du nur das Signal verstärken musst, brauchst du nur 2 Verstärker (U1A und U1B). Da gibt es den TL082 oder auch TL072. Zum TL084 gibt es entsprechend auch den TL074. Ist ansich eine gängige Serie von TI.

Gruß
Detlef

[magnetix48]

Reichelt hat den TL084 in 2 Ausführungen, das N ist nur eine Gehäusebauform und für die Funktion unwichtig!

Jetzt klinke ich mich für heute aber erst mal aus.

Gute Nacht
Gruß
Detlef

[vklaffehn]

Hoi,

sowas, das passiert, wenn man spät nachts noch das Gehirn benutzen will.... das mit dem 'N' meine ich....
Sobald ich wieder Luft habe, versuch ich nochmal mein glück und werde berichten, aber danke für die Hilfe!

Gruß, Volker