Variable Referenzspannung

[macinstyle]

Hi Leute,
Ich habe einen Differenzverstärker mit momentan fester Referenzspannung
aufgebaut - um nun aber den Messbereich bei gleicher Auflösung zu vergrößern würde ich gern eine variable Referenzspannung anbringen.

Die Referenzspannung soll dabei 3.3, 3.5, 3.7, 3.9 V betragen und über
den Mikrokontroller steuerbar sein. Wie realisiere ich sowas am besten?

Gruß, Ben

[Besserwessi]

Eine Variable Spannung könnte man über PWM und einen Tiefpass erzeugen. Für nur 4 Stufen kann man auch einfach von 2 Portpins je einen Widerstand zu dem ohnehin schon vorhanden Spannungsteiler schicken. Im Allgemeinen gibt das dann 9 Spannungen, wobei aber die Verstärkung etwas anders sein kann, wenn die Pins hochohmig sind.

[Gock]

Du könntest einen Präzissionsspannungsteiler benutzen. Die gibt es fertig oder Du baust einen aus Widerständen, die Deiner Toleranz entsprechen.
Gruß

[macinstyle]

Die Idee mit dem Spannungsteiler hatte ich auch schon - ich hab dann versucht einen Spannungsteiler bestehend aus 4 Widerständen, wobei 2 der Widerstände halt jeweils auf GND oder +5V liegen, durchzurechnen - das Gleichungssystem ist allerdings nicht lösbar....

[Besserwessi]

Ein Schaltung aus nur Widerständen ist immer zu berechenen. Es kann natürlich sein, das es mehr als eine Lösung für die Widerstände gibt um die gewünschten Spannungen zu bekommen. Und natürlich gibt es Spannungen die sich mit einer Gewünschten anordnung von Widerständen nicht erzeugen lassen (oft kommen dann negative Widerstände bei der Rechnung raus).

das Rechenen sollte in diesem Fall winfacher werden, wenn man mit den Kehrwerten der Widerstände rechnet.

Da die Werte ja mit dem Controller weiterverarbeitet werden, kommt es bei den Spannungen wahrscheinlich auch gar nicht darauf an genau diese oben genannten zu erhalten. Etwas Reserve an den Enden der Meßbereiche sollte ja vorhanden sein.

[Neutro]

Ich habe sowas auch schon mit einem R2R Netzwerk aufgebaut, das ich mit
einem Mega 8 Controller aufgebaut habe. Ist dann zwar eigentlich ein DA
Wandler aber funktioniert super.

[Gock]

Nicht lösbar? Kann nicht sein, wenn Du es richtig machst. Negative Widerstände können natürlich auch nicht rauskommen.
Du brauchst mindestens 5 Rs! Die schaltest Du in Reihe zwischen Vref und GND und bekommst zwischen ihnen 4 Teilspannungen. Dieses System ist vollständig lösbar, solange die Teilspannungen von oben nach unten sinken und nicht negativ werden. Man muss natürlich einen der Widerstände festlegen. Ich mache das mit dem untersten=1Ohm.
Wenn Du dann ein bisschen rumrechnest, kommst Du auf die folgende Lösung, die sich auf einen untersten Widerstand von 1Ohm bezieht. Die Bezeichnung der Rs erfolgt von oben nach unten
R1=1/3
R2=0,06060606
R3=R2
R4=R2
Klar, dass Du alle Werte linear erhöhen kannst/solltest...
Gruß

[kolisson]

man könnte sich ja auch sowas vorstellen:

schaul mal ins datenblatt auf seite 21.
http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM117.pdf

ähnlich geht es wohl auch mit dem ka431.
wenn die einzelnen widerstände (ausser r1 und r2) durch trimmer ersetzt , kann man es auch prima abgleichen

http://farm3.static.flickr.com/2080/2727913072_3352dd2c75_o.jpg

gruss

[PICture]

Hallo!

Die vom kolisson vorgeschlagene Schaltung kann ich höchstens empfehlen. Ich habe sie schon vor zig Jahren ohne R2 zum einstellen verschiedenen Spannungen im universellen EPROM Programmiergerät angewendet. Um die Schalttransistoren vom z.B. einem µC zu steuern sind selbstverständlich noch Basiswiderstände notwendig.

MfG

[kolisson]

@ picture

danke für den zuspruch... mit präzisionstrimmern könnte das doch was werden, zumal der fragesteller "macinstyle " ja auch auch nach ner referenz für ein messgerät fragte. und auch nur einige spannungsstufen wollte.

gruss

[PICture]

@ kolisson

Ein Präzisionstrimmer habe ich nur zum Ermitteln der Ausgangsspannungen benutzt. Nach dem Vermessen des eingestellten Wertes vom Trimmpoti habe ich Widerstände mit entsprechender Toleranz eingelötet.

MfG

[Gock]

Ja schon, aber mit Präzissionstrimmern würde meine Variante auch funktionieren.
Allerdings benötigt sie weniger Bauteile, hat eine wesentlich geringere Temperaturabhängigkeit und liefert nicht 1A Kurzschlussstrom.
Also frage ich mich/Euch, warum so aufwändig?
Und nebenbei: Wo ist eigentlich macinstyle?
Gruß

[Besserwessi]

Bei der Variante von Gock fehlt noch die Umschaltung, die könnte ein 4051 oder so übernehmen. Für ein Signal an einen Differenzverstärker sollte das Ausreichen.

Es sollte noch einfacher gehen: 4 Widerstände an einen Knoten, je einer nach GND,5V und zu 2 Ausgängen des Controllers. Man wird da nicht unbedingt genau die Spannungen Erreichen können, aber doch fast. Sonst müßte man halt 3 oder 4 Ausgänge nehmen.

Die Schaltung mit dem LM317 wird Probleme mit den 3,9 V kreigen, wenn nur 5 V als Versorgung zur Verfügung stehen.

[PICture]

Hallo Gock!

Natürlich würde Deine Variante auch funktionieren, aber bei Widerständen in Ohm Bereich wird sie viel mehr Strom brauchen.

Der Spannungsregler kann für kleinen Stromverbrauch als 78L317 in TO92 Gehäuse ohne Kühler genommen werden und die letzte Schaltung ist von Änderungen der Versorgungsspannung unabhängig, vorausgesetzt genügende Versorgungsspannung, so wie der Besserwessi geschrieben hat.

Die Wahl müsste sowieso der macinstyle treffen.

MfG