Che Guevara
07.05.2014, 04:28
Hi,
ich bin momentan am Planen einer Schaltung, die die Differenz zweier Signale (Sensor Signal und variable Offsetspannung) berechnen soll und diese Differenz anschließend verstärken soll.
Das Sensor Signal liegt zwischen 0V und 5V, die Offsetspannung zwischen 0V und 3V3. Der Verstärkungsfaktor sollte bei ca. 30 liegen, die Ausgangsspannung (nach dem verstärken) muss zwischen 0V und 1V liegen.
Zur Verfügung steht ein 2-facher Rail-to-Rail OpAmp (TS912), 1-fach ginge aber auch (ist aber kein muss!).
Eigentlich wäre diese Schaltung hier genau meine Lösung: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
Nur brauche ich eben anstatt des Spannungsteilers am +Eingang die variable Offsetspannung und am -Eingang soll der Sensor dran. Den zweiten OpAmp könnte ich nutzen, um die Offsetspannung von 3V3 auf 5V zu bringen (oder per Transistor, aber das bekomm ich auch alleine hin).
Außerdem sollte die Schaltung noch einen aktiven Tiefpass bilden. Der Ausgang sollte zudem max. 3V3 ausgeben (im Falle eines Softwarefehlers, falls dadurch die Offsetspannung zu weit abweichen sollte), um den anschließenden µC nicht zu schädigen .... ginge da eine 3V3 Zenerdiode oder verfälscht diese womöglich das Signal?
Nun weiß ich aber nicht, ob das dann überhaupt so funktionieren wird.
28153
Der Teil mit der Verstärkung & aktiver Tiefpass funktioniert schonmal in der Simulation, jedoch stellt sich jetzt noch die Frage, wie ich V1 (also die Offsetspannungsquelle) ersetze. Sollte ich einen Transistor oder lieber den zweiten Op (als Komperator) benutzen?
Hier mal ein auf die Schnelle gezeichneter Schaltplan (ich weiß, es fehlen einige C's zur Versorgung), evtl. könntet ihr ja mal drübersehen und mir sagen, obs grundsätzlich so funktionieren könnte.
Btw: Ich suche noch eine 1V Referenzspannungsquelle, wenn jemand sowas kennt, immer her damit!
Vielen Dank & Gruß
Chris
EDIT:
Gerade ist mir die Idee gekommen, die Ausgangsspannung des Sensors (ist übrigens ein MPXH6115A6U) mittels eines Spannungsteilers (6k8, 10k) auf max. 3V zu transformieren. Was haltet ihr davon?
Dadurch würde ich mir den PWM-Wandler und die Zener-Diode sparen. Der OpAmp könnte mit 3V3 laufen, wodurch der darauffolgende µC nicht in Gefahr ist. Jetzt aber meine Frage, ob sich der PWM-Tiefpass-Kondensator irgendwie auf die OpAmp Schaltung auswirken wird? Außerdem bin ich mir nicht sicher, ob der Spannungsteiler am Sensor eine so gute Idee ist? Klar verschenke ich damit etwas Auflösung, was sich aber durch eine größere Verstärkung am OpAmp wieder ausgleichen lässt.
Dieser Weg würde mir am besten gefallen!
28154
Oder sollte ich den Ausgang des Sensors erst an den OpAmp anschließen, diesen als Spannungsfolger beschalten und anschließend erst den Spannungsteiler anwenden? Diese Lösung sollte wohl definitiv funktionieren, wobei ich dann wieder die Zener-Diode bräuchte...
ich bin momentan am Planen einer Schaltung, die die Differenz zweier Signale (Sensor Signal und variable Offsetspannung) berechnen soll und diese Differenz anschließend verstärken soll.
Das Sensor Signal liegt zwischen 0V und 5V, die Offsetspannung zwischen 0V und 3V3. Der Verstärkungsfaktor sollte bei ca. 30 liegen, die Ausgangsspannung (nach dem verstärken) muss zwischen 0V und 1V liegen.
Zur Verfügung steht ein 2-facher Rail-to-Rail OpAmp (TS912), 1-fach ginge aber auch (ist aber kein muss!).
Eigentlich wäre diese Schaltung hier genau meine Lösung: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
Nur brauche ich eben anstatt des Spannungsteilers am +Eingang die variable Offsetspannung und am -Eingang soll der Sensor dran. Den zweiten OpAmp könnte ich nutzen, um die Offsetspannung von 3V3 auf 5V zu bringen (oder per Transistor, aber das bekomm ich auch alleine hin).
Außerdem sollte die Schaltung noch einen aktiven Tiefpass bilden. Der Ausgang sollte zudem max. 3V3 ausgeben (im Falle eines Softwarefehlers, falls dadurch die Offsetspannung zu weit abweichen sollte), um den anschließenden µC nicht zu schädigen .... ginge da eine 3V3 Zenerdiode oder verfälscht diese womöglich das Signal?
Nun weiß ich aber nicht, ob das dann überhaupt so funktionieren wird.
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Der Teil mit der Verstärkung & aktiver Tiefpass funktioniert schonmal in der Simulation, jedoch stellt sich jetzt noch die Frage, wie ich V1 (also die Offsetspannungsquelle) ersetze. Sollte ich einen Transistor oder lieber den zweiten Op (als Komperator) benutzen?
Hier mal ein auf die Schnelle gezeichneter Schaltplan (ich weiß, es fehlen einige C's zur Versorgung), evtl. könntet ihr ja mal drübersehen und mir sagen, obs grundsätzlich so funktionieren könnte.
Btw: Ich suche noch eine 1V Referenzspannungsquelle, wenn jemand sowas kennt, immer her damit!
Vielen Dank & Gruß
Chris
EDIT:
Gerade ist mir die Idee gekommen, die Ausgangsspannung des Sensors (ist übrigens ein MPXH6115A6U) mittels eines Spannungsteilers (6k8, 10k) auf max. 3V zu transformieren. Was haltet ihr davon?
Dadurch würde ich mir den PWM-Wandler und die Zener-Diode sparen. Der OpAmp könnte mit 3V3 laufen, wodurch der darauffolgende µC nicht in Gefahr ist. Jetzt aber meine Frage, ob sich der PWM-Tiefpass-Kondensator irgendwie auf die OpAmp Schaltung auswirken wird? Außerdem bin ich mir nicht sicher, ob der Spannungsteiler am Sensor eine so gute Idee ist? Klar verschenke ich damit etwas Auflösung, was sich aber durch eine größere Verstärkung am OpAmp wieder ausgleichen lässt.
Dieser Weg würde mir am besten gefallen!
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Oder sollte ich den Ausgang des Sensors erst an den OpAmp anschließen, diesen als Spannungsfolger beschalten und anschließend erst den Spannungsteiler anwenden? Diese Lösung sollte wohl definitiv funktionieren, wobei ich dann wieder die Zener-Diode bräuchte...