koppling med operationsförstärkare

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4741
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

koppling med operationsförstärkare

Inlägg av Swech »

Behöver ta en analog signal och skala om den.
Område in 0-10V
Område ut 0-10V

Funktionen skall vara:
en potentiometer sätta min värde in
en potentiometer sätta förstärkning
så t.ex. insignal från 4V till 7V in ger 0-10V ut (allt under 4V in ger 0v ut och allt över 7v in ger 10V ut

Har provat lite men har inte riktigt fått till det. Någon med ett fungerande schema?
Swech
ghu
Inlägg: 698
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av ghu »

Bifogar koppling som jag tror uppfyller dina önskemål.
Ersätt V5 med en potentiometer kopplad mellan 0V och -15V för att ställa in minvärde.
Byt ut R5 till 15kohm.

Ersätt R2 med en potentiometer för variabel förstärkning.
Ersätt V4 med en spänningsdelare mellan +15V och 0V som ger +10V ut.

Operationsförstärkare kan man välja nästan vad som helst som tål matningspänning +/- 15V.
Som man kan se av simuleringsresultatet uppfyller den dina krav från exemplet.
Schema.JPG
Karakteristik.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4741
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av Swech »

Tackar och bockar.
Missade i min spec. att skriva att det endast finns positiv matning att tillgå.
Prylen skall in i befintliga system som är svåra att modifiera.
Så -15V går inte att få till

Swech
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 46874
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av TomasL »

Du kan ju generera -15 V med en 555a.
Se här för ett exempel
viewtopic.php?p=1671189#p1671189
Längst ned till höger har du en negativ spänningsgenerator
Du behöver några få volt av negativ matning, för att garantera 0V ut.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12628
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av MiaM »

Vad drivs med denna utspänning? Dvs belastar den mot jord/0V, eller mot något annat?

Också: Vad har du för matningsspänning?

Du kan använda spänningsdelare mellan OP-utgång och faktisk utgång, och rent av använda zenerdiod i serie med motstånd, och konding över zenerdioden, för att skifta utspänningen. Det är en liten utmaning att ha en sån krets med i motkopplingen för en OP, men absolut inte omöjligt.

GHUs förslag är bra men en idé är att låta U1 och U3, alltså kretsarna som bestämmer max/min utspänning, påverka ingångarna på U4. På så vis kan man slippa ha den sista utgångsbufferten och på så vis endast behöva fyra istället för fem OP, och därmed klara sig med en fyrdubbel istället för minst två IC. (Vet inte om ytmonterade ens är fyrdubbla eller om de kanske max är dubbla nu för tiden?).
ghu
Inlägg: 698
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av ghu »

Bifogas schema för enkel matningsspänning +15 V.
Precisionen vid låga utspänningar blir mycket sämre än vid dubbel matningsspänning.
Schema2.JPG
Karakteristik2.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12628
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av MiaM »

Utgången bör ge 1V ut med 0V in om jag tolkar schemat rätt. Är det bra nog för Swech?

(jag borde verkligen dels installera KiCad på datorn jag skriver forumet på, och också allmänt bli bättre på KiCad, så att jag kan svara med lika snygga schemor istället för halvkrångliga texter :) )
ghu
Inlägg: 698
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av ghu »

Utspänningen blir som lägst ca 60 mV.
Det går att få lägre utspänning genom att använda fler komponenter eller bättre operationsförstärkare.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12628
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av MiaM »

4V in från U4, 0V på plus in på U1, och 100k på både R3 och R5 bör ge 2V ut från U1.
I normalfallet leder inte D1. Spänningsdelaren R2 och R1 ser visserligen till att U2 sänker dessa 2V markant, men knappast till 60mV. Om jag räknar rätt så blir det 600mV.
ghu
Inlägg: 698
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av ghu »

Du tänker fel.
U1 är kopplad som en differensförstärkare.
Utspänningen från U1 skulle vid dubbel matningsspänning bli V2-V1.
I ditt exempel V2-V1= 0-4 = -4 V.
Men med enkel matningsspänning är utspänningen från U1 begränsad nedåt till ca 0V.

Det är inte förrän V2 (Vin) kommer över 4V som utspänningen från U2 stiger över ca 0 V.
Om du tittar på simuleringsresultatet så ser du att det fungerar exakt så.

U2 är kopplad som en icke inverterande förstärkare med förstärkningen: R2/R1 + 1 =3,33
ghu
Inlägg: 698
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av ghu »

Med lite modifieringar är minimal utspänning under 10mV.
Edit: Matningsspänningen kan vara mellan +15V till +30V.
Schema3.JPG
Karakteristik3.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av ghu 27 oktober 2024, 13:06:45, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 7429
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av Marta »

Vilken hiskelig komplexitet...

Jag kanske är helt ute i det blå, men nedanstående borde vara i närheten för det givna exemplet. Är för gammal och trött för att lösa ekvationssystemet för spänningsdelning som ger 5.71V från 10V med Ri = 10k, så det fick bli numerisk lösning för hand.
+ skall alltså vara 10V.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ghu
Inlägg: 698
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av ghu »

Marta
Uppfyller din krets specifikationerna?

Funktionen skall vara:
en potentiometer sätta min värde in
en potentiometer sätta förstärkning
så t.ex. insignal från 4V till 7V in ger 0-10V ut (allt under 4V in ger 0v ut och allt över 7v in ger 10V ut
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4741
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av Swech »

Först: Tackar för alla svar och engagemang, uppskattas verkligen.
Mina enga övningar innan detta gav lägsta utspänningar på ca 1 volt
men skall bli riktigt kul att testa ghus förslag
Tid är som vanligt en bristvara så om återkoppling dröjer så beror det endast på detta

Swech
Användarvisningsbild
Marta
EF Sponsor
Inlägg: 7429
Blev medlem: 30 mars 2005, 01:19:59
Ort: Landskrona
Kontakt:

Re: koppling med operationsförstärkare

Inlägg av Marta »

För en engångsinställning, kretsen matad med 10V och rail-to-rail op's gör den det nog någorlunda. Jag är gammaldags och söker enkelhet. Det blir ju inga rena separata inställningar för förstärkning och nollnivå, däremot en mycket enklare krets.

Du delade på offset och förstärkning, använder en buffer för att komma ifrån spänningsdelaren med bestämd Ri och har en klippkets istället för att låta OP'n klippa mot sina matningsspänningar. Annars är det samma.
Skriv svar