OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Wenn ihr was über bestimmte Bauteile wissen wollt

Moderator: dussel07

OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon FunkenDoc » 07.02.2017, 23:58

Hallo zusammen,
ich habe eine 0-5V Sinus Signal mit 5000Hz. Ich möchte daraus ein +10 bis -10V Sinus Signal mit der selben Frequenz machen, es ist nur ein Potetial, fließt kein großer Strom. Ich suche einen OPV der das umsetzen kann, also den Mittelpunkt von +2,5V nach 0V verschieben um die Amplitude um das 4fache zu verstärken.
Mit wurde zu dem INA 126 geraten, aber da ich mich zu wenig damit auskenne, wollte ich Euch um Rat fragen,
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 08.02.2017, 13:47

Aha! ...daher weht der Wind.
...ich wollte mich nur nochmal bedanken. ...

Neues Problem also. :lol:
allererstentwurf.PNG

Taschenrechner hast du ja sicherlich. :mrgreen:
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon FunkenDoc » 08.02.2017, 18:44

Hallo,
schnippisch wie eh und je :wink:
Du hast mein Problem ja (wieder) schnell gelöst. Magst Du mir auch noch verraten welchen OPV denn jetzt genau verwendet wurde? Den Verstärker Widerstand zu berechnen sollte kein Problem sein, aber bei den anderen und dem Kondesator wüsste ich nicht wie ich das machen soll :?:
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 09.02.2017, 08:00

In der Simu hab ich einen Idealen OP-Amp genommen.
Bei der anspruchslosen Aufgabenstellung würde es auch der Opa unter den OP-As der µA741 schaffen. 8) ...der hatte mWn. sogar einen Offsetkompensationsanschluss. :wink:

Für die restlichen Bauteile: ...Grundlagen, Grundlagen und Grundlagen.
Stichwörter: Eihgangsruhestrom, Eingangsoffsetstrom und Hochpass. :wink:

Wenn dann noch konkrete Fragen übrigbleiben -gerne.
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon topas » 09.02.2017, 08:43

Der INA126 ist ein Instrumentenverstärker also eine Zusammenschaltung aus mehreren Operationsverstärkern.
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon FunkenDoc » 09.02.2017, 17:42

Wie schon mal erwähnt ist Elektronik nicht gerade mein Spezialgebiet und leider fehlt mir die Zeit diesen Rückstand adäquat aufzuholen, deshalb der Post hier. Hier scheinen viele kompetente Leute zu sein und ich hoffe entsprechend auch auf kompetente Hilfe zu dem Thema.
Mein Spezialgebiet liegt in einem anderen technischen Bereich, bei dem ich auch in einem Forum vertreten bin, ich helfe dort gerne Leuten die sich mit der Materie nicht so gut auskennen, da sie sich nicht wie ich seit 10 Jahren damit beschäfftigen. Ich hoffe dass das hier genauso ist und deshalb wäre ein Digramm mit entsprechend gekennzeichneten Bauteilen wirklich hilfreich. Gerne lasse ich mir auch den Lösungsweg dazu zeigen, damit ich etwas lerne und die nächste OPV Schaltung eventuell selbst auslegen kann. Vielen Dank!
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 09.02.2017, 20:23

...Gerne lasse ich mir auch den Lösungsweg dazu zeigen, damit ich etwas lerne und die nächste OPV Schaltung eventuell selbst auslegen kann. ...
Warum nicht bereits diese? It´s Easy! :wink:


Gleich in meinem 1. Link oberhalb hab ich dich auf Chefs Seite verwiesen, wo unter Grundlagen > Lehrgänge > Bauelemente > Operationsverstärker gleich einmal die von mir vorgeschlagene Schaltung mit Type, Berechnung, Erklärung und Dimensionierungsbeispiel gezeigt wird. siehe: "Nichtinvertierender Verstärker"

Das bisschen 2,5V DC abblocken macht dann der Kondensator (auch über den gibts einen Lehrgang).

Bei konkreten Fragen -gerne. :)

Übrigens:
Ich hab erst 40 Jahre Berufsleben hinter mir und in den letzten 20 Jahren meine Alergien und Abwehrmechanismen dagegen entwickelt, dass es Leute (du kannst nicht in sie hineinsehen) gibt, die nur ausnutzen wollen. ...die wird man mEn. gezielt los, indem man sie auch eine Kleinigkeit für ihre Sache tun lässt.
hostmi? :mrgreen:
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon FunkenDoc » 10.02.2017, 13:02

War hier nicht gerade noch ein Beitrag, der den nicht genannten Innenwiderstand ansprach und ich solle diesen mit einem 1kOhm Widerstand ausmessen? Wo ist der hin?
Also das habe ich jedenfalls gemacht. Die Spannung bricht von 4,94V auf 4,82V ein und es fließen 4,83mA. Der Innenwiderstand liegt also bei knappen 25Ohm. Hoffe das hilft bei der Auswahl vom OPV.

Diese Allergie kann ich durchaus nachvollziehen, wer mag das schon? Aber leider ist es in meinem Fall weniger die Faulheit etwas selbst zu machen, sondern eher das fehlende Können im Bereich der Elektronik...
Habe vor fünf Jahren eine OPV Schaltung zur Tank Füllstands Auswertung bauen wollen, bin leider gescheitert und am Ende hab ich zum Glück Hilfe von einem Elektroniker bekommen.

Tut zwar nichts zur Sache, aber ich habe mir ein Elektronik Starter Set mit Breadboard gekauft um mal ein paar Grundsatz Schaltungen aufzubauen und auch um dann letztendlich die OPV Schaltung drauf zu testen.
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 10.02.2017, 19:23

...Grundsatz Schaltungen aufzubauen und auch um dann letztendlich die OPV Schaltung drauf zu testen....
Das ist sehr gut.

Wie schon von Topas gesagt: Es kommt bei dieser Schaltung nicht auf den Widerstandswert an sondern auf das Verhältnis der Werte zueinander. Das muss für eine Verstärkung von 4 fach, R1:R2 = 3:1 sein. Am besten, du nimmst dafür 1% Metallschichtwiderstände. ...für den R1 3Stk. hintereinanderschalten und 1 Stk. für R2 Einen 4. der gleichen Sorte nimmst du für R3 der sollte etwa gleichgroß wie R2 sein. (idealerweise so groß wie die Parallelschaltung von R1 und R2 aber da gehts um Peanuts)

Die Ohm-Werte der Widerstände können zwischen 10k und 1M liegen.
Als OP-Amp tut es bereits ein µA741 aber ein TL081 ist sicher die bessere Wahl. Du kannst jeden "general purpose OP-Amp" nehmen.

Ich würde 100k für die Widerstände nehmen.

Der C bildet mit dem R3 einen Hochpass dessen Grenzfrequenz weit unter 5kHz liegen sollte 5 Hz wären da meine Wahl das ist bei 330nF zu 100k der Fall. ...bei 33nF lägest du bei 50 Hz.

Der Ausgangswiderstand der Quelle ist mit 25 Ω vernachlässigbar. Die Leitung sollte, wenn sie länger als ein paar cm ist, geschirmt sein.

Chef! ...falls du mitliest, im Berechnungstool für den OP-Amp sind im Rechenprogramm R1 und R2 vertauscht
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon Chef » 12.02.2017, 22:30

falls du mitliest, im Berechnungstool für den OP-Amp sind im Rechenprogramm R1 und R2 vertauscht


Bei welchem?

Chef :D
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 13.02.2017, 07:17

Derda!
Hyperaktiver Spannungsfolger.PNG

dem solltest du ein Sedativum verpassen. :D
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon Chef » 13.02.2017, 09:40

Erledigt!

Chef :D
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon FunkenDoc » 13.02.2017, 10:26

Guten Morgen,
vielen Dank für die ausführliche Antwort. Der TL081 ist bestellt und ich bin schon gespannt ob ich das hinkriege, werde gegen Ende der Woche berichten :D
Eine Frage hätte ich noch zur Auswahl des OPV's. Bei Dir ist es höchstwahrscheinlich die Erfahrung und Du weißt welchen OPV Du für welche Anwendung nehmen kannst. Aber wie bekommt man bei den unendlich vielen OPV Versionen, die es davon gibt, einen Überblick welchen man für welche Anwendung nehmen kann?
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 13.02.2017, 13:24

Da gibts einige Hauptparameter:
Maximale Versorgungsspannung (hast du mit den +- 10V angegeben, also mindestens +- 12, besser +- 15V Versorgungsspannung )
Eingangswiderstand (hat dich Topas abgefragt 25 Ω Quellwiderstand, also praktisch belanglos)
Slew Rate (hast du mir mit +-10V und 5kHz genannt = mindestens 380 mV/µs. ...der µA741 hat 500 mV/µs Anstiegszeit)
Maximaler Ausgangsstrom (hast du nicht genannt. ...dein Fehler. ...wenn du mehr brauchst. ...kostet zusätzlich 2 Transistoren und einen Widerstand) :mrgreen:
Eingangsoffsetspannung (hast du nicht genannt. ...hab dir aber welche mit Kompensation geraten.)
Verstärkungs-Bandbreite-Produkt (wäre bei deiner Anwendung 5kHz * 4 = 20kHz das schafft so ziemlich jeder. ...sogar auf einem Bein)

...oder, man nimmt das was in der Lade ist und lässt sich überraschen. 8)

Du musst also erst das Grundlagenwissen aneignen, worauf es in der Schaltung ankommt und wo die Knackpunkte für einen standard OPAmp liegen könnten. Kochrezept gibts keines.
Es gibt aber Vergleichstabellen zB. in meinem Lieblingslesebuch klickmich und runterscrollen ...die Papierausführung hat 0.45kg und etwa 800 Seiten aber keine Lesebeschränkung. :wink:


bzw. die "parametric search" Funktion bei Herstellern und Distributoren. ...die wollen gaanz gewiss keine Kohle machen. :twisted:
Löten verbindet ...manchmals. :mrgreen:
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Re: OPV mit Offset und 4fach Verstärkung

Beitragvon alterhase » 13.02.2017, 21:37

Chef hat geschrieben:Erledigt!

Chef :D
...verbindlichsten Dank! @ El Jefe!
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