Spannings inversie
Michel De Meester
Ik ben op zoek naar een schakeling voor volgend probleem:
Ik heb een spanning die varieërt tussen 0 en 5 VDC, ik moet nu een spanning
hebben die net het omgekeerde doet, als de ingangspanning 0 VDC is moet de
uitgangsspanning 5VDC zijn en vice versa
Uin Uuit
5 0
4 1
3 2
2 3
1 4
0 5
(ook alle tussenliggende waarden moeten omgekeerd worden)
Ik weeet dat zoiets kan met een opamp geschakeld als inverterende 1X
versterker maar de schakeling die ik bouwde blijkt niet te werken.
Alvast bedankt
Michel
Stef
Michel De Meester wrote in message <3c6a1503$1...@news.uia.ac.be>...
de gewenste ingangsinpedantie af) van je ingang naar de inverterende ingang
van de op-amp te leggen. Leg de inverterende ingang van de op-amp aan de
uitgang met een weerstand van dezelfde waarde. Als je nu de niet
inverterende ingang van de op-amp aan de 0 legt, heb je een gewone
inverterende versterker (5->-5, 0->0). Leg je de niet inverterende ingang
aan 2.5V (bijv. met spanningsdeler van 5V maken), dan krijg je de door jou
gewenste versterker.
Stef
JacQ
>
> Michel De Meester wrote in message <3c6a1503$1...@news.uia.ac.be>...
>>Hallo electronic's,
>>
>>Ik ben op zoek naar een schakeling voor volgend probleem:
>>
>>Ik heb een spanning die varieërt tussen 0 en 5 VDC, ik moet nu een
>>spanning hebben die net het omgekeerde doet, als de ingangspanning 0
>>VDC is moet de uitgangsspanning 5VDC zijn en vice versa
>>
snip
>>Ik weeet dat zoiets kan met een opamp geschakeld als inverterende 1X
>>versterker maar de schakeling die ik bouwde blijkt niet te werken.
>>
> Maak een inverterende versterker door een weerstand (bijv. 100k, hangt
> van de gewenste ingangsinpedantie af) van je ingang naar de
> inverterende ingang van de op-amp te leggen. Leg de inverterende
> ingang van de op-amp aan de uitgang met een weerstand van dezelfde
> waarde. Als je nu de niet inverterende ingang van de op-amp aan de 0
> legt, heb je een gewone inverterende versterker (5->-5, 0->0). Leg je
> de niet inverterende ingang aan 2.5V (bijv. met spanningsdeler van 5V
> maken), dan krijg je de door jou gewenste versterker.
dan moet ik wel nog effe melden dat je de huistuinenkeuken opamp daarvoor
met min. pakweg +6 en -6 volt zal moeten voeden. Misschien zat daar het
probleem bij je schakeling ?
--
Zum antworten bitte Lederhosen entfernen.
Michel De Meester
wat je bedoelt?
Het enige verschil met vroeger is dat nu de + ingang op 2.5V ligt, vroeger
had ik hem gewoon aan massa gelegd.
Alvast bedankt,
Michel
Michel De Meester
> met min. pakweg +6 en -6 volt zal moeten voeden. Misschien zat daar het
> probleem bij je schakeling ?
Ik beschik inderdaad enkel over een 5V voedingspanning
Groetjes,
Michel
JacQ
nl.hobby.elektronica:
>> dan moet ik wel nog effe melden dat je de huistuinenkeuken opamp
welk type opamp heb je gebruikt dan ?
JacQ
nl.hobby.elektronica:
>> dan moet ik wel nog effe melden dat je de huistuinenkeuken opamp
hm, te laat je schemaatje gezien. Met die ca3140 zou het in principe moeten
werken op 5v, maar de uitgang zal zeker niet tot 0v en tot 5v kunnen gaan
volgens mij.
Stef
[het is wel handig als je even een relevant stukje van het bericht waar je
op antwoord aanhaalt]
>Ik plaatste een schemaatje op http://users.tijd.com/~tdn33714/, is het dat
>wat je bedoelt?
>
>Het enige verschil met vroeger is dat nu de + ingang op 2.5V ligt, vroeger
>had ik hem gewoon aan massa gelegd.
>
Dat is inderdaad wat ik bedoelde. Je hebt echter een probleem met je
voeding, zie andere post.
Stef
Stef
>beste Stef, ik wou het eens hebben over je post in nl.hobby.elektronica:
>> Maak een inverterende versterker door een weerstand (bijv. 100k, hangt
>> van de gewenste ingangsinpedantie af) van je ingang naar de
>> inverterende ingang van de op-amp te leggen. Leg de inverterende
>> ingang van de op-amp aan de uitgang met een weerstand van dezelfde
>> waarde. Als je nu de niet inverterende ingang van de op-amp aan de 0
>> legt, heb je een gewone inverterende versterker (5->-5, 0->0). Leg je
>> de niet inverterende ingang aan 2.5V (bijv. met spanningsdeler van 5V
>> maken), dan krijg je de door jou gewenste versterker.
>
>dan moet ik wel nog effe melden dat je de huistuinenkeuken opamp daarvoor
>met min. pakweg +6 en -6 volt zal moeten voeden. Misschien zat daar het
>probleem bij je schakeling ?
>
Aangezien de OP al noemde dat het met een opamp moest kunnen, ging ik er van
uit dat de benodigde voeding als bekend verondersteld mocht worden. Niet
dus, zie zijn schema.
Dat ligt er aan wat je onder "huistuinenkeuken opamp" verstaat. "Gewone"
opamps moet je inderdaad voeden met ongeveer 1.5V buiten de gewenste in-
en uitgangsspanningen. Voor de CA3140 is dit minimale uitgang - 1V ,
maximale uitgang + 3V. En heb je dus voor een 0-5V uitgang minimaal een -1V
en +8V voeding nodig.
Met single supply opamp heb je voldoende aan 0 en ca. 6.5V. Als je kunt
leven
met een uitgang die net niet op 0 komt (maar ca. 20mV), dan kun je een LM324
of LM358 pakken, die ik onder "huistuinenkeuken opamps" reken.
Nu zie ik net dat de OP alleen beschikking heeft over 5V. Hij zal dus een
echte rail-to-rail opamp (bijv. AD820) moeten nemen (of zijn voeding
aanpassen).
Stef
Michel De Meester
> hm, te laat je schemaatje gezien. Met die ca3140 zou het in principe
moeten
> werken op 5v, maar de uitgang zal zeker niet tot 0v en tot 5v kunnen gaan
> volgens mij.
Ik heb heel mijn verhaal nog eens op http://users.tijd.com/~tdn33714/
geplaatst, misschien kan je daar eens kijken.
Groetjes
Michel
Michel De Meester
Stef
>Hallo Stef,
>
Dit is geen e-mail, anderen mogen toch ook naar je schema kijken?
(ik heb je mail gezien, maar reageer hier)
>Ik heb heel mijn verhaal nog eens op http://users.tijd.com/~tdn33714/
>geplaatst, misschien kan je daar eens kijken.
>
Zou het niet handiger zijn om je "DAC" gewoon direct het goede signaal te
laten maken? Waarschijnlijk moet je het dan alsnog met een opamp bufferen,
dus schiet je er nog niet echt veel mee op, maar toch.
Wat zijn overigens de uitgangsspecificaties van die Q114? Als het een CMOS
of HC(T) uitgang is, kun je hier waarschijnlijk direct wat weerstanden aan
hangen en alles aan 1 opamp hangen als optelversterker, heb je die ULN2803
ook niet meer nodig. Heeft de ULN2803 overigens transistor uitgangen? Hou
dan ook rekening met de verzadigingsspanning hiervan, kan je bereik wel eens
anders van worden.
Komt de 12V uit een auto stroom circuit, zorg dan voor zeer goede ontstoring
en beveiliging, het boordnet van een auto is geen prettige omgeving voor
elektronica.
Je gebruikt een enkele voeding, dus gebruik s.v.p. een single-supply opamp,
bijv. LM358 (dual 8-pin) of LM324 (quad 14-pin). Heb je een schone 12V
voeding, dan is het probleem met je bereik ook direct opgelost, hang de
voeding van de opamp aan de 12V. Is die niet zo schoon, zet er een 78(L)09
tussen. Waarom gebruik je die offset trim? Zo nauwkeurig is de rest ook
niet.
Als je nu ook nog direct je signaal 0 - 1V (i.p.v. 0 - 4.84V) maakt, kun je
ook volstaan met 5V voeding voor de LM324/358 en heb je de deling aan de
uitgang niet meer nodig.
Let ook even op de prijs (Conrad catalogus 2001, enkel stuks)
CA3140E (single) : Euro 1.02
LM358P (dual): Euro 0.68
LM324 (quad): Euro 0.61
Nu heeft de CA3140 voor sommige applicaties best betere specs (BW 4.5MHz,
Iin 10pA,...). In jouw toepassing heb je dit echter niet nodig en voldoet
een LM324 zelfs beter omdat de uitgang tot (bijna) 0 gaat en je hebt 4 opams
voor een lagere prijs, wat wil je nog meer.
Nog even een keer met die CA3140:
Bij de gebruikte voeding is het minimale uitgangsbereik ongeveer 1V (0 + 1)
tot 2V (5 -3). De waarden uit je tabel zullen dus als volgt uit de
inverterende opamp komen (ik heb ze maar even op 2 decimalen afgerond, lijkt
mij meer dan voldoende):
0/8 4.84 --> 1.00 (uitgang loopt vast)
1/8 4.46 --> 1.00 ( " " )
2/8 3.89 --> 1.11
3/8 3.33 --> 1.67
4/8 2.60 --> 2.00 (uitgang loopt vast)
5/8 2.06 --> 2.00 ( " " )
6/8 1.35 --> 2.00 ( " " )
7/8 0.65 --> 2.00 ( " " )
8/8 0.00 --> 2.00 ( " " )
Je ziet dus dat er een hele hoop informatie verloren is gegaan, het daarna
delen met een potmeter verandert daar niets meer aan. In werkelijkheid kan
de uitgang van je opamp misschien wel wat dichter bij je voedingen komen,
maar de datasheet garandeert dat niet.
Dus: Vervang de opamp door een LM358 en voed deze met 12V of 9V (of verander
het signaal voor je opamp en gebruik 5V voeding) en het zal een stuk beter
werken.
Stef
Michel De Meester
> Dit is geen e-mail, anderen mogen toch ook naar je schema kijken?
> (ik heb je mail gezien, maar reageer hier)
Inderdaad, maar ik wil de downloadtijd van zij die niet geīnteresseerd zijn
in deze draad niet nodeloos omhoog jagen door het schrijven van hele
boekdelen ;-)
> Wat zijn overigens de uitgangsspecificaties van die Q114? Als het een CMOS
> of HC(T) uitgang is, kun je hier waarschijnlijk direct wat weerstanden aan
> hangen en alles aan 1 opamp hangen als optelversterker,
Kan voldoende stroom leveren (source 1mA, sink 5mA) UuitL = max 0.8v en
VuitH is VDD - 0.8v
> Komt de 12V uit een auto stroom circuit, zorg dan voor zeer goede
ontstoring
> en beveiliging, het boordnet van een auto is geen prettige omgeving voor
> elektronica.
Inderdaad
> Je gebruikt een enkele voeding, dus gebruik s.v.p. een single-supply
opamp,
> bijv. LM358 (dual 8-pin)
Is gebeurd
Ik gebruik ook een 8v regulator voor de opamp
> Als je nu ook nog direct je signaal 0 - 1V (i.p.v. 0 - 4.84V) maakt, kun
je
> ook volstaan met 5V voeding voor de LM324/358 en heb je de deling aan de
> uitgang niet meer nodig.
De voelerschakeling wordt redelijk ver van de uitlezing geplaatst, 4 volt
levert dan een beetje minder storingen op dan 1 volt, de spanningsdeler (met
een trimpotje) zet ik zo kort mogelijk bij de uitlezing.
Ik heb alles eens herwerkt en terug op http://users.tijd.com/~tdn33714/
geplaatst, dus als het je moest interesseren ;-))
Alvast bedankt,
Michel
Wouter van Ooijen
maar eens.
Je hebt 8 uitgangen, actief-hoog. Waarom wil je die eerste inverteren
met eel ULN2803 voordat je ze omzet naar analoog?
Knoop gewoon alle uitgangen via weerstanden van zeg R aan elkaar. Op
het knooppunt staat dan je analoge spanning, 0..5V met een impedantie
van R/8. Om daar 0..1V van te maken moet je belasten met R/40. Zoals
een andere reactie al aangaf is het wrsch. handig om niet 0, 1/8, 2/8
etc te maken maar net 1/16 meer. Daarvoor kan je een weerstand van 2R
naar de +5V gebruiken. Dus 9 weerstanden (bv 8x 100k, 1x 220k) en een
potmeter naar massa om de volle schaal goed in te stellen van 5k. Kan
het nog simpeler? Ja natuurlijk, met een PIC ;)
Wouter van Ooijen
Van Ooijen Technische Informatica: http://www.voti.nl
Jal a free compiler for PIC microcontrollers: http://www.xs4all.nl/~wf/wouter/pic/jal
PICs te koop! http://www.voti.nl/shop
DJO Amersfoort: een technische hobbyclub voor jongeren : http://djoamersfoort.cjb.net