Beiträge von 1ST1 im Thema „Wie kann man aus 0,05 Volt ca. 5 machen?“

    Mir ist auch noch was eingefallen. Statt obiger Transistorschaltung kannst du auch einfacher einen weiteren OP verwenden, der selbe Typ ist Ok, sofern sich der als Komperator eignet (siehe nachfolgenden LinK!). Kannst auch den im nachfolgenden Link vorgeschlagenen LM1458D verwenden. Den beschaltest du als Komperator. An den +-Eingang des OPs gibst du über einen Widerstand den Ausgang des anderen OP. An den Minus des OP gibst du einen Spannungsteiler, das heißt, von +5V auf den Minus-Eingang einen Widerstand, und vom Minus-Eingang einen weiteren Widerstand nach Masse. Der OP vergleicht dann beide Spannungen miteinander. Wenn die am Plus-Eingang größer ist als die am Minus-Eingang, geht der Ausgang auf Maximalwert, also etwa 5V. Und umgekehrt. Du hast einmal am ersten OP einen Ausgang von 2V und einmal 4,5V. Du musst also den Spannungsteiler so machen, dass am Minus-Eingang dieses zweiten OP eine Spannung anliegt, die zwischen 2 und 4,95 V liegt, z.B. 3V. Das heißt, den Spannungsteiler kannst du aus einem Widerstand von 2K-Ohm und 3KOhm bauen. Fertig.

    Das Schaltungsbild findest du hier: Bitte melde dich an, um diesen Link zu sehen. Runterscrollen bis direkt vor der Überschrift "Der Addierer (Summierverstärker)". Spannungsteiler: R1=2KOhm, R3=2KOhm Wie groß Eingangswiderstand des OPs, also R2 sein muss, ist eigentlich egal, da der Eingang des Operationsverstärker sehr hoch ist und quasi kein Strom in den OP reinfließt, der Widerstand muss nur da sein. Also wenn du da 1KOhm für R2 vorsiehst, ists gut.

    Die 4,9V sind auf jeden Fall Ok, das erkennt jeder TTL-Eingang als High. TTL hat folgende Pegel:

    Low: -0,3V bis 0,8V

    High: 2V bis 5,3V

    Miss mal was dein Sensor liefert, wenn keine Bewegung da ist. Nicht zufällig 0,02V?

    Was du machen kannst: Pegelanpassung

    Einfache Bipolar-Transistor-Verstärkerschaltung, ganz normale Ermitter-Schaltung. Siehe Bitte melde dich an, um diesen Link zu sehen. Der NPN-Silizium-Transistor öffnet ab 0,6V. Du machst an den Operationsverstärker einen Spannungsteiler aus 2 Widerständen. Der Spannungsteiler muss so dimensioniert werden, dass du bei OP 2V am Ausgang unter 0,6V bist, und bei bei 4,9V über 0,6V. Ein Spannungsteiler im Verhältnis 3:1 (also OP-Spannung/4) sollte passen. Aus 4,9V werden 1,2V, Transistor offen, aus 2V werden 0,4V, transistor zu. So bekommst du saubere 0V und 5V am Ausgang. Der Haken: Eine Transistorschaltung muss gut durchgerechnet werden, damit sie zuverlässig funktioniert. Und die Ermitterschaltung invertiert das Signal, also musst du das Signal entweder durch einen Inverter schicken oder deine Verarbeitungslogik invertieren.

    Dimensionierung der Ermitterschaltung: Der Spannungsteiler am Eingang des Transistors lässt einen Strom Ib durch die Basis fließen, nehmen wir für den Spannungsteiler 300 und 100 Ohm, das heißt vereinfacht (das heißt der untere Widerstand des Spannungsteilers wurde nicht berücksichtigt! Wenn du das willst, musst du dir das Thema "Arbeitspunkt" ansehen.): Ib=(4,9V-0,6V)/300Ohm=14mA. Der Transistor hat einen Verstärkungsfaktor B, der liegt üblicherweise bei B=10, das heißt, wenn 14mA in die Basis rein fließen, fließen gleichzeitig 140mA vom Kollektor zum Ermitter, und das muss reichen, damit der Ausgang der Verstärkerschaltung auf Low geht. Daraus lässt sich der Kollektorwiderstand, über den 5V abfallen müssen, errechnen: R=U/(Ib*10)=5V/140mA=35 Ohm, das wäre theoretisch dein Kollektorwiderstand, aber das würde den Transisot zu sehr belasten. Also besser: Spannungsteiler 3kOhm und 1kOhm, Basisstrom 1,4mA, Kollektor-Ermitterstrom 14mA, Kollektorwiderstand 350 Ohm. Das sieht schon besser aus. Probiers mal aus. Brauchst einen NPN-Transistor mit Basisverstärkungsfaktor B=10, das dürfte ein Wald&Wiesen-Standardtyp sein. Wenn du einen NPN-Transistor mit höherem Verstärkungsfaktor B hast, musst du die Widerstände neu durchrechnen.

    Das hier ist aber eine ganz einfache Ermitterschaltung, die hat Nachteile in Bezug auf Frequenzverhalten, Temperatur des Transistors und lauter so Zeugs. Sprich, diese Schaltung taugt nur bei niedrigen Frequenzen. Es gibt aber verfeinerte Ermitter-Schaltungen mit Koppelkondensatoren, Strom/Spannungs-Gegenkopplung und lauter raffinierten anderen Maßnahmen, um das zu kompensieren, oder du verwendest eine Basis- oder Kollektorschaltung, macht aber nicht unbedingt Spaß weils da viel zu rechnen gibt. Über obigen Link ins Elektronikkompendium findest du weiterführende Links zu den Themen.

    100 Ohm und 1MOhm, das ist ein Verstärkungsfaktor von 10.000, das solltest du nicht machen, nimm 1KOhm und 100 KOhm, dir läuft auf diese Weise der Operationsverstärker viel zu früh in die Sättigung.

    Bei dem LM741 kann man wenn ich mich noch erinnere an 2 Eingänge einen Poti anschließen, und dann einen Signalabgleich machen, vielleicht hilft auch das weiter. Der LM741 braucht aber auf jeden Fall eine symmetrische Versorgungsspannung. Schau mal ins Datenblatt.

    Skizze Bitte melde dich an, um diesen Link zu sehen. ist ist die Version mit Netz und doppeltem Boden, das heißt, sie schützt den TTL-Baustein vor evtl. auftretender negativer Ausgangsspannung oder größerer Spannung als 5V am Ausgang des OPs, das heißt für den Fall, dass dein Sensor auch mal negative Spannung rausschicken sollte. Das habe ich aber dort im Text erklärt. Wenn du alles richtig machst, sollte Bitte melde dich an, um diesen Link zu sehen. reichen.

    0,05V reichen nicht, um einen Bipolar- oder Feldeffekt-Transistor anzusteuern, da brauchst du schon mal mindestens 0,3V an der Basis bzw. Gate um den Transistor zu öffnen. Also bleibt nur ein Operationsverstärker.

    Bitte melde dich an, um diesen Link zu sehen. -> Obere Schaltung, eigentlich ganz einfach.

    Deine Spannungsverstärkung Vu muss den Faktor 5V/0,05V = 100 haben. Das heißt, Vu = 100 = 1+(R2/R1), das heißt, R2/R1=99 oder annähernd 100. Das heißt, R2 muss um den Faktor 100 größer sein als R1. Welche Werte du dann wählst, ist letztendlich fast egal, ich würde sie allerdings relativ hoch machen um den Operationsverstärker nicht unnötig zu belasten. Also sagen wir mal R2 = 100 Kohm, R1 = 1Kohm. Kann auch sein R2=10 Kohm, R1=100 Ohm, oder R2=220 Kohm und R1=2,2 Kohm, eigentlich völlig egal, hauptsache sind um den Faktor 100 auseinander. (Ich würde halt nicht 100 und 1 Ohm nehmen...)

    Jetzt musst du nur schauen, ob du einen passenden Operationsverstärker und Widerstände in deiner Bastelkiste liegen hast. Anmerkung: Viele Operationsverstärker benötigen eine symmetrische Versorgungsspannung, z.B. +/-12V. Da bei deinem Ausgang wohl nur positibe Eingangssignale hast, kannst du die Minus-Spannungsversorgung auf Masse legen, allerdings mögen das nicht alle Operationsverstärker.