Tips om signalomvandlare efterfråga; in 0-5 V DC ut 1-0 V DC

[PerMa]

Hej,

Ska försöka hjälpa en kompis med en signalomvandlare till hans bil. Han vill mata in en signal från en lambdasond till en styrdator.
Lambdasonden lämnar ut 0-5 V DC (analog kontinuerlig signal). Styrdatorn förväntar sig en analog insignal 1-0 V DC.
Alltså när 0 V DC skickas in i signalomvandlaren ska utsignalen vara 1 V DC. När insignalen gradvis ökar till 5 V DC ska utsignalen gradvis minskas till 0 V DC.
Drivspänning = bilens batteri 12-14 V DC

En liten spänningsomvandlare från TRACOPOWER tex. TMR1222 kanske kan leverera matningsspänning till en operationsförstärkarekoppling.
Någon som kan tipsa om en konstruktion? Enkelhet och lågt pris är ett extra plus.

MVH

[dar303]

buffra, dela ner signalen med en 1/5 spänningsdelare och invertera därefter med andra halvan av op:n?

[psynoise]

inverterande_dämpare.png

Schemat ovan visar en teknik för att lösa problemet. Dock inte riktigt lika enkelt i verkligheten, först får man överlagra signalen på 1 V, sedan dämpa den genom en inverterande förstärkarkoppling med virtuelljord på 1 V. Man får också se till att använda en operationsförstärkare som klarar rail-to-rail på utgången.

[Sikmeister]

Man kan lösa detta problem med en differensförstärkare. Lösningen ser nästan ut som Psynoise förslag, men man slipper höja upp insignalen från jord.
Funktionen man vill åstadkomma är Uo = 1 - Ui/5, vilket kan skrivas om som Uo = (5-Ui)/5, alltså en differensförstärkare med förstärkningen 1/5.

differensförstärkarkoppling.png

I bilden är V1 insignalen och V2 en referenssignal på 5V. V2, R3 och R4 kan naturligtvis ersättas med lämplig tvåpolsekvivalent.

[psynoise]

Var också inne på något liknande men fastnade vid vanlig summatorkoppling.

Men detta var en bra lösning, V2 och R3 kan realiseras med en spänningsdelare från 5 V med två 100 kΩ resistorer som ger 50 kΩ utresistans. 5 V kan även vara lämplig reglerad matningspänning då det knappast behövs något annat om man hittar en operationsförstärkare som kan gå ner till 0 V på utgången (rail-to-rail). R1 ersätts lämpligen med 49,9 kΩ från E96-serien.

Nu borde TS har en komplett lösning om man bara fixar reglerad 5 V-matning.

[PerMa]

Hej,

Tack för tipsen, är dock i behov av tämligen precisa anvisningar och komponetval. Fick det är förslaget från en bekant som jag undrar om ni kan kommentera. Har ej provat kopplingen ännu då jag inte har alla komponenterna hemma.

[psynoise]

Prova i något simuleringprogram om det fungerar som tänkt. Qucs tycker jag är enkelt att komma igång med:

http://qucs.sourceforge.net/

Om du väljer en annan operationsförstärkare än LM741 med rail-to-rail bör du kunna klara dig med lägre matningsspänning och då slipper du G1.

[prototypen]

Hejsan

Seikmeister och din kompis har samma lösning, det som skiljer är att din kompis har ett buffertsteg först för att inte belasta lamdasonden för hårt. Sedan sitter det en massa kondensatorer för att filtrera bort störningar och annat elände.

Vad jag inte gillar är LM741, den var på utgående redan när jag gick gymnasiet för 35 år sedan. Det finns betydligt bättre OP idag.
741 kräver minusspänning men då är risken att utgången ger negativ utspänning om inspänningen blir mer än 5 volt.

Protte

[PerMa]

Hej,
Inser att LM741 är gammal som gatan och ingen vidare bra OP med jag tror min kompis satte dem som en "generell OP". Kan ni ge exempel på en enkel-spänningsmatad OP med rail-to-rail som jag kan prova?

[psynoise]

En sökning på Farnell med låg offset voltage samt rail-to-rail gav:

länk

[X-IL]

Kolla om någon av OParna i min säljtråd kan passa.

EDIT: Kanske AD822BR - Analog Devices Single Supply, Rail-to-Rail Low Power FET-Input Op Amp ???

EDIT2: http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... rawing.pdf