Blok naar zaagtand omzetter via Actieve Integrator(OPAMP)

Stel hier al je HF vragen.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Blok naar zaagtand omzetter via Actieve Integrator(OPAMP)

Bericht door Termike »

Hey,

Ik ga een speciaal lichteffectje maken in men eindwerk. Nu het zal op dit neerkomen:
Ik heb een LM3914, dat is een voltmeter IC met intern 10 opamps die de spanning delen door 10. Naar mate hoeveel volt er verschil is tussen ingang en referentie gaan er dus een bepaald aantal leds branden. Nu ik ga hem niet gebruiken als voltmeter, maar als een LED bar. Hoe wou ik dit doen. Je neemt een 555, je laat deze pulsen genereren die er als volgt uitzien:
Puls(high) = 153ms
Puls(low) = 152ms
Dit komt neer op een frequentie van 3,2 hertz ongeveer.
Maar dit is nog niet voldoende, als je die puls aansluit op de ingang van 3914 zal hij bij hoog alle leds laten branden, en bij laag geen enkel. Wat had ik hierop gevonden? Als ik die puls nu eens omzet van de 555 naar een zaagtand.(Zie tekening hieronder)

Afbeelding

De beste manier leek me via opamps als actieve integrator geschakelt de blok naar een zaagtand omzetten. Het IC met de opamps dat ik heb is een NE553. Daar zitten 2 opamps in. Nu vroeg ik me af welke waarden ik zou moeten nemen voor men C en R die in de integrator geschakelt zullen worden. Want dat kan ik me niet meer exact herinneren. Weet iemand welke waardes ik ongeveer zou moeten nemen? Of hoe ik het zou moeten berekenen. Het is de bedoeling dat de spanning zo lineair mogelijk stijgt. Dus niet in zo een gebogen spanning.

Datasheets:
LM3914: http://termi.stabhoe.be/eindwerk/datasheets/LM3914.pdf
NE5532: http://termi.stabhoe.be/eindwerk/datasheets/ne5532p.pdf

Dank bij voorbaat
Laatst gewijzigd door Termike op vr 6 mei 2005, 19:37, 2 keer totaal gewijzigd.
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Je weet dat je een tijd moet hebben van 153 msec.
RxC is dan ook 153 msec. In principe mage je elke component waarde hier voor nemen als de uitkomst maar 153 msec. is.
Het is in de praktijk natuurlijk raadzaam om een niet te hoge R waarde te kiezen i.v.m. bias stromen van de opamp.
Maar 150Kohm en 1 uF geeft toch een iets waar je redelijk mee voor de dag kunt komen.
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Als je exact naar RxC rekent naar hoeveel het moet zijn, ga je dan geen verloop hebben gelijk het blauwe op het schema hieronder, ipv het groene dat ik wil? Kan ik bv C niet IETS groter maken bv 2µF zodat het verloop in het begin meer lineair is? Of gaat dat dan ook langer duren eer hij ontladen is? Ik kan natuurlijk ook wel proberen te spelen met de puls high langer maken dan de puls low met de 555... Wat denk je?

Afbeelding

Groeten
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Wanneer je een echte integrator bouwt met een opamp dan krijg je altijd een rechte lijn en geen e-macht ding.
Wanneer je een spanning op een R en een C zet dan wel maar met een integrator schakeling is hij mooi recht.
Kies je een te grote RC waarde dan zul je de voedingsspanning niet halen (een te kleine amplitude).
Kies je een te kleine C waarde dan is hij te snel bij de voedingsspanning en dan is het laatste stuk recht.
Bijlagen
integrator_uitgang.GIF
integrator_uitgang.GIF (2.13 KiB) 33069 keer bekeken
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Hmmm, hope doet het niet, heb de 555 nu een blok laten genereren van 300ms hoog en laag, dus had men weerstand voor de integrator 140k en de condensator 2,2µF. Nu sluit ik natuurlijk men 555 signaal aan op de PLUS klem van de opamp, want ik wil geen geinverteerd signaal(niet dat dat mogelijk is want ik heb VCC- 0V genomen. en dan spanning aangezet en men OUT is constant hoog. Wat doe ik verkeerd?
Hij is aangesloten als volgt:

Afbeelding
Greetz Me
Gebruikersavatar
deejayke
Berichten: 1076
Lid geworden op: ma 5 jul 2004, 21:47
Locatie: antwerpen, belgie. .
Contacteer:

Bericht door deejayke »

je moet eens meten welk voltage er tussen de plus en min klem staat, zelfs een minieme spanning kan je schakeling "ambeteren". het kan zijn dat er hier een virtuele aarding is.

stel Au=1O^6 en Ui=10µV dan is Uu=10V

dit kan natuurlijk ook met kleinere waarden he

grtzzz
Een spoel is als een vrouw, altijd tegen werken!
theorie is wanneer je alles weet maar niets werkt. Praktijk is wanneer alles werkt maar je niet weet waarom. vaak gaan deze samen, niets werkt en niemand weet waarom :D
new >> www.ffxs.nl/DIY-elektro
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Tussen de - en de + klem van de opamp staat 0.5V varierend 0.6V. Ik dacht dat het verschil tussen die beide klemmen zo KLEIN mogelijk moest zijn. En hoe los ik dit in godsnaam op?

Greetz Me
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Daar je maar een enkelvoudige voedingsspanning gebruikt zul je de zaak anders moeten aansluiten.
Normaler wijze heeft een opamp een plus een nul en een min voedingsspanning.
Hieronder een tekeningetje hoe het zou kunnen.
Bijlagen
integrator_enkele_voeding.GIF
integrator_enkele_voeding.GIF (1.9 KiB) 33043 keer bekeken
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Ik zal het testen, maar gaat deze schakeling geen negatieve spanning willen creeren aangezien je de ingangsspanning aansluit op de inverterende klem?
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Ok, schakeling getest. Ze werkt... Deels dan toch! De Led op de uitgang van de opamp fade... een beetje toch. Ze gaat aan, gaat dan een HEEL klein beetje minder hard branden en gaat terug hard branden. Maar ze gaat nooit uit. Of zelfs niet dichtbij. Heeft dit te maken met Tau?
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Wanneer je geen negative spanning aanwezig hebt zul je ook nooit een negative spanning krijgen.De min ingang maakt er echt geen negative spanning van hoor. Hij verlaagt alleen de uitgangsspanning terwijl een spanning op de plus ingang de uitgangsspanning verhoogt.
In het tweede stuk van je verhaal heb je het over een led die niet helemaal uit wil en daarna weer fel brand. Je begon je verhaal dat je alles ging aansluiten op een LM3914. Doe je dit nu niet meer? Heb je nu een ledje aan de uitgang van de opamp hangen?
Wanneer je het laatste gedaan hebt moet ik weten welke opamp je gebruikt. Want dan gebeurt er iets geheel anders.
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

De LM3914 hangt er nog niet aan. Eerst zou ik een zaagtand moeten hebbe, wil dus zeggen een led die aan en uit fade op de uitgang van de opamp. Welke opamp dat ik gebruikt heb staat in men eerste post. daar heb ik verwezen naar de datasheet van de NE5532. Waar dus 2 opamps inzitten.

http://termi.stabhoe.be/eindwerk/foto/s ... IM1214.MPG

Hier zie je wat de schakeling nu doet. Het bovenste IC is de 555 timer, met er rechts van een LED die aantoont hoe de pulsen van de 555 zijn. Nu heb ik daaronder de 5532(opamp) gezet, en aangesloten zoals jij zei, bij de eerste puls gaat de led die op de uitgang hangt, en er ook rechts van ligt infaden en nadien glowt ze alleen nog maar. Zie je? Dat gaat voor problemen zorgen op de 3914. Het moet van 0 naar de voedingsspanning gaan wil ik iets hebben aan men ledeffect. Weet je waarom de led glowt?

Greetz Me
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Ja, dat komt omdat de opamp er NIET een is van het rail to rail uitgang.
Dit is helemaal niet erg hoor.
Stel dat het laagste punt 1 volt is en het hoogste punt maar 8 volt omdat de opamp niet anders kan, dan stel je de lm3914 zo in dat "0" bij 1 volt begint en dat hij eindigd bij 8 volt.
Dit doe je door pen nummer 4 (Rlo) op 1 volt te zetten en pen 6 (Rhi) op 8 volt te zetten.
Wanneer je dit hebt gedaan dan is het eerste ledje uit als de spanning onder de 1 volt is en het laatste ledje is aan als je bij 8 volt bent.
Lees de spec. maar eens goed van de LM3914. dan zie je dat dit helemaal geen probleem hoeft te zijn als je een "rare" ingangsspanning hebt.
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Heb er zo is net men voltmeter aangehangen. Daar krijg ik zo een varierend voltage van 8,95V tot 11,4. Kan zijn dat het dus meer varieert. Maar ik denk volges de datasheet dat dat te kleine stapjes zijn. ik snap niet echt waarom men opamp er gaan echte zaagtand van maakt. want volges wat ik gedaan heb zou ik spaningen moeten krijgen van 0V lineair stijgend tot 12V. Maar dat gebeurt dus niet. En ik denk niet dat hij stapjes van voltages kan volgen van 1/10de van 3V(verschil van die 9V en die 12V). Of toch wel?
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Wanneer je maar een klein beetje ziet veranderen dan is je rc tijd veel te hoog gekozen.Die 2,2 uf is dat een elco of een gewone condensator?
En stel dat je maar van 9 tot 11 volt gaat dat zet je Rlo op 9 volt en Rhi op 11 volt, dan heb je ook de 10 leds die netjes aangaan van allemaal uit naar allemaal aan. Je moet geen led aan de uitgang van de opamp hangen wat die kan hij niet fatsoenlijk sturen. De uitgang van de opamp mag alleen naar de ingang van de lm3914 gaan met eventueel een serie weerstand van een of een paar Kohm. Je mag er wel een voltmeter op zetten om te kijken of je wat ziet "bewegen".
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Die 2,2µF is een gewone condensator, zo een platte ronde schijf. Geen elco waar + en - belangrijk is. Uhm, jah, als ik de datasheets goed begrijp is het volgende schema het principe van hetgeen ik wil.

Afbeelding

Nu heb ik hier nog maar 1 vraag over. Hoe bereken ik in godsnaam de waarden voor mijn toepassing qua weerstanden? R1,R2,R3 en R4. Die zullen allemaal vermoedelijk werken voor die ingangsspanning die daar gebruikt wordt. Enig idee?
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Natuurlijk heb ik enig idee, jij ook.
Alvorens ik eigenlijk alles voorzeg wil ik toch dat jij dat zelf ook ziet.
Het staat allemaal in de datasheet hoe dat met die weerstanden uitgerekend moet worden hoor.
Hint: lees het stukje maar eens over de ref. spanning en hoe de alles instelt. De formule staat erbij. Je hoeft alleen maar een rekenmachientje te hebben of een vel papier met potlood of pen.
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Ik vermoed dat jij het stuk bedoeld:

Ref Out V = 1,25*(1+R2/R1)
Wat in het voorbeeld erboven neerkomt op 5,2V Bedoelen ze dan hiermee dat de referentie gelijk moet zijn(via de waardes van die weerstand) aan de max ingangsspanning? Ik was eigelijk aan het zoeken wat die reference pin eigelijk doet...
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Hoe meer schema's ik bekijk op het internet over de LM3914 hoe meer ik in de war geraak. Op de moment snap ik NIETS meer over dat IC. De ene doet het zo, de andere doet het zo. Het enigste waar ik op de moment zeker over ben is een stel weerstanden moeten dienen als spanningsdeler. Maar op het ene schema is dat duidelijk en op het andere niet. Nu ben ik dus nog steeds op zoek naar de berekening voor de juiste weerstanden natuurlijk. Wat ik ook heb ondekt is dat de condensator die er staat een elco MOET zijn. Toch al iets wijzer geworden... Maar het exacte heb ik nog niet weten te vinden.
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Ok, als jij mij even verteld wat de minimale spanning en de maximale spanning is die uit jouw driehoek generator komt, dan zal ik uitgebreid vertellen en uitrekenen hoe die weerstandwaardes moeten zijn.
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

ok, bedankt, maar graag als je wil, ook vertellen HOE je het berekent. Ik zou graag ook wat inzicht krijgen in hoe de schakeling werkt. Vooralleer ik al jou schakelingen heb gebouwd heb ik eerst proberen te redeneren hoe je ze gemaakt hebt. Maar hier zijn de waarden dus:

De minimum waarde op men voltmeter die ik gezien heb op de uitgang van de opamp was 7,1V. De maximum waarde dat ik gezien heb is 10,2V. Dus daar varieert hij nu tussen. Ik heb een aantal weerstanden weggenomen in men RC kring zodat de led meer glowt dan ervoor.

Dus 7,1 en 10,2 is wat je nodig hebt vermoed ik.

Alvast bedankt...
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Hier dan een poging om de weerstanden te berekenen.
We gaan uit van jouw gegevens wat betreft de ingangsspanning.
V-laag 7.1 volt en V-hoog 10.2 volt.
Als je de spec. leest moeten we met de volgende regels rekening gaan houden.
Interne ref. tussen 1.2V en 12V.
Ref out = 1.25(1+ (Rtwee/R1))
Iled=12.5/R1.
Daar we met onze ingangsspanning in de buurt komen van de maximale interne referentie spanning en jouw voedingsspanning 12 volt bedraagt, gaan we een spanningsdeler nemen aan de ingang zodat we ons bereik een beetje in de hand hebben.
De ingangsspanningsdeler bestaat uit R5 en R6. Deze zetten we op de halve waarde zodat onse meetspanning aan pen nummer 5 nog maar loopt van 3.55 to 5.1 volt.
Dus R5 = R6 en hiervoor nemen we twee weerstanden van 10 Kohm.
We laten ongeveer 10 mA door de leds lopen, d.w.z.dat we nu ook de waarde van R1 weten.
Nl. bij 1mA ref.stroom loopt er 10 mA ledstroom.(blz3 datasheet) en ook de formule van Iled.
Dus R1 = 1K2.
Daar we onze spanning voor de R-hi en R-lo ook halen uit onze referentie schakeling zal de referentie spanning dus hoger moeten zijn dan onze maximale ingangsspanning.Deze was 5,1 volt. Voor de veiligheid nemen we dan onze referentie spanning op 8 volt.
De formule Ref out = 1,25(1+(Rtwee/R1)) kunnen we nu dus invullen.Hieruit volgt dat Rtwee 6,48 Kohm is.
Onze Rtwee bestaat uit drie weerstanden die in serie staan, nl. R2, R3 en R4.De spanning over Rtwee bedraagt 8-1,25=6,75 volt.Dus VR2+VR3+VR4=6,75 volt.
Volgens jouw schakeling is het laagste punt 3,55 volt en het hoogste punt 5,1 volt.
Deze spanningen nemen we ook voor onze punten R-lo en R-hi.
Dit wil zeggen dat we 3,55 volt over R4 moeten hebben en 5.1-3.55=1,55 volt over R3. Blijft dus over voor R2 6,75-5,1=1,65 volt voor R2.
We weten nu de spanningen over elke weerstand, en de waarde van de totale weerstand. Nu is het alleen nog maar een beetje rekenen. I Rtwee = 6,75/6,48=1,04
R2=1,65/1,04=1580 ohm
R3=1,55/1,04=1490 ohm
R4=3,55/1,04=3410 ohm
Ik hoop dat je het een beetje begrepen hebt. Ik hoor het nog wel of er nog vragen zijn.
Hieronder is het schema met de R plaatsen die in het verhaal vernoemd worden.
Bijlagen
LM3914.GIF
LM3914.GIF (3.47 KiB) 32950 keer bekeken
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Alhoewel ik de berekening niet volledig snap...
Ik heb gezien dat je de ingangsspanning gewoon deelt door 2 via de 10K spanningsdeler. Logisch en snap ik ook.Maar waarom Uref zo belangrijk 8V moet zijn snap ik niet echt... De rest is gewoon weerstandswaarden uitrekenen aan de hand van de stroom. Dat snap ik ook...

Hier alvast hoe het eruitziet....

http://termi.stabhoe.be/eindwerk/foto/s ... IM1216.MPG

http://termi.stabhoe.be/eindwerk/foto/s ... IM1217.MPG

BEDANKT!!!!!
Mat Janssen
Moderator
Moderator
Berichten: 11503
Lid geworden op: wo 10 dec 2003, 18:36
Locatie: nederweert. .. .. .. .. .. .. .. .. .

Bericht door Mat Janssen »

Die 8 volt is aangenomen, dat schreef ik toch!!
Wanneer je 5 volt moet detecteren kun je dat niet met 3 volt.
Ik moet dus hoger. En omdat je referentie uitgaat van n maal 1,25 volt moet ik dus zeker meer dan 5,1 + 1,25 =6,36 hebben. Daarom die 8. 7,5 was ook goed geweest hoor. maar ik vond 8 volt toch mooier.
signature ruimte te huur ;-)
Verhuurd :!:
Gebruikersavatar
Termike
Berichten: 279
Lid geworden op: ma 14 mar 2005, 13:39
Locatie: Hoevenen, België. .

Bericht door Termike »

Haha, de schakeling werkt subliem. Bedankt mat, je bent de max!!!! Ik ken niemand die van zoveel zaken zoveel weet. Keep up the good work!!! Greetz....
Plaats reactie