OP mit einfacher Versorgungsspg.

[Fröschl Michael]

Hallo,

ich will ein Signal (0-5V) sehr hochohmig abgreifen. Ich dachte da an einen
OP als Impedanzwandler. Leider steht nur eine einfache Versogungsspannung
von +5 V zur Verfügung. An den Ausgang des Operationsverstärkers soll ein
Transistor angeschlossen werden, welcher dann an den Eingang eines NAND -
Schmitt - Triggers geht.

Nun mein Problem:
Wenn ich an den Eingang des OP's 0V anlege, beträgt die Ausgangsspannung ca.
2.3V. Wie kann ich an den Ausgang des OP's einen Transistor anschließen, der
bei 0V am Eingang des OP's nicht schaltet und bei 5 V am Eingang des OP's
durchschaltet?

Oder gibt es noch andere Möglichkeiten, ein Signal sehr hochohmig
abzugreifen (~ 2-3 MOhm)?

Grüße
Michael

 

[Georg Meister]

ich will ein Signal (0-5V) sehr hochohmig abgreifen. Ich dachte da an
einen
OP als Impedanzwandler. Leider steht nur eine einfache Versogungsspannung
von +5 V zur Verfügung. An den Ausgang des Operationsverstärkers soll ein
Transistor angeschlossen werden, welcher dann an den Eingang eines NAND -
Schmitt - Triggers geht.

Nun mein Problem:
Wenn ich an den Eingang des OP's 0V anlege, beträgt die Ausgangsspannung
ca.
2.3V. Wie kann ich an den Ausgang des OP's einen Transistor anschließen,
der
bei 0V am Eingang des OP's nicht schaltet und bei 5 V am Eingang des OP's
durchschaltet?

Nimm halt einen Rail-to-Rail Opamp, da ist der
Eingangs/Ausgangsspannungsbereich bis knapp an die Versorgungsspannung
möglich.
Alternativ einen kleinen DC/DC-Konverter verwenden mit +/-15 Volt Ausgang.

Oder gibt es noch andere Möglichkeiten, ein Signal sehr hochohmig
abzugreifen (~ 2-3 MOhm)?

Wenns genau sein soll, nicht.

Georg

 

[MaWin]

"Fröschl Michael" <michael.froeschl@vr-web.de> schrieb im Newsbeitrag
news:2rfgqaF17tiogU1@uni-berlin.de...

Wenn ich an den Eingang

Den Eingang ? Der hat doch 2. Was machst du mit dem 2ten ?

des OP's 0V anlege, beträgt die Ausgangsspannung ca. 2.3V.

Bei 5V Versorgungsspannung ? Welcher OpAmp ?

Wie kann ich an den Ausgang des OP's einen Transistor anschließen, der
bei 0V am Eingang des OP's nicht schaltet und bei 5 V am Eingang des OP's
durchschaltet?

Man koennte einen Bipolartransistor wie BC547 ueber einen

Vorwiderstand von sagen wir 1kOhm an der Baais mit dem OpAmp
verbinden, aber das waere eine merkwuerdige Schaltung,
die am Ausgang vom Kollektor nach +5V auc noch einen
PullUp WIderstand braeuchte.

Zeichne doch mal auf, was du dir vorstellst. Vermutlich
wuerde man das anders machen.

Oder gibt es noch andere Möglichkeiten, ein Signal sehr hochohmig
abzugreifen (~ 2-3 MOhm)?

Hat der Schmitt-Trigger nich sowiso schon so einen Eingangswiderstand.

sag lieber, welches SIgnal (Spannung, Quelle) wo hinein soll
und wozu.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Fröschl Michael]

Wenn ich an den Eingang

Den Eingang ? Der hat doch 2. Was machst du mit dem 2ten ?

Der invertierende Eingangs des OP's ist mit dem Ausgang verbunden
(Impedanzwandler), an den nichtinvertierenden Eingang wollte ich das Signal
anlegen.

Bei 5V Versorgungsspannung ? Welcher OpAmp ?

Ich dachte an einen LM 741.

Wie kann ich an den Ausgang des OP's einen Transistor anschließen, der
bei 0V am Eingang des OP's nicht schaltet und bei 5 V am Eingang des
OP's
durchschaltet?

Zeichne doch mal auf, was du dir vorstellst. Vermutlich
wuerde man das anders machen.

Ich will mir einen Drehzahlmesser für mein Motorrad bauen. Das Signal dafür
will ich direkt von der Primärseite der Zündspule abgreifen. Danach soll mit
einem Monoflop mit zwei NAND Schmitt Triggern ein Impuls pro Zündung
erzeugen werden. Dieses Signal soll dann von einem uC ausgewertet werden.
Das Problem ist das Abgreifen des Signals von der Primärseite der Zündspule.
Ich habe diese Spannung mit einem Oszi gemessen -> sehr merkwürdig. Zuerst
ein kurzer negativer Impuls ca. 700V und dann ein sehr hoher positiver Wert,
der stufenweise erhöht wird (bis ca. 500 V), anschließend folgt der nächste
Zündimpuls. Ich habe wohlgemerkt auf der Primärseite!! der Zündspule
gemessen. Zuerst wollte ich einfach mit einem 15 kOhm Widerstand, der mit
einer Z - Diode in Reihe geschaltet ist, das Signal begrenzen. Dies
funktioniert jedoch nicht, da dann das Motorrad dann abstirbt. Nun war meine
Idee, den 15k Ohm Widerstand einfach durch einen höheren (ca. 1 - 2 MOhm) zu
ersetzen und dann mit einem Impedanzwandler (OP) das Signal hochohmig
abgreifen.
Nun ergibt sich eben das Problem, dass ich eignetlich nur mit einer
einfachen Versorgungsspannung für den OP arbeiten will.
Die Frage ist also, wie muss die Schaltung hinter dem OP aussehen, damit ich
dahinter die 2 NAND Schmitt Trigger für das Monoflop anschließen kann.

Ich hoffe mein Problem ist jetzt klar geworden.

Hat der Schmitt-Trigger nich sowiso schon so einen Eingangswiderstand.

Ja, aber das Steuergerät kann scheinbar die Spannung auf der Primärseite der
Zündspule um den Faktor 10 verringern (keine Ahnung warum) und dann passen
die Schaltschwellen nicht mehr etc.

Grüße
Michael

 

[Joerg Wunsch]

"Fröschl Michael" <michael.froeschl@vr-web.de> schrieb:

Ich will mir einen Drehzahlmesser für mein Motorrad bauen. Das
Signal dafür will ich direkt von der Primärseite der Zündspule
abgreifen.

Übliche Mimik dafür ist das sekundäre Abgreifen der Zündspannung mit
kapazitivem Spannungsteiler. Dafür genügt eine Windung Draht um das
Zündkabel geschlungen.

--
Jörg Wunsch

"Verwende Perl. Shell will man können, dann aber nicht verwenden."
Kristian Köhntopp, de.comp.os.unix.misc

 

[Markus Gronotte]

"Fröschl Michael"

Ich will mir einen Drehzahlmesser für mein Motorrad bauen. Das Signal dafür
will ich direkt von der Primärseite der Zündspule abgreifen.

Dein Motorrad hat doch eine Lichtmaschiene. Warum nimmst du nicht das Störsignal
dieser für eine Drehzahlmessung? Bei meinem Auto (Seat Arosa) geht das.
Allerdings
ist das Störsignal vom Laptop mit einer Soundkarte aufgenommen und
weiterverarbeitet.
Jedenfalls kann man das in Kombination mit den Gängen als sehr genauen
Tachometer
nutzen. Durch die (schnelleren) Veränderungen der Frequenz kann ich sogar den
Gang
per PC bestimmen, der beim Kuppeln eingelegt wird.

Das funktioniert allerdings nicht mehr, wenn man im Leerlauf Gas gibt. Man muss
schon zügig und mit _meinem_ Fahrverhalten fahren

lg,

Markus - http://gronoworx.dyndns.org

 

[Stefan Heinzmann]

Fröschl Michael schrieb:

Ich will mir einen Drehzahlmesser für mein Motorrad bauen. Das Signal dafür
will ich direkt von der Primärseite der Zündspule abgreifen. Danach soll mit
einem Monoflop mit zwei NAND Schmitt Triggern ein Impuls pro Zündung
erzeugen werden. Dieses Signal soll dann von einem uC ausgewertet werden.
Das Problem ist das Abgreifen des Signals von der Primärseite der Zündspule.
Ich habe diese Spannung mit einem Oszi gemessen -> sehr merkwürdig. Zuerst
ein kurzer negativer Impuls ca. 700V und dann ein sehr hoher positiver Wert,
der stufenweise erhöht wird (bis ca. 500 V), anschließend folgt der nächste
Zündimpuls. Ich habe wohlgemerkt auf der Primärseite!! der Zündspule
gemessen.

Das ist kein Wunder wenn Du Dir überlegst wie so eine Zündspule
funktioniert. Im Moment der Stromunterbrechung erzeugt die im Magnetfeld
gespeicherte Energie eine schnell steigende Spannung in jeder einzelnen
Windung. Die Spannung steigt bis Stromfluß einsetzt, uns zwar sowohl auf
der Primärseite und Sekundärseite. Da die Sekundärseite viel mehr
Windungen hat kommt da natürlich auch die höhere Spannung raus, und die
Idee ist daß da der Funken zuerst überspringt.

Zuerst wollte ich einfach mit einem 15 kOhm Widerstand, der mit
einer Z - Diode in Reihe geschaltet ist, das Signal begrenzen. Dies
funktioniert jedoch nicht, da dann das Motorrad dann abstirbt. Nun war meine
Idee, den 15k Ohm Widerstand einfach durch einen höheren (ca. 1 - 2 MOhm) zu
ersetzen und dann mit einem Impedanzwandler (OP) das Signal hochohmig
abgreifen.

Widerstand und Z-Diode in Serie? Ich hätte eher erwartet, daß die
Z-Diode zwischen Masse und Eingang liegt, und der Widerstand zwischen
Zündspule und Eingang.

ľC-Eingänge sind üblicherweise hochohmig genug, da solltest Du keine
Probleme bekommen. Ein Serienwiderstand von 1MOhm ist sicher kein
Problem bei Spannungen von mehreren 100V. Normale Widerstände sind
allerdings nicht fur solche Spannungen spezifiziert. Es könnte einen
Überschlag geben und der Widerstand dadurch überbrückt werden. Ich würde
4 oder 5 Widerstände in Reihe schalten. Oder am Zündkabel per
Drahtschleife abgreifen, wie anderswo beschrieben.

Da der Puls chaotisch ist wäre es vielleicht nützlich ein Monoflop
einzubauen, damit Du nicht per Software "entprellen" mußt. Ein guter
alter NE555 sollte sich da passend verwenden lassen.

--
Cheers
Stefan

 

[Wolfgang Hauser]

"Fröschl Michael" <michael.froeschl@vr-web.de> schrieb:

ich will ein Signal (0-5V) sehr hochohmig abgreifen. Ich dachte da an einen
OP als Impedanzwandler. Leider steht nur eine einfache Versogungsspannung
von +5 V zur Verfügung. An den Ausgang des Operationsverstärkers soll ein
Transistor angeschlossen werden, welcher dann an den Eingang eines NAND -
Schmitt - Triggers geht.

Wenn ich recht verstehe, willst Du eigentlich nur ein TTL-ähnliches
digitales Signal aufbereiten? Dazu brauchst Du keinen OP, ein FET täte
es auch. Oder vielleicht auch schon ein hochohmiger Schmitt-Trigger.

TTL-Pegel sind übrigens nicht 0,0 und 5,0 Volt, sondern (grob) alles
unter 1 V ist low und über 2,5 V high. Es gibt also gar keine
Notwendigkeit für einen Rail-to-Rail-OP.

 

[Fröschl Michael]

Das ist kein Wunder wenn Du Dir überlegst wie so eine Zündspule
funktioniert. Im Moment der Stromunterbrechung erzeugt die im Magnetfeld
gespeicherte Energie eine schnell steigende Spannung in jeder einzelnen
Windung. Die Spannung steigt bis Stromfluß einsetzt, uns zwar sowohl auf
der Primärseite und Sekundärseite. Da die Sekundärseite viel mehr
Windungen hat kommt da natürlich auch die höhere Spannung raus, und die
Idee ist daß da der Funken zuerst überspringt.

Ich kann mir trotztdem nicht erklären wie zuerst ein ca. -500 V Impuls und
anschließend ein ca. +500V Impuls zustande kommen kann. Ich würde es
verstehen wenn zuerst 12V anliegen würden, anschließend wird die Stromzufuhr
unterbrochen -> eine entgegengesetzte Spannungsspitze entstehet und es
funkt auf der Sekundärseite. Das Signal sieht aber so aus:


***************** +500V
*******
****
*
*
* - *------------------------------------------ 0V
* *
* *
**
**
**
* -50
0V

Zuerst wollte ich einfach mit einem 15 kOhm Widerstand, der mit
einer Z - Diode in Reihe geschaltet ist, das Signal begrenzen. Dies
funktioniert jedoch nicht, da dann das Motorrad dann abstirbt. Nun war
meine
Idee, den 15k Ohm Widerstand einfach durch einen höheren (ca. 1 - 2
MOhm) zu
ersetzen und dann mit einem Impedanzwandler (OP) das Signal hochohmig
abgreifen.

Widerstand und Z-Diode in Serie? Ich hätte eher erwartet, daß die
Z-Diode zwischen Masse und Eingang liegt, und der Widerstand zwischen
Zündspule und Eingang.

Ich glaube wir meinen beide das gleiche:

-------- Eingang
|
R
|-----------Siganl 0-20V
|
Z
|
-------- Masse

ľC-Eingänge sind üblicherweise hochohmig genug, da solltest Du keine
Probleme bekommen. Ein Serienwiderstand von 1MOhm ist sicher kein
Problem bei Spannungen von mehreren 100V. Normale Widerstände sind
allerdings nicht fur solche Spannungen spezifiziert. Es könnte einen
Überschlag geben und der Widerstand dadurch überbrückt werden. Ich würde
4 oder 5 Widerstände in Reihe schalten.

Werde ich machen

Da der Puls chaotisch ist wäre es vielleicht nützlich ein Monoflop
einzubauen, damit Du nicht per Software "entprellen" mußt. Ein guter
alter NE555 sollte sich da passend verwenden lassen.

Das Monoflop habe ich mit nem 4093 NAND Schmitt Trigger aufgebaut.


Grüße
Michael

 

[Fröschl Michael]

Dein Motorrad hat doch eine Lichtmaschiene. Warum nimmst du nicht das
Störsignal
dieser für eine Drehzahlmessung? Bei meinem Auto (Seat Arosa) geht das.
Allerdings
ist das Störsignal vom Laptop mit einer Soundkarte aufgenommen und
weiterverarbeitet.

Ich denke mir es ist einfacher das Zündsignal auszuwerten


Grüße
Michael

 

[Fröschl Michael]

Übliche Mimik dafür ist das sekundäre Abgreifen der Zündspannung mit
kapazitivem Spannungsteiler. Dafür genügt eine Windung Draht um das
Zündkabel geschlungen.

Wie muss der kap. Spannungteiler dimensioniert werden? Richtwerte?


Grüße
Michael

 

[Fröschl Michael]

ich will ein Signal (0-5V) sehr hochohmig abgreifen. Ich dachte da an
einen
OP als Impedanzwandler. Leider steht nur eine einfache Versogungsspannung
von +5 V zur Verfügung. An den Ausgang des Operationsverstärkers soll ein
Transistor angeschlossen werden, welcher dann an den Eingang eines NAND -
Schmitt - Triggers geht.

Wenn ich recht verstehe, willst Du eigentlich nur ein TTL-ähnliches
digitales Signal aufbereiten?

Ja

Dazu brauchst Du keinen OP, ein FET täte
es auch. Oder vielleicht auch schon ein hochohmiger Schmitt-Trigger.

Ich habe es jetzt mit dem OP hinbekommen, jedoch wäre mir die FET Variante
auch lieber. Wie muss ich den FET beschalten, damit er bei einem
Rechtecksigal mit 4V Gleichspannungsoffset nicht dauernd duchschaltet?


-------
|
R 1MOhm
|-------------- hier: Rechtecksignal mit einem Impuls pro
Zündung + 4V Offset
|
Z 20V
|
-------

 

[Georg Meister]

Übliche Mimik dafür ist das sekundäre Abgreifen der Zündspannung mit
kapazitivem Spannungsteiler. Dafür genügt eine Windung Draht um das
Zündkabel geschlungen.


Wie muss der kap. Spannungteiler dimensioniert werden? Richtwerte?

Das Kabel rumgewickelt ist der kapazitive Spannungsteiler.

Georg

 

[Georg Meister]

-------
|
R 1MOhm
|-------------- hier: Rechtecksignal mit einem Impuls pro
Zündung + 4V Offset
|
Z 20V
|
-------

Die Zenerdiode kannst du weglassen. Jeder integrierte Schaltkreis hat
Schutzdioden am Eingang gegen beide Versorgungsspannungen, die begrenzen das
Signal. Mit einem 1 M Widerstand passiert dem Schaltkreis nichts.

Georg

 

[MaWin]

"Fröschl Michael" <michael.froeschl@vr-web.de> schrieb im Newsbeitrag
news:2rfj0rF19al5iU1@uni-berlin.de...

Das Signal dafür will ich direkt von der Primärseite der Zündspule abgreifen.

Damit meinst du die, die an 12V liegt.

Dieses Signal soll dann von einem uC ausgewertet werden.

Also Entstoerung (Ausfilterung unplausibler Signale) im uC moeglich.

Das Problem ist das Abgreifen des Signals von der Primärseite der Zündspule.
Ich habe diese Spannung mit einem Oszi gemessen -> sehr merkwürdig. Zuerst
ein kurzer negativer Impuls ca. 700V und dann ein sehr hoher positiver Wert,
der stufenweise erhöht wird (bis ca. 500 V), anschließend folgt der nächste
Zündimpuls.

Hmm, normal ist das nicht. Die meisten elektronischen ZUendungen, und um eine
solche handelt es sich bei deiner wohl, wegen Steuergeraet,
begrenzen primaer die Spannung auf 400V damit sekundaer ohne Zuendkerze die
Spannung nicht so hoch werden kann, das die Zuendspulenisolation beschaedigt
wird.

Zuerst wollte ich einfach mit einem 15 kOhm Widerstand, der mit
einer Z - Diode in Reihe geschaltet ist, das Signal begrenzen. Dies
funktioniert jedoch nicht, da dann das Motorrad dann abstirbt.

15k ist etwas wenig. 470kOhm (bei 400V) und mehr (wenn wirklich 700V anliegen)
waere besser. Und nicht aus einem Widerstand, sondern mehrere in Reihe. Als
Z-Diode tun es auch 2 normale Dioden nach GND und +5V, oder die
Eingangsschutzdioden des uC.

Ja, aber das Steuergerät kann scheinbar die Spannung auf der Primärseite der
Zündspule um den Faktor 10 verringern

Na ja, vielleicht ist dann auch einfach eine Zuendkerze dran.

und dann passen die Schaltschwellen nicht mehr etc.

Es wird immer noch positiv und negative Impulse geben, und egal ob 40V oder
400V,
die Schaltschwelle von ca. 1.4V liegt immmer mittendrin.

+--|>|-- +5V Eingangsschutzdioden
|
Zuendung --470k-+-10k--+--|direkt in uC oder 74HC14 Schmitt-Trigger
| |
C +--|<|-- Masse
|
Masse
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Martin Schönegg]

Hallo,

Wenn das Teil nicht wahnsinnig alt ist und schon eine
Halbleiterzündung hat, dann befindet sich darin ein DC-DC Wandler, der
ca 500 V erzeugt und auf einen Kondensator legt, der dann mit
Thyristor oder IGBT etc. auf die Zündspule entläd. die negative
Amplitude bekommst Du als Überschwinger, weil die Spule meint, sie
möchte den Strom doch so gerne weiterfließen lassen...

MArtin