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THEMA: GBM mit Operationsverstärker

THEMA: GBM mit Operationsverstärker
Startbeitrag
Schulz* - 05.12.12 22:49
Hallo,

hat jemand evt. Erfahrung mit u.st. Schaltung?

Komponentenliste:
OpAmp LM 324 (4x LM741)
R1 - R2 = 10 kΩ R3 = 100 kΩ D1, D2 = 1N 4001 D3, D4 = 1N 4148
C1 = 22 nF C2 = 0,22 μF

Da ich gerade drei LM 339 N Gehäuseart DIP 14-Operationsverstärker in meiner Sammlung habe - würden die auch gehen?
Was könnte D3/D4 von den Dioden auf dem Schaltplan sein? Wo ist der Unterschied zu den 1N 4001? Könnte man die auch nehmen?

Danke für eure Hilfe.

Gruß
Karsten

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Hallo Karsten,

Schaltung kannst Du Dir hier abschauen:
http://norbert-martsch.de/index.php/downloads/category/17-gbm-8-v1-hardware
http://norbert-martsch.de/index.php/gbm-8-v1

BTW: Wenn Du dem LM339 nur mit 5V versorgst, übers Gleis aber 12...18V an den Eingängen hängen, kommt es zu Problemen, da der LM339 mit mind. der Spannung versorgt sein möchte, die Du an die Eingänge anlegst. Schau dazu bitte ins Datenblatt des LM339.


Viele Grüße
SX1-Norbert
Zitat - Antwort-Nr.: 1 | Name: schnorpser

Wenn Du dem LM339 nur mit 5V versorgst, übers Gleis aber 12...18V an den Eingängen hängen,...

Durch die gemeinsame Masse von GBM und Gleisspannung wird mit den antiparallelen Dioden im Eingang des GBM die max. Eingangsspannung am OpAmp auf +/- 0,7V begrenzt.
Damit wird auch bei Vcc=5V die max. pos. Eingangsspannung (Vcc) nicht überschritten.
Allerdings wird unabhängig von der Betriebsspannung die max. neg. Eingangsspannung (-0,3V) in jedem Fall überschritten, was aber von den "Entwicklern" dieser GBM-Schaltung bewußt oder unbewußt in Kauf genommen wird.
Die LM339 sind wohl tolerant genug.

Es grüßt RainerNRW
Zitat

Durch die gemeinsame Masse von GBM und Gleisspannung wird mit den antiparallelen Dioden im Eingang des GBM die max. Eingangsspannung am OpAmp auf +/- 0,7V begrenzt



Wird der Belegtmelder also auf der Masse-Seite des Gleises eingebunden? Das würde dann doch eine ganz andere Gleisverkabelung erfordern. Klärt uns da mal jemand auf?

Danke
Klaus
Zitat - Antwort-Nr.: 3 | Name: teppichbahner

Wird der Belegtmelder also auf der Masse-Seite des Gleises eingebunden?

Das ergibt sich aus der Schaltung im ersten Post.

Zitat - Antwort-Nr.: 3 | Name: teppichbahner

Das würde dann doch eine ganz andere Gleisverkabelung erfordern. Klärt uns da mal jemand auf?

Wenn die dafür erforderlichen Änderungen der Gleisverkabelung vermieden werden sollen, bleibt nur ein anderes GBM-Prinzip, z.B. passive Stromdetektoren mit Optokoppler.
http://wiki.rocrail.net/doku.php?id=mgv93-de
Die haben zwar den doppelten Spannungs-Verlust (1,4V) sind aber bei Aufbau und Betrieb erheblich einfacher in bestehende Gleisanlagen integrierbar.
Die zusätzlichen 0,7V Verlust der Gleisspannung sind bei den Ausgangsspannungen der meisten Zentralen u. Boostern zu verkraften.

Es grüßt RainerK
Danke für die Info!

Gruß
Klaus
danke, das ist alles mächtig fachlich für mich.

Ich will nicht vorenthalten, wo ich das Ganze herhabe.

http://gotthardbahn.ch/8_modellbahn/elektronik/8-elektronik.htm

Frage wegen der Kondensatoren:
C1 = 22 nF C2 = 0,22 μF

Tuen es bei C1 auch 20 nF (ich hab da gerade 2x 10 nF)?
und bei C2 200nF (hab 2x 100nF)

Was kommt eigentlich bei "out" heraus. Plus oder Minus?


Gruß
Karsten

Hallo,

die Kondensatoren kannst Du so verwenden, das ist sicher nicht kritisch.

Der OP Amp Ausgang kann immer nur Werte zwischen Vdd und Vss annehmen. Er schaltet also von 0...5 V, da er mit Vdd=5 V und Vss=0 V (Masse) versorgt wird.

Das Ausgangssignal der Schaltung mit dem OP-Amp ist positiv (nicht invertierender Verstärker), somit liegt bei belegtem Gleis 5 V an.

Achtung: Der LM339 hat einen Open-Collector Ausgang und ist active Low, d.h. er schaltet gegen Masse! Damit funktioniert die Gegenkopplung in der Schaltung nicht!

Grüße, Peter W.
Hallo Peter,

ich habe mir den LM 324 bestellt, das wird es leichter machen.
Trotzdem kommen immer wieder Fragen auf. Verstehe ich richtig? Wenn der OP-Amp Strom (z.B. vom Gleis) auf dem Input detektiert, wird im Output die Voltzahl ausgegeben, mit der der VCC+ versorgt wird. In dem Fall 5 V.  Ich könnte somit direkt eine LED (ggf. mit Vorwiderstand ranhängen)?

Da ich 14 V ~ gleichgerichtet unf geglättet habe, sind daraus nun ca.21V = geworden.
Dar Schaltplan zeigt  5V Vcc an. Wie würde der LM 324 auf meine 21V reagieren?
Im Datenblatt finde ich mich offengestanden nicht zurecht um rauszukriegen, wieviel er verträgt.

http://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=669396&ins#unten

Ich habe aber auch 12V und 5V Spannungswandler da, das wäre nicht das Thema.

Nun gibt es Inverting Input und Non-inverting Input. Welcher Input ist für was?
Wo müsste ich, ohne gleich diesen ganzen Schaltplan nachzubauen, was wo verbinden, damit an Out die LED brennt oder ausgeht? Ich möchte, um die Funktion besser nachvollziehen zu können den OP-Amp erst mal auf möglichst einfache Art testen.

Gruß
Karsten

Hallo Karsten,

bitte lies Dich in die Materie ein, ich habe im Moment nicht so viel Zeit zum Schreiben im Forum. Google nach "Operationsverstärker" bringt einige Links mit tollen Infos von Wikipedia bis YouTube.

Im Datenblatt steht:
Vcc:    ±16 or 32 V
Ios:      ±40 ... ±60 mA

Der Amp kann also bis 32 V vertragen und allerhöchstens 60 mA treiben, was für eine LED mehr als genug ist, man könnte sogar direkt ein genügsames Relais treiben (Freilaufdiode dann nicht vergessen). Aber eine gleichgerichtete Trafospannung ist ungeregelt und schwankt mit der Belastung. Dadurch kann es zu unkontrolliertem Verhalten kommen. Es kommt drauf an was da noch mit dran hängt, Mit einem 12 V Spannungsregler bist Du auf der sicheren Seite. Möglicherweise muss man die R2-C3 Kombination redimensionieren.

Warum hier
http://gotthardbahn.ch/8_modellbahn/elektronik/8-elektronik.htm
steht, man müsse das Ausgangssignal invertieren, verstehe ich nicht. Die gezeigten Transistorschaltungen arbeiten zwar logisch invertierend, stellen aber aus Sicht der Last keinen Inverter da: OP-Amp Ein -> Lampe Ein.

Grüße, Peter W.
Hallo Peter,

Das Ausgangssignal muß invertiert werden damit aus der Frei Meldung eine Besetztmeldung
wird.

Gruß Frank
Hallo,

verstehe ich richtig, die LED leuchtet und wenn der OP den entsprechenden Kontakt kriegt, geht sie aus?

Gruß
Karsten


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