Analog uit op zelfgemaakte printje niet helemaal juist

[stefan787]

Beste tweakers!

op het moment ben ik bezig met het maken van een eigen printje.
Hierop zit een Atmega 328P en deze moet een analoog signaal maken en dit doorgeven aan een op-amp.
Om zo van 0 tot 5V naar 0-10V te kunnen gaan.

Alleen werkt dit niet helemaal naar behoren?
Er staat namelijk gewoon altijd 5V op me uitgang van de Atmega?

Ik heb zelf nog een klein printje erbij gemaakt waar een losse op-amp op zit, en dit werkt gewoon prima, alleen hier gebruik ik kant-en-klare Arduino nano. dus er moet iets fout gaan in me ontwerp van me print.

Voor het maken van het kleine test printje heb ik gewoon het hele op-amp gedeelte gekopieerd en nog een keer gebruikt.

Wat ik heb ontdekt met de test opstelling is als je geen GND van de Arduino aansluit dat de op-amp het niet doet, (analoog signaal niet goed).

en als je deze er bij aansluit dat alles goed werkt, alleen hoe kan het dan me print het dan niet doet, hier hangen alle GND aan elkaar.


Test opstelling zonder GND:
https://stefan787.stackstorage.com/s/CpSGCmM5oaProay

Test opstelling met GND bij de GND van de voeding:
https://stefan787.stackstorage.com/s/B6jgvx9sB7xe3js


Dit is het schema van de print die ik ontworpen heb.
https://stefan787.stackstorage.com/s/8beZ3rMo8J0d39R

Hier gaat iets dus niet goed met de GND alleen ik kan het niet ontdekken, zijn er hier mensen die verstand hebben van dit soort zaken?


Alvast bedankt!!!

Ps. Zou het er mee te maken kunnen hebben dan de 12v en de 5v samen GND delen!?

[SA007]

GND's moeten sowieso aan elkaar, als je dat niet doet is zijn de referentiespanningen niet in orde en werkt het zeker weten niet.

Ben er ook niet over uit hoe je bedacht om PWM een op-amp in de duwen en dat daar direct een analoge spanning uitkomt.
PWM schakelt heen snel tussen 0 en 5V (of andere spanning van je PWM component).
Gemiddeld krijg je dan een analoge spanning, maar hiervoor moet je toch echt iets van filtering toepassen.

Nu is een opamp niet instantaan, daar zit vertraging in, maar daarop vertrouwen is belachelijk onnauwkeurig.

Dat je multimeter 5V meet is waarschijnlijk hetzelfde probleem, je schakelt heel snel tussen 0 en 5V, een normale multimeter houdt dat niet bij en zal er 'iets' van maken, hangt van de multimeter af wat.
Maar dat hij de piekspanning weergeeft van 5v is heel normaal.

[stefan787]

SA007 schreef op maandag 5 november 2018 @ 20:28:
GND's moeten sowieso aan elkaar, als je dat niet doet is zijn de referentiespanningen niet in orde en werkt het zeker weten niet.

Ben er ook niet over uit hoe je bedacht om PWM een op-amp in de duwen en dat daar direct een analoge spanning uitkomt.
PWM schakelt heen snel tussen 0 en 5V (of andere spanning van je PWM component).
Gemiddeld krijg je dan een analoge spanning, maar hiervoor moet je toch echt iets van filtering toepassen.

Nu is een opamp niet instantaan, daar zit vertraging in, maar daarop vertrouwen is belachelijk onnauwkeurig.

Dat je multimeter 5V meet is waarschijnlijk hetzelfde probleem, je schakelt heel snel tussen 0 en 5V, een normale multimeter houdt dat niet bij en zal er 'iets' van maken, hangt van de multimeter af wat.
Maar dat hij de piekspanning weergeeft van 5v is heel normaal.

Ja het is zeker niet het mooiste stukje schema, en het zal misschien niet het best werken.

En ik ben op de hoogte hoe PWM werkt, maar dan nog, de Fluke meter die ik heb meet netjes de gemiddeld spanning die uit me Atmege komt en ook de uitgangsspanning van de op-amp, dus daar zal het niet aan liggen.

En alle GND zijn volgens het schema allemaal netjes bij elkaar geknoopt dus dat is het ook niet.

[SA007]

Probleem is dat je nu werkt op de 'parasitaire' effecten van je op-amp om je circuit te laten werken.
Deze verschillen best veel tussen fabrikanten/versies/etc.

Je zou voor de op-amp een RC filter moeten zetten die het afvlakt tot een echte spanning voor je het de op-amp in drukt, of een nog wat hippere filter.

[stefan787]

SA007 schreef op maandag 5 november 2018 @ 20:37:
Probleem is dat je nu werkt op de 'parasitaire' effecten van je op-amp om je circuit te laten werken.
Deze verschillen best veel tussen fabrikanten/versies/etc.

Je zou voor de op-amp een RC filter moeten zetten die het afvlakt tot een echte spanning voor je het de op-amp in drukt, of een nog wat hippere filter.

Ik snap dat je de manier waarop de op-amp z`n signaal krijgt niet goed vind, maar dat is meer een probleem voor later, het gaat me nu meer om het feit dat op de zelfgemaakte print standaard 5V op de op-amp komt te staan.
En als ik een Arduino Nano pak en deze aansluit volgens de foto`s van hierboven dat het dan gewoon prima werkt.

[LED-Maniak]

stefan787 schreef op maandag 5 november 2018 @ 20:33:
[...]
En ik ben op de hoogte hoe PWM werkt, maar dan nog, de Fluke meter die ik heb meet netjes de gemiddeld spanning die uit me Atmege komt en ook de uitgangsspanning van de op-amp, dus daar zal het niet aan liggen.

Ik zou toch eens even goed nadenken voor je dit zegt(wellicht even googlen). De fluke meet gemiddelden heel leuk uit, maar dat betekent niet dat de opamp dit ook ziet.

Zoals ik het nu lees ben je aan het prutsen(ground los trekken?). Zorg eerst dat je elk stukje begrijpt en het schema klopt. De AVR-> LM358 klopt in ieder geval niet.

Grote kans dat je onderhand defecte dingen aan het testen bent.

Maak eens een knipper ledje met die zelfgemaakte print. Knippert het op die poort?

Waar zijn je ontkoppel condensatoren?

[Voor 7% gewijzigd door LED-Maniak op 05-11-2018 20:56]

[memphis]

In plaats van PWM kan je misschien beter een D/A-converter pakken

[stefan787]

LED-Maniak schreef op maandag 5 november 2018 @ 20:51:
[...]

Ik zou toch eens even goed nadenken voor je dit zegt(wellicht even googlen). De fluke meet gemiddelden heel leuk uit, maar dat betekent niet dat de opamp dit ook ziet.

Zoals ik het nu lees ben je aan het prutsen(ground los trekken?). Zorg eerst dat je elk stukje begrijpt en het schema klopt. De AVR-> LM358 klopt in ieder geval niet.

Grote kans dat je onderhand defecte dingen aan het testen bent.

Maak eens een knipper ledje met die zelfgemaakte print. Knippert het op die poort?

Waar zijn je ontkoppel condensatoren?

Ik heb er nu een 24V led lampje aangehangen, en dit werkt prima.

https://gph.is/2F6V4XY

[Comp-Freak]

Waarde van 5 volt op de PWM pin van de microcontroller levert ook 10 volt op als resultaat aan de uitgang van de opamp? Dan doet de opamp in ieder geval wel wat je zou verwachten toch? Uiteraard kunnen er zaken veranderen zodra je daadwerkelijk gaat PWMmen op een hoge frequentie, maar ik ga er nog maar even vanuit dat je opamp gewoon netjes een 2x versterking geeft van wat je er in stop.

Ik zou het eerder zoeken in je soldeerwerk van de microcontroller op je eigen printje (kortsluiting naar voeding), of iets software gerelateerd. Draait je Arduino programma überhaupt wel op je eigen microcontroller zoals je verwacht? Fuses en bootloader goed geprogrammeerd? (een kale Atmega is niet hezelfde als wat er op je Arduino Nano draait)

[stefan787]

Comp-Freak schreef op dinsdag 6 november 2018 @ 08:57:
Waarde van 5 volt op de PWM pin van de microcontroller levert ook 10 volt op als resultaat aan de uitgang van de opamp? Dan doet de opamp in ieder geval wel wat je zou verwachten toch? Uiteraard kunnen er zaken veranderen zodra je daadwerkelijk gaat PWMmen op een hoge frequentie, maar ik ga er nog maar even vanuit dat je opamp gewoon netjes een 2x versterking geeft van wat je er in stop.

Ik zou het eerder zoeken in je soldeerwerk van de microcontroller op je eigen printje (kortsluiting naar voeding), of iets software gerelateerd. Draait je Arduino programma überhaupt wel op je eigen microcontroller zoals je verwacht? Fuses en bootloader goed geprogrammeerd? (een kale Atmega is niet hezelfde als wat er op je Arduino Nano draait)

Ja de test schakeling werkt naar behoren. Ik heb er dan een Arduino nano aanhangen die tussen 2.5 en 5v schakelt. En de led lamp die ik aan de op amp heb hangen die schakelt netjes tussen 10 en 20 volt.

Ik heb de printpalen laten maken en heb er meerdere, één heb ik al volledige opgebouwd en hier werkt de software goed, er zitten twee I2c IC op en een LCD scherm, encoder, I/O expander en al deze zaken werken prima, alleen de analoge aansturing werkt niet.

Dus dat is wel apart, ik heb ook de print doorgemeten en alle verbindingen zijn aanwezig, de weerstanden zijn ook goed verbonden. Dus ik snap niet waarom er alleen maar 5V op komt te staan.

[memphis]

Heb je achter de uitgang wel een RC netwerkje zitten om de PWM meer tot een spanning om te zetten?

http://www.ontrak.net/pwm.htm

Als je geen RC filter hebt zal een slechte voltmeter alleen het maximale meten.

[stefan787]

memphis schreef op dinsdag 6 november 2018 @ 09:15:
Heb je achter de uitgang wel een RC netwerkje zitten om de PWM meer tot een spanning om te zetten?

http://www.ontrak.net/pwm.htm

Als je geen RC filter hebt zal een slechte voltmeter alleen het maximale meten.

Dat is juist het probleem, de multimeter op de test opstelling meet netjes de juiste spanning. En op de bestelde print, juist niet.

[memphis]

En je hebt zeker geen scoop bij de hand om ook het signaal goed te meten?

[jeroen3]

Met het huidige schema is het onmogelijk om een analoge uitgang te maken.
Deze zal of 10V of 0V geven. Niets daartussen. Die keuze is er niet tot je boven de bandbreedte van de LM358AN uitkomt. Dat is >1 MHz, en dat kan een ATmega 328p helemaal niet.

Dus als het op de testopstelling wel werkt, dan heb je daar waarschijnlijk iets fout gedaan.
Wellicht een capacitive belasting aan de opamp? Dan gaat deze waarschijlijk buiten het bereik van je multimeter oscillieren waardoor het lijkt te werken?

[Voor 18% gewijzigd door jeroen3 op 06-11-2018 09:29]

[jctjepkema]

Misschien dat het in de testopstelling wel werkt door een neppe IC? Chinese kopieën willen nog wel eens vors trager zijn dan ze op worden verkocht;

[stefan787]

jctjepkema schreef op dinsdag 6 november 2018 @ 09:30:
Misschien dat het in de testopstelling wel werkt door een neppe IC? Chinese kopieën willen nog wel eens vors trager zijn dan ze op worden verkocht;

dat kan het ook niet zijn, heb namelijk het IC eerst op me test print gehad en na testen op de geproduceerde print gesoldeerd.

[memphis]

Zo kijkend naar het schema mis ik nog heel wat condensatoren voor een stabiele voedingsspanning.

C1, C9 (in voeding) en C5 (bij U6), meer niet? Zelfs bij je Atmega zie ik geen !

[SA007]

Is je 'test' een breadboard?

Die hebben effectief op elk pinnetje een behoorlijk niet 0 condensator zitten tussen alle pinnen door dat zo'n bord bestaat uit strippen metaal aan elk pinnetje.
Dat kan zeker bij zo'n schakeling waarbij je op de randjes van componenten werkt opeens flink invloed hebben.