Im Prinzip ist es ganz einfach, einen invertierenden Strom-Spannung-Wandler zu machen.
Unten in der Schaltung: Mit U7 und R6: Aus I2 = 1 mA werden Uout1 = I2 * R6 = 10 V. Ganz einfache Sache.
Schwieriger wird es, wenn verschiedene Bereiche umgeschaltet werden müssen, denn dann kommen die realen Eigenschaften der Schalter ins Spiel.
Oben in der Schaltung:
Aus I2 = 10 mA werden UOUT2 = 10 mA * 1 kOhm = 10 V. Schön wär's.
Hier muss man zusätzlich berücksichtigen, dass der Innenwiderstand des geschlossenen Schalters 140 Ohm beträgt, und diese sind weder zeitlich noch temperaturstabil und sie unterliegen großen Fertigungsstreuungen.
Damit beträgt im vorliegenden Fall die Spannung an U5_S = 10 mA * (1 kOhm + 140 Ohm) = 11,4 V. Das entspricht nicht den Erwartungen.
Die zu erwartenden 10 V greift man daher mit U6 auf dem Pin U5_D ab. Da hier kein Stron fließt, spielen Veränderungen im Schalter U6 keine Rolle: Problem gelöst
Die Widerstände R2,3,5 spielen bezüglich der Funktion keine Rolle, sie dienen dem Schutz von U1. Werd das nicht braucht, kann sie weglassen. Der virtuelle GND des Invertierers liegt zwischen R5 und R3.
Unten in der Schaltung: Mit U7 und R6: Aus I2 = 1 mA werden Uout1 = I2 * R6 = 10 V. Ganz einfache Sache.
Schwieriger wird es, wenn verschiedene Bereiche umgeschaltet werden müssen, denn dann kommen die realen Eigenschaften der Schalter ins Spiel.
Oben in der Schaltung:
Aus I2 = 10 mA werden UOUT2 = 10 mA * 1 kOhm = 10 V. Schön wär's.
Hier muss man zusätzlich berücksichtigen, dass der Innenwiderstand des geschlossenen Schalters 140 Ohm beträgt, und diese sind weder zeitlich noch temperaturstabil und sie unterliegen großen Fertigungsstreuungen.
Damit beträgt im vorliegenden Fall die Spannung an U5_S = 10 mA * (1 kOhm + 140 Ohm) = 11,4 V. Das entspricht nicht den Erwartungen.
Die zu erwartenden 10 V greift man daher mit U6 auf dem Pin U5_D ab. Da hier kein Stron fließt, spielen Veränderungen im Schalter U6 keine Rolle: Problem gelöst
Die Widerstände R2,3,5 spielen bezüglich der Funktion keine Rolle, sie dienen dem Schutz von U1. Werd das nicht braucht, kann sie weglassen. Der virtuelle GND des Invertierers liegt zwischen R5 und R3.
