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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Logarithmierer Diode


Autor: Stefan H. (speed2win)
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Hallo,

ich habe eine Schaltung, in der ein OP als Logarithmierer dient.
In der Schaltung ist leider die Diode zerbrochen, ich weiß jedoch nicht,
welche es war, da dort das Glas gebrochen ist und somit keine
Bezeichnung mehr erkennbar. Glasdiode ist es also schon einmal.
Im Internet habe ich gesehen, dass so gut wie jede Diode im
Logarithmierer eine 1N4148 ist.
Jetzt meine Frage, kann ich davon ausgehen, dass dies bei mir ebenfalls
der Fall war oder nach was bemisst/berechnet man die Diode am
Logarithmierer? Oder anders, wie finde ich heraus, welche Diode es war?
Anbei die Schaltung eines Logarithmierers.

Danke!

LG Stefan

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Danke fürs Editieren, jetzt ist mein Beitrag futsch :-(

Autor: Eddy Current (chrisi)
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und ja, nimm eine 1N4148. Allein die Temperatur hat einen grösseren 
Einfluss auf das Verhalten, wie eine konkrete Diode. So ganz ohne 
Temperaturkompensation.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Wenns voher ging, und Du zufrieden warst. Dann bau eine 1N4148 ein.
Eigneltich ist die Schaltung nur für LED Anzeigen usw. geeignet. Die 
Tempearturabhängigkeit ist schon nicht mehr von der Hand zuweisen.
Wird also zum messen eigentlich anders gemacht.

Kommt eben auf den Zweck an.

Ja 1N4148 wäre richtig.

eine Temperaturkompensation mit einem zweiten Halbleiter wäre richtiger
 ;-))
Gruß
Axel

Autor: Gast (Gast)
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Wie würde man die Temperaturkompensation machen?

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> Wie würde man die Temperaturkompensation machen?
2. Schaltung aus:
http://www.elexs.de/messen6.html

Die Dioden sollen im selben Gehäuse sein, wie beispielsweise bei einer 
BAT54 (Schottkydiode) mit gemeinsamer Kathode. Sicher gibt es auch 
Doppeldioden mit pn-Übergängen.


Gruß,
  Michael

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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genau so.
ich hatte im Nachbarthread meine schonmal aufgebaute Schaltung verlinkt.

Hier:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/18228/log-amp.png

Klar kann man alles in Software nachbilden.
Wenn die Info aber schon als db und als Gleichspannung vorliegt, hat das 
sicher auch so seinen Reiz, oder?
Also ich würde das lieber in Hardware machen. Aber nur, weil ich so 
mit dem integrierten ADC einen sehr großen Dynamikbereich überstreichen 
könnte.
Wenn man, je nach ADC, bereits eine hohe Auflösung sicherstellen kann. 
kann man das, wie oben erwähnt, gern in Software machen.
Spart natürlich unheimlich Löterei.:-)

Gruß
Axelr.

edit:
http://mysite.du.edu/~etuttle/electron/elect24.htm

Autor: Alex (Gast)
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Servus,

ich wärme mal den etwas älteren Beitrag hier auf.

Ich möchte anhand der zweiten Schaltung (mit Temp.komp.) eine BPW21 
auswerten.

http://www.elexs.de/messen6.html

Wie muss ich die BPW21 in die Schaltung einbauen (in Reihe zum 1MOhm??) 
und wie lege ich die Widerstände auf die neue Eingangsgröße aus? Gibt es 
dazu ein Beschreibung im Netz? Hab leider nichts gefunden. Die Schaltung 
ist ja auf einen Bereich von 1mV bis 100V ausgelegt.

Macht es Sinn, das Signal der Fotodiode anhand eines 
Tranzimpedanzverstärklers vor dem Logarithmierer zu verstärken?

Ziel wäre:

100.000 lux => 3,0V
10.000 lux => 2,5V
1.000 lux => 2,0V
100 lux => 1,5V
10 lux => 1V

Ist so etwas möglich?

Gruß

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Alex schrieb:
> Servus,
>
> ich wärme mal den etwas älteren Beitrag hier auf.
>
> Ich möchte anhand der zweiten Schaltung (mit Temp.komp.) eine BPW21
> auswerten.
>
> Ziel wäre:
>
> 100.000 lux => 3,0V
> 10.000 lux => 2,5V
> 1.000 lux => 2,0V
> 100 lux => 1,5V
> 10 lux => 1V
>
> Ist so etwas möglich?


Wenn man die Fotodiode temperaturstabilisiert und ein kommerzielles 
Log-Modul nimmt (BurrBrown hatte mal sowas.  AD, linear.com, etc. 
werden's wohl auch heute noch haben): Dann geht das sicherlich.

>
> Gruß

Autor: Alex (Gast)
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Hi,

ich dachte eher an selber bauen.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Ein Fall für Tietze Schenk, ich hoffe der Link geht auch anderswo:

http://books.google.de/books?id=h6A0HyamoTIC&pg=PA...

Autor: Alex (Gast)
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Link funktioniert, besten Dank.

Ist bei der Wahl der Transistoren auf etwas zu achten? Die Masse die es 
da wieder gibt ist ja unglaublich.

Gruß

Autor: Harald Wilhelms (Gast)
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Ich möchte anhand der zweiten Schaltung (mit Temp.komp.) eine BPW21
auswerten.

http://www.elexs.de/messen6.html

Wie muss ich die BPW21 in die Schaltung einbauen (in Reihe zum 1MOhm??)
und wie lege ich die Widerstände auf die neue Eingangsgröße aus? Gibt es
dazu ein Beschreibung im Netz? Hab leider nichts gefunden. Die Schaltung
ist ja auf einen Bereich von 1mV bis 100V ausgelegt.

Normalerweise ist die Ausgangsspannung einer Photodiode schon von
sich aus logarithmisch zur Helligkeit. Es ergibt sich dann natürlich
das Problem der Temperaturabhängigkeit. Aber vielleicht könnte man
auch hier eine zweite, abgedunkelte photodiode in Reihe schalten.
Gruss
Harald

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Alex schrieb im Beitrag:
> Ist bei der Wahl der Transistoren auf etwas zu achten?
Ich würde es mit Transistoren versuchen, welche sich auf dem gleichen 
Chip befinden. Damit hast Du minimale Streuung zwischen den beiden und 
eine optimale Wärmekopplung. CA3046 bzw. LM3046 beispielsweise.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Harald Wilhelms schrieb:

> Wie muss ich die BPW21 in die Schaltung einbauen (in Reihe zum 1MOhm??)
> und wie lege ich die Widerstände auf die neue Eingangsgröße aus?

Die genannten Schaltungen haben alle praktisch eine identische 
Eingangsschaltung, welche gegen den negativen Eingang eines OpAmps 
arbeitet. Der positive Eingang liegt immer auf Masse. Daher gestaltet 
sich die Sache eigentlich recht einfach: "Eingangs-"widerstand 
weglassen, Fotodiode an den negativen Eingang, der andere Anschluss auf 
Masse.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hm. Mir ist gerade aufgefallen, das die typische 
Übersteuerungsbegrenzung mittels Rückkopplung durch zwei antiparallele 
Dioden über den Verstärker ja genau dieser Logarithmierer ist!
Die Frage die sich nun stellt, ist:
Würde dann eine Schaltung aus zwei Transistoren die die Dioden ersetzen, 
wie oben halt nur in eine Spannungsrichtung vorgeführt, bessere Werte 
als Übersteuerungsbegrenzer bringen? Ich meine in Bezug auf einen 
ZF-Verstärker, der vor Sättigung geschützt werden soll. Hm. 
Intermodulationsprodukte und so.

Da bin ich ja mal gerade überfragt. grübel

Autor: Micha (Gast)
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Weiß jemand, ob es auch möglich ist einen Logarithmierverstärker für 
eine Wechselstromquelle (wie z.B. ein Mikrofon) auf zu bauen?
Die oben aufgeführten Schaltungen vertragen ja keine negativen 
Eingangsspannungen.

Gruß, Micha

Autor: MaWin (Gast)
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> Weiß jemand, ob es auch möglich ist einen Logarithmierverstärker für
> eine Wechselstromquelle (wie z.B. ein Mikrofon) auf zu bauen?

Natürlich ist das möglich, 2 Dioden antiparallel.

Einzig die zur Temperaturkompensation verwendete Diode
könnte man unterschiedlich einplanen:
Eine Diode, immer positiv, oder eben auch 2, in jedem
Polaritätswechsel die jeweils andere verwendet.
Während die zweite Lösung eher Störungen im Nulldurchgang
befürchten lässt, hat sie den Vorteil, keine 3 thermisch
gekoppelte Dioden in einem Gehäuse zu benötigen.
Oder ein Logarithmierer nur für positive Signale nach
einem aktiven Vollwellengleichrichter, und nach der
gemessenen Polarität des Eingangssignal das Resultat
normal oder inveriert ausgeben.
Als Übersteuerungsbegrenzer (Abduls Frage) ist eine
Temperaturkompensation natürlich eher overkill.

Autor: Stefan S. (zebuh)
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In welcher Größenordunung kann man noch genau genug Strom mittels eines 
Logarithmierers messen?

In vielen Quellen habe ich gefunden, dass Logarithmierer nur bis ca 10mA 
messen können. Gibt es auch Logarithmierer die bis 500mA messen können? 
Wenn ja welche Dioden oder Transistoren sind dann verbaut?


Viele Grüße

Autor: Amateur (Gast)
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Im Zweifelsfalle handelt es sich um eine Diode in der Rückkopplung. 
Diese sollte durch den Strom nicht in wärmere Gefilde gelotst werden. 
Dies schränkt den Arbeitsbereich natürlich ein.
...aber wer sagt denn, dass man nicht indirekt (I/I oder U/I-Wandler) 
messen darf.

Autor: Mike (Gast)
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Stefan S. schrieb:
> Gibt es auch Logarithmierer die bis 500mA messen können?

Der OP muss das auch erstmal können.

Autor: Peter R. (pnu)
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Da gibts auch von analog devices jede Menge ICs

Zum Beispiel AD640, AD8307, AD 8319....
Die BPW21 wird mit Vorspannung betrieben, dann ist der Fotostrom im 
Wesentlichen linear, dann einen AD... folgend.

Falls das Logarithmieren mit OpAmp erfolgen sollte, sind Schaltungen mit 
einem Transistorpaar auf gleichen Chip (siehe oben, CA3046) besser als 
die mit Dioden (ein, zwei Dekaden mehr an Wandlungsbereich)

: Bearbeitet durch User

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