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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brauche bitte Hilfe zu der Aufbereitung eines RGB für ADC


Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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Ich versuche gerade ein RGB aus Scartstecker mit nem Xmega32 zu samplen.
Das Problem ist, dass ich ein signal zwischen 0V-1V oder 0V-3V benötige.
Das Signal darf keines Falls größer als 3V3 sein und nicht kleiner als 
0V!
Evtl. kann ja mal jemand hier einen Blick auf meinen
Entwurf werfen und sagen ob das so funktionieren kann. Habe leider echt 
wenig Ahnung und das Ding aus verschiedenen Schaltplänen 
"zusammengeliehen".

Zur Schaltung:
Die Schaltung  müßte ich drei mal aufbauen (RGB) hier mal nur für einen
Kanal.
Das R-Signal wird am Scart-Stecker abgegriffen und links in die 
Schaltung
eingespeist.
Mit R1 mit 75Ohm terminiere ich.
Es folgt die DC-Entkopplung durch C2 mit 10u (oder sollte man erst 
entkoppeln und dann terminieren?).
Jetzt wird das Signal "geklemmt" mit R2,D2,C1 und D1. D2 ist eine 
Z-Diode
mit 3V mit der ich versuche nicht über 3V zu kommen.
R3 dient der Strombegrenzung.
Das Signal gelangt nun zu einer 1N4148 um negative Spannungsanteile 
abzu-
schneiden (funktioniert das so?).
Dann folgt ein schneller Opamp (NE5534) der als Ipedanzwandler mit 
leichter
Verstärkung geschaltet ist und mit 3V3 betrieben wird.
Über R4 kann die Amplitude verändert werden.
Es folgt ein Tiefpass aus R6 und C6

Was denkt ihr, wird das so funktionieren oder ist das totaler Murks?
Danke
Gruß
Andreas

Autor: ... (Gast)
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> D2 ist eine Z-Diode mit 3V mit der ich versuche nicht über 3V zu kommen.

Dein Signal aus dem Scart-Anschluss beträgt Normgemäß nur 0,7Vss/75 Ohm.

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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Ich hatte die Schaltung übernommen im Original war die Z-Diode mit
15V verbaut um statische Aufladungen zu terminieren. ich wollte auf
nummer Sicher gehen.

Wird mir D3 nicht das komplette Signal wegfiltern (wegen der 
Sperrspannung)?
Gruß
Andreas

Autor: mhh (Gast)
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>Was denkt ihr, wird das so funktionieren oder ist das totaler Murks?

Murks.

OPV ungeeignet wegen zu geringer Bandbreite, Arbeitspunkt fehlt.

Poste doch mal Originalschaltung.

Autor: Andy N. (Gast)
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Zudem ist die Diode 4148 und der Entkoppelkondensator falsch gepolt. Den 
Widerstand zur "Strombegrenzung kannst du dir auch sparen.  Ich würde 
dir als Audio OP den AD8051 ans Herz legen. Wenn du den OP auf Masse 
referenzierst, lässt dieser automatisch keine negaiven Signale 
durch/verstärkt.
In dessen Datenblatt findest du auch einige Applikationsbeispiele zu 
Video Signal Processing!

Autor: Andy N. (Gast)
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Ich meinte nartürlich nicht "Audio" sondern "Video"!

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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@mhh
die Schaltung hatte ich hier gesehen:
http://www.ledstyles.de/index.php?page=Attachment&...

@Andy N.
Warum ist die 4148 falsch herum?
Ich wollte das natürlich mit den Teilen machen, die ich hier rumliegen
habe. Der NE5534 ist der schnellste OP den ich in der Bastelkiste habe.
Der MCU wird eh nur maximal 32 Bildpunkte pro Zeile messen und hat eine
interne Sample and Hold Schaltung (meine ich).

Welche Bandbreite benötigt denn ein OP eurer Meinung nach für so etwas?
Ich hätte jetzt echt gedacht 10Mhz reichen allemal :-(

Gruß
Andreas

Autor: mhh (Gast)
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10 MHz ist Kleinsignalbandbreite, das nützt hier nichts.

Autor: Michael O. (mischu)
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Ist die Frage nach dem Sinn einer solchen Schaltung erlaubt?

32 Abtastwerte pro Zeile zumal R,G,B durch einen multiplexe Sample/Hold 
ADC Stufe zeitlich nicht mehr zueinander passen ergeben kein annähernd 
sinnvolles Bild.
Die Hintergrundfarbe ermitteln wird gehen, sehr viel mehr ...?

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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Klar, darf man fragen.
soll ein ultra günsiges Ambilight werden.
der Focus liegt auf geringstmögliche Kosten.
Gruß
Andreas

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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Ach und es soll definitv nichts kommerzielles werden!
Ich sehe das ganze als Herausforderung und Spaß an der Freud,
da ich mal etwas mit nem xmega machen wollte
Gruß
Andreas

Autor: Andy N. (Gast)
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1.Die Diode ist in Sperrrichtung geschalten, also kann kein Signal über 
0V es passieren. Und wie gesagt, der Eingangskoppelkondensator muss auch 
noch gedreht werden.
2.Für ein nur schematisches Ambilight könnte man es sogar mit diesem OP 
einfach mal versuchen, da nicht die volle Bandbreite dargestellt werden 
muss.

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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@Andy N.
Danke für die Info, Du hast natürlich Recht.
Ich habe jetzt mal nur die Clamp-Schaltung aufgebaut (im Bild von links 
nach rechts bis inkl. R3)und noch einmal ins Datenblatt der MCU 
geschaut...
Was ich nach dem Klemmen bekomme ist eigentlich fast genau was ich 
brauche.
Ich habe laut Oszi einen Wert der zwischen ca. -300mV und +1V schwankt.
Laut DB wird bei der MCU bei Single-Endet-Input 1/2 VREF für die 
Wandlung benutzt (also wenn ich es richtig verstanden habe wird in 
dieser Konfiguration mit VREF=internal calibrated 1V im unsigned 8 Bit 
mode alles kleiner 0.5V null sein).

Ich muss jetzt also nur den gesamten Offset des Signals nach dem Klemmen
um ca. 300-400mV nach oben schieben (so hätte ich dann auch keine 
negativen
Spannungen am ADC der MCU und wäre auf jeden Fall mit dem Peak unterhalb 
von 3.3V).
Jetzt frage ich mich, wie ich am einfachsten den Offset verschiebe?
Kann mann das mit nem NPN und nem PNP Transistor machen?

Arbeitspunkt des NPN Transistors via Spannungsteiler an der Basis auf 
gewünschten Offset und das geklemmte Signal ebenfalls drauf.
Widerstand an Kollektor und Emitter und am Emitter die Basis des PNP
anschließen?
Würde das so funktionieren?
Danke
Gruß
Andreas

Autor: ... (Gast)
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> Es folgt ein Tiefpass aus R6 und C6

1. C6 soll wohl nach deinem Schaltbild C3 heißen.
2. Was du gezeichnet hast ist ein Hochpass. Bei einem Tiefpass liegt der
   Kondensator immer hinter dem Widerstand nach Masse.
3. C2,R2,D2,C1 kannst du dir sparen. Der Ausgang am Scart-Anschluss ist
   immer über einen Kondensator schon im Gerät entkoppelt und das Signal
   ist wie oben schon angemerkt max. 0,7Vss an 75 Ohm.
4. D3 ist auch überflüssig und falsch rum eingezeichnet.

> Jetzt frage ich mich, wie ich am einfachsten den Offset verschiebe?

Indem du zum Eingangssignal eine einstellbare Gleichspannung hochohmig 
einkoppelst. Also, einstellbarer Spannungteiler und über evt. 100KOhm 
auf Pin3 des NE's gehen.

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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Danke für den Hinweis, werde ich gleich heute Abend ausprobieren.
Gruß
Andreas

Autor: Andy N. (Gast)
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Du kannst aber auch einfach deinen OP mit z.B. +5V und GND 0V Versorgen, 
sprich also KEINE Negative Versorgung! Somit schneidet der OP 
automatisch alles unter 0V ab und du kannst dir weitere Bauteile sparen.

Autor: Andreas B. (Firma: none) (suicide0)
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Das hatte ich eh vor.
Der Ne5534 wird mit +3V3 und GND betrieben.
Lustigerweise kommen in dieser Kontellation dennoch negative Werte am
Ausgang vor.
Das mit dem shiften des Offsets ist aber sowiso von Vorteil,
da der ADC in meiner gewünschten Konfiguration eh erst ab 0.5V anfängt.
Werde das heute Abend mal auf Lochraster aufbauen und durchtesten.

Ich habe noch eine Frage zum Hochpass am Ende der Schaltung.
sorgt der 100n Kondensator C3 nicht wieder dafür, dass eine 
Wechselspannung
mit positiven und negativen Werten entsteht?
Kann ich den Hochpass einfach weglassen und direkt an den ADC gehen?
Danke
Gruß
Andreas

Autor: ... (Gast)
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> sorgt der 100n Kondensator C3 nicht wieder dafür, dass eine
> Wechselspannung mit positiven und negativen Werten entsteht?

Richtig, insofern solltest den entweder weg lassen, oder einen Tiefpass 
dort einbauen, also Ausgang OP-->R-->C gegen Masse. Am Knotenpunkt R/C 
kannst du dann an den AD-Wandler gehen.

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