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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichspannungsverstärker mit ca. 4facher Verstärkung


Autor: Lehrling (Gast)
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hallo zusammen

ich bin schon seit tagen an einer schaltungsentwicklungsaufgabe und 
komme auf keinen grünen zweig.

ich benötige einen gleichspannungsverstärker mit einer verstärkung von 
ca. vu=4. dies benötige ich um ein ttl- und nim-signal zu verstärken.

die ganze schaltung habe ich schon mit einem op als nichtinvertierenden 
verstärker simuliert und es funktioniert einwandfrei. mein problem ist 
aber, dass ich eine schaltung mit transistoren realisieren muss.

die schaltung sieht so aus wie im anhang. wie komme ich jetzt von dieser 
schaltung zu einer transistorschaltung??

besten dank für eure mithilfe!

Autor: A. K. (prx)
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Lehrling schrieb:

> ca. vu=4. dies benötige ich um ein ttl- und nim-signal zu verstärken.

Das klingt aber nicht sehr danach, als ob du einen Verstärker benötigst. 
Sondern einen Pegelwandler.

Autor: Lehrling (Gast)
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Der Eingang ist sowohl für TTL- wie auch NIM-Pegel vorgesehen und wird 
danach mit dem Komperator verglichen und als TTL-Pegel ausgegeben.

Input (TTL/NIM) --> Output (TTL)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Lehrling schrieb:
> nim-signal
Welche Pegel hast du da?
Sowas vielleicht?
-0,7V = 'H'
   0V = 'L'

Was soll hinten rauskommen?
Kontrollier mal die Wahrheitstabelle:
   Eingang     Ausgang
   NIM  TTL    TTL
   0V   0V     0V
-0.7V   5V     5V
Passt die?

Autor: Lehrling (Gast)
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NIM-Pegel:

-0.2V = Low
-0.8V = High

TTL-Pegel:

0.8V = Low
2.0V = High

Wenn am Eingang -0.2V, 0V oder 0.8V ist der Ausgang Low (ca. 0.2V).
Bei -0.8V oder 2V muss er High sein (ca. 3.2V)

Autor: Lehrling (Gast)
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Gibt es keine Möglichkeit eine Schaltung mit Transistoren zu 
realisieren?
eigentlich möchte ich den nicht invertierenden Verstärker, den ich mit 
dem OP realisiert habe, durch eine Transistorschaltung ersetzten. 
Vorschläge? oder ist dies so gar nicht möglich?

Autor: A. K. (prx)
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Wie schnell muss der Spass denn sein?

Autor: Lehrling (Gast)
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Die Zeit weiss ich auch nicht genau, aber ich denke nicht allzu 
schnell..

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Erstmal muss du dir ueber deine Pegel mal im klaren werden
Bei NIM sind das keine Spannungen sondern Stroeme die 0 oder 1 
darstellen.

Aus Wikipedia: NIM Pegel
Standard logische 0   logische 1
NIM   0mA (0V @ 50Ω)   –12 mA bis –32 mA (–0,6 V bis –1,6 V @ 50Ω)
TTL   0V bis 0,4V   3,3 V bis 5 V (Ausgang) bzw. 1,5 V bis 5 V (Eingang)

Beides gleichzeitig mit einer Schaltung zu machen wuerde ich nicht 
machen.
Und warum duerfen dort keine ICs eingesetzt werden ?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>> ich denke nicht allzu schnell..
> (0V @ 50Ω)
Da solltest du aber nochmal nachfragen: wenn ich etwas von mit 50Ω 
abgeschlossenen Leitungen höre, denke ich automatisch an "schnell" und 
"HF"...    :-o

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@Lothar

Das sehe ich ebenso. Nuklear heist meistens schnelle Pulse und dann 50 
Ohm.

http://de.wikipedia.org/wiki/Nuclear_Instrumentati...

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Von TTL/NIM  nach TTL bedeutet, der TTL Teil ist begrenzend. zB auf 
10ns. NIM selbst ist etwas schneller. Sollte mit etwa 6 Transistoren 
machbar sein. Ist aber eher keine Aufgabe fuer einen Lehrling.

Autor: Lehrling (Gast)
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Helmut Lenzen schrieb:
> Beides gleichzeitig mit einer Schaltung zu machen wuerde ich nicht
> machen.

Es sollte kompatibel für TTL und NIM sein. Das heisst, wenn ein Forscher 
mit einem NIM-Signal kommt, muss die Schaltung funktionieren. Das 
Gleiche gilt für TTL.

> Und warum duerfen dort keine ICs eingesetzt werden ?

Aus Platzgründen. Diese Schaltung sollte 18mal auf einer Europakarte 
platz haben.

A...aha Soooo. schrieb:
> Von TTL/NIM  nach TTL bedeutet, der TTL Teil ist begrenzend. zB auf
> 10ns. NIM selbst ist etwas schneller. Sollte mit etwa 6 Transistoren
> machbar sein. Ist aber eher keine Aufgabe fuer einen Lehrling.

Mir ist bewusst, dass diese Aufgabe sehr komplex ist! Darum stehe ich 
als Lehrling auch an.

Wenn du sagst es wäre mit 6 Transistoren lösbar, hättest du einen 
Lösungsvorschlag? (Schema)

Autor: A. K. (prx)
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Lehrling schrieb:

>> Und warum duerfen dort keine ICs eingesetzt werden ?
>
> Aus Platzgründen. Diese Schaltung sollte 18mal auf einer Europakarte
> platz haben.

Faszinierende Begründung. Meistens macht man es nämlich umgekehrt, man 
setzt ICs ein um Platz zu sparen ;-).

Ob die erwähnten 6 Transistoren plus Hühnerfutter wirklich kleiner sind 
als ein halber 4fach Komparator?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Lehrling schrieb:
> Wenn du sagst es wäre mit 6 Transistoren lösbar, hättest du einen
> Lösungsvorschlag?
Sag bitte mal was zum Thema "Geschwindigkeit"...
Max. Frequenz?
Min. Pulsdauer?
Max. Durchlaufverzögerung?
Muß die Durchlaufverzögerung der 0-1-Flanke gleich der Verzögerung einer 
1-0 Flanke sein?

Autor: Lehrling (Gast)
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Da bin ich überfordert, da habe ich keine Angaben bekommen!
müsste man nicht die Pegel als DC-Spannung interpretieren und 
verarbeiten (verstärken)?

Autor: A. K. (prx)
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Lehrling schrieb:

> Es sollte kompatibel für TTL und NIM sein. Das heisst, wenn ein Forscher
> mit einem NIM-Signal kommt, muss die Schaltung funktionieren. Das
> Gleiche gilt für TTL.

Gilt das für jedes Signal individuell oder sind alle entweder durchweg 
NIM oder durchweg TTL?

Autor: Lehrling (Gast)
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Nur NIM oder TTL.

Autor: A. K. (prx)
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Diese Antwort keine Antwort.

Hintergrund: Wenn alle NIM oder alle TTL sind, dann tut es ein einziger 
Komparator pro Signal, dessen Referenzpegel für alle 18 Komparatoren 
geschlossen davon abhängt ob TTL oder NIM anliegt.

Diesse Variante wird dann zwar in einem Fall invertieren und im anderen 
Fall nicht, aber das ist entweder dahinter per Software kompensierbar, 
oder per EXOR-Gate. Diese Variante lässt sich auch recht problemarm für 
hohe Geschwindigkeit und flankensymmetrisch realisieren.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Lehrling schrieb:
>> Sag bitte mal was zum Thema "Geschwindigkeit"...
> Da bin ich überfordert, da habe ich keine Angaben bekommen!
Unbedingt vor dem loslegen abklären
Ohne dass du ddiese Werte hast, ist das, was du machst entweder
-- zu langsam
oder
-- zu teuer
oder
-- einfach nur falsch

Schon das hier macht mich sehr nachdenklich:
>>> Es sollte kompatibel für TTL und NIM sein. Das heisst, wenn ein
>>> Forscher mit einem NIM-Signal kommt, muss die Schaltung funktionieren.
>>> Das Gleiche gilt für TTL.
Wenn jetzt aber der Eingang wegen des NIM Signals mit 50Ω treminiert 
weden muß, was wird dann das TTL-Signal zu dieser Eingangsterminierung 
sagen?

Autor: A. K. (prx)
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Lothar Miller schrieb:

> Wenn jetzt aber der Eingang wegen des NIM Signals mit 50Ω treminiert
> weden muß, was wird dann das TTL-Signal zu dieser Eingangsterminierung
> sagen?

Was andererseits recht gut machbar ist, wenn man die Terminierung für 
alle Signale geschlossen an/abschalten darf, d.h. wenn alle 18 Signale 
gleichartig arbeiten.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lehrling schrieb:
> Aus Platzgründen. Diese Schaltung sollte 18mal auf einer Europakarte
> platz haben.

Aus diesem Grund hat man auch ICs erfunden damit man die Geraete 
groesser machen kann. Du glaubst gar nicht was man alles auf eine 
Eurokrate bekommt.
Komparatoren gibt es im SOT23-5 Gehauese. Weiss du wieviele man da auf 
eine Karte von bekommt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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A. K. schrieb:
> wenn man die Terminierung für
> alle Signale geschlossen an/abschalten darf,
Richtig: auch das sollte noch geklärt werden...

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