Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Geophon SM-24 und verstärkerschaltungen


von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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Hallo ich habe diese Schaltung im Internet zur Messung der Vibrationen 
von geophon sm-24 gefunden.
Kann jemand mir erklärt was für Anforderungen kann die 
Spannungsversorgung haben?? warum +5 v und keine Wechselspannung??
Ausserdem habe ich mit lt spice simuliert und habe ich ein 
Verstäkungsfaktor 100 = 40 db
Ist das normal?
und letze Frage was wäre denn die Anforderungen an die Grenzfrequenz?
danke

: Bearbeitet durch User
von Sunny (Gast)


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von HildeK (Gast)


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Audrey L. schrieb:
> Kann jemand mir erklärt was für Anforderungen kann die
> Spannungsversorgung haben?? warum +5 v und keine Wechselspannung?

Was willst du mit Wechselspanung als Versorgung? Die Schaltung will 
9-12V DC und macht daraus 5V. Du kannst natürlich die 9-12V aus einer 
Wechselspannung, einem Gleichrichter und Siebelko herstellen.

Audrey L. schrieb:
> Ausserdem habe ich mit lt spice simuliert und habe ich ein
> Verstäkungsfaktor 100 = 40 db
> Ist das normal?

Bei welcher Frequenz?
Der erste OPA macht v=47 für niedrige Frequenzen, der zweite maximal 
rund 21, steht ja dran: es ist ein Tiefpass.

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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Was willst du mit Wechselspanung als Versorgung? Die Schaltung will 
9-12V DC und macht daraus 5V. Du kannst natürlich die 9-12V aus einer 
Wechselspannung, einem Gleichrichter und Siebelko herstellen

Entschuldigung! Ich habe die Aufgabe falsch verstanden! Aber jetzt sehe 
ich eine zweistufiger verstärker lmc6462. Bei den beiden Fällen geht um 
nicht invertierenden Verstärker? Um wofur braucht man ein Verstärker mit 
zwei Stufen hier?

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Audrey L. schrieb:
> Um wofur braucht man ein Verstärker mit
> zwei Stufen hier?

Die erste Stufe ist ein leichter Hochpass (7Hz) und gleichzeitig ein 
Tiefpass/Integrator durch C5. Sie übernimmt den Löwenanteil der 
Verstärkung. Die zweite Stufe ist ein 150Hz Tiefpass.

: Bearbeitet durch User
von Tom (Gast)


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Wenn man den DC-Bias-Teil entfernt und so tut, als ob die OPs 
lehrbuchmäßig bipolar versorgt würden, wird es fürs erste etwas klarer.

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)



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Matthias S. schrieb:
> Audrey L. schrieb:
>> Um wofur braucht man ein Verstärker mit
>> zwei Stufen hier?
>
> Die erste Stufe ist ein leichter Hochpass (7Hz) und gleichzeitig ein
> Tiefpass/Integrator durch C5. Sie übernimmt den Löwenanteil der
> Verstärkung. Die zweite Stufe ist ein 150Hz Tiefpass.


ok ich habe ein bisschen Problem mit der gesamte Schaltung gut zu 
verstehen auch wenn ich das simuliert habe.
kannst du mir eine kurz erklärung machen damit ich weiter mit dem Test 
laüft bitte?

: Bearbeitet durch User
von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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Tom schrieb:
> Wenn man den DC-Bias-Teil entfernt und so tut, als ob die OPs
> lehrbuchmäßig bipolar versorgt würden, wird es fürs erste etwas klarer.

ja habe ich diesen Teil nicht im Lt spice simuliert

von HildeK (Gast)


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Audrey L. schrieb:
> ok ich habe ein bisschen Problem mit der gesamte Schaltung gut zu
> verstehen auch wenn ich das simuliert habe.

Mit dem rechten Bild habe ich auch Probleme, was zeigst du denn da an?
Das linke Bild zeigt doch, was schon besprochen wurde: Hoch- und 
Teifpassverhalte (= Bandpass) und eine Maximalverstärkung von ca 1000 
(60dB).

Audrey L. schrieb:
> Um wofur braucht man ein Verstärker mit zwei Stufen hier?
Die erste soll nur verstärken, die zweite filtern und verstärken. Für 
einen OPA alleine wäre die Aufgabe zu groß :-).

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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HildeK schrieb:
> Audrey L. schrieb:
>> ok ich habe ein bisschen Problem mit der gesamte Schaltung gut zu
>> verstehen auch wenn ich das simuliert habe.
>
> Mit dem rechten Bild habe ich auch Probleme, was zeigst du denn da an?
> Das linke Bild zeigt doch, was schon besprochen wurde: Hoch- und
> Teifpassverhalte (= Bandpass) und eine Maximalverstärkung von ca 1000
Ich zeige das Bild an , weil ich verstehe nicht gut den Schaltplan und 
nach der Simulation von verstärker habe ich Dieser bekommen. Wo liegen 
die grenzfrequenz denn genau?

von HildeK (Gast)


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Audrey L. schrieb:
> Wo liegen die grenzfrequenz denn genau?

Das kann man genau aus den Screenshots nicht entnehmen. Ungefähr bei 
10Hz unten und etwas über 100Hz oben, würde ich so abschätzen.
Miss doch aus, wo die Kurve jeweils ihren 3dB-Punkt hat.
Oder hänge mal den Quellfile von LTSpice an.

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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HildeK schrieb:

>
> Das kann man genau aus den Screenshots nicht entnehmen. Ungefähr bei
> 10Hz unten und etwas über 100Hz oben, würde ich so abschätzen.
> Miss doch aus, wo die Kurve jeweils ihren 3dB-Punkt hat.
> Oder hänge mal den Quellfile von LTSpice an.

hier steht die Quellfile von Lt spice
danke:)

von HildeK (Gast)


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Ich schaue es mir morgen an. Auf dem Tablet geht es nicht :-)

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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HildeK schrieb:
> Ich schaue es mir morgen an. Auf dem Tablet geht es nicht :-)

alles klar .
danke schön

von HildeK (Gast)



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Zunächst ein paar Bemerkungen:
- Der LT1001 ist nicht geeignet für 5V-Versorgung. Dazu musst du einen 
Rail-to-Rail OPA nehmen. Dem hier solltest du mindestens 10-20V geben.
- der zweite OPA U2 ist falsch angeschlossen: Versorgung und die 
Eingänge sind vertauscht!

Zu den Ergebnissen:
- C2/R4 bilden einen Hochpass, R6 und C4 einen ersten Tiefpass
- der zweite OPA ist als Tiefpass geschaltet, mit zusätzlichem 
Hochpassverhalten durch R11/C9
- Die maximale Verstärkung ist etwa bei 40Hz.
- Die untere Grenzfrequenz liegt bei 13.5Hz (-3dB bez. 40Hz)
- Die obere Grenzfrequenz liegt bei ca. 117Hz (-3dB bez. 40Hz)
- Die gesamte Verstärkung (bei 40Hz) beträgt ca. 60dB.

Siehe Screenshot und korrigierter *.asc-File

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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HildeK schrieb:


Hallo danke bin ich mit der Simulation fertig. Aber ich hätte eine 
Frage. Wenn mann fragt nach der Anforderungen an die 
Spannungsversorgung. was soll ich denn sagen?

von SCNR (Gast)


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Audrey L. schrieb:
> Hallo danke bin ich mit der Simulation fertig. Aber ich hätte eine
> Frage. Wenn mann fragt nach der Anforderungen an die
> Spannungsversorgung. was soll ich denn sagen?

RTFM

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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SCNR schrieb:
> Audrey L. schrieb:
>> Hallo danke bin ich mit der Simulation fertig. Aber ich hätte eine
>> Frage. Wenn mann fragt nach der Anforderungen an die
>> Spannungsversorgung. was soll ich denn sagen?
>
> RTFM

was?

von HildeK (Gast)


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Audrey L. schrieb:
>> RTFM
>
> was?

Steht für 'Read The Fu..ing Manual'.

Die Anforderungen an die OPAs sind nicht übermäßig groß, schau das 
Datenblatt an und lies den Abschnitt über die Versorgung. Je ruhiger die 
Spannung ist, desto besser, obwohl OPAs bereits selbst eine recht hohe 
Unterdrückung zumindest von langsamen Störungen haben. Für die schnellen 
sind eben die obligatorischen 100nF notwendig.
Da die Eingangssignale bei dir offenbar sehr klein sind, ist ein 
Linearregler für die Spannungsversorgung auf jeden Fall von Vorteil - 
kein Schaltregler.
Vor dem R1 sollte man mit einem 1k / 100µF Tiefpass die Erzeugung der 
virtuelle Masse noch etwas filtern. 1k zwischen R1 und VCC, 100µF 
zwischen den beiden nach GND.
Der Spannungswert muss natürlich zum OPA-Typ passen (LT1001 und 5V 
passen z.B. nicht).

Der Sensor sieht in der Zeichnung oben passiv aus, dann erübrigt sich 
die Frage nach der Versorgung.

von Harald W. (wilhelms)


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Audrey L. schrieb:

> Hallo ich habe diese Schaltung im Internet zur Messung der Vibrationen
> von geophon sm-24 gefunden.

Was willst Du mit Deinem Geophon denn messen? Typischerweise braucht
man da Verstärker mit einem Regelbereich von 10E6 und mehr. BTDT.

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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hallo. Ich habe eine Frage. ch soll mit dem Bode 100 das Bodeiagramm am 
Ausgang interprretieren. Aber ich weiss nicht . kann jemand mir 
erklären..?

von Klaus R. (klara)


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Hallo,
das ist der gemessene Verlauf der Verstärkung über den Frequenzbereich.
Man wird wohl im Eingang ein Signal eines Frequenzgenerators eingespeist 
haben und am Ausgang die Amplitude (Magnitude) gemessen haben. Aber das 
weisst Du sicher besser als wir. Wir sind ja nicht vor Ort.
mfg Klaus

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Aussage, dass es zwischen 20 und 100Hz den 10fachen Ausgang wie bei 
1Hz hat.

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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Klaus R. schrieb:
> Hallo,
> das ist der gemessene Verlauf der Verstärkung über den Frequenzbereich.
> Man wird wohl im Eingang ein Signal eines Frequenzgenerators eingespeist
> haben und am Ausgang die Amplitude (Magnitude) gemessen haben. Aber das
> weisst Du sicher besser als wir. Wir sind ja nicht vor Ort.
> mfg Klaus

hallo
ja das Bild habe ich bekommen. Selbst habe ich nicht angeschlossen und 
ich muss interpretieren . Grenzfrequenz , amplitude und sowas. Ich habe 
leider keine Grosse Erfahrung über solche Bode DIAGRAMM
Danke

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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Sabberalot W. schrieb:
> Die Aussage, dass es zwischen 20 und 100Hz den 10fachen Ausgang wie bei
> 1Hz hat.

Hallo kannst du ein bisschen besser erklären? danke

von HildeK (Gast)


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Das Bild zeigt den Frequenzgang der Anordnung.

Man kann daraus folgende Aussagen treffen:
- maximale Verstärkung
- untere Grenzfrequenz
- obere Grenzfrequenz
- ev. noch maximale Sperrdämpfung, obwohl man ja nur einen Teil des 
Sperrbereichs sehen kann.

- Zeichne dazu eine horizontale Linie ein, die auf dem Maximalwert liegt 
(dürfte so bei +21 dB sein). Das ist die max. Verstärkung
- Zeichne eine weitere Linie ein, die 3dB darunter liegt, also bei +18dB
- Lese die Schnittpunkte mit der Kurve ab und entnehme damit die untere 
und obere Grenzfrequenz
- schließlich könnte man noch den Tiefsten Punkt der Kurve suchen und 
ablesen, welche Verstärkung (bzw. Dämpfung bez. den +21dB) vorliegt und 
bei welcher Frequenz.

Mehr dürfte das Ganze nicht hergeben.

von Thosch (Gast)


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Audrey L. schrieb:
> hallo. Ich habe eine Frage. ch soll mit dem Bode 100 das Bodeiagramm am
> Ausgang interprretieren. Aber ich weiss nicht . kann jemand mir
> erklären..?

Was heisst hier "Ich soll ..."?
Sollen wir hier deine Hausaufgaben lösen?
--> Beitrag "Einheitlicher Umgang mit faulen Schülern etc.?"

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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Thosch schrieb:
> Audrey L. schrieb:
>> hallo. Ich habe eine Frage. ch soll mit dem Bode 100 das Bodeiagramm am
>> Ausgang interprretieren. Aber ich weiss nicht . kann jemand mir
>> erklären..?
>
> Was heisst hier "Ich soll ..."?
> Sollen wir hier deine Hausaufgaben lösen?
> --> Beitrag "Einheitlicher Umgang mit faulen Schülern etc.?"

okay

von Audrey L. (Firma: Frau) (lexidrey)


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HildeK schrieb:
> Das Bild zeigt den Frequenzgang der Anordnung.
>

Danke schön!

von Harald W. (wilhelms)


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Audrey L. schrieb:
> Sabberalot W. schrieb:
>> Die Aussage, dass es zwischen 20 und 100Hz den 10fachen Ausgang wie bei
>> 1Hz hat.
>
> Hallo kannst du ein bisschen besser erklären? danke

Aber was 1dB ist weisst Du?

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