Hallo, Folgendes Problem: Ich messe Signale bis zu einer Höhe von etwa 500mV, danach wird an eine neue Position verfahren und das Laser-Messgerät spuckt dabei wegen des Gewackels seine maximalen 10V Ausgangsspannung aus. Nun möchte ich diese Messung mit einer Messkarte einlesen, diese verträgt leider maximal 1V. Mit welcher geschickten Schaltung verfälsche ich mein Messsignal möglichst wenig, grille aber meine Messkarte nicht zwischen den Messpunkten? Wenn ich es richtig sehe, hat die NI SMB-2145 die auf meinen NI 5752B (der verträgt nur die 1V) einspeist eine Impedanz von 50Ohm. Meine bisherige Idee war das ganze mit der folgenden Z-Diode aufzubauen, aber ich bin grade ziemlich unsicher, ob das nicht mein Messsignal völlig verzerrt. Die Signalbursts die ich messe liegen bei etwa 4Mhz (Ultraschall). https://www.conrad.de/de/si-diode-tc-zpy1-gehaeuseart-halbleiter-do-41-tru-components-zener-spannung-1-v-leistung-max-ptot-13-w-1581929.html
Schau Dir einmal das Diagramm "Junction capacitance vs. zener voltage" bzw. "Sperrschichtkapazität in Abh. v.d. Zenerspg. (typ.)", ob diese Kapzität bei den 4Mhz relevant ist. Versuch einmal, ob ein als Diode geschalteter Transistor besser wirkt; siehe https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm. Andererseits der Abstand zwischen gültigen 0,5V und ungültigen 1V ist knapp -- oder darf lt. "Maximum ratings" sogar kurzzeitig knapp 2V anstehen? P.S.: Oder darf es sogar ein TL7726 sein?
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Es ist ewig her, dass ich mal was von Zener-Dioden gehört habe und noch nie damit gearbeitet. Ich lese aus dem Datenblatt erstmal folgendes (bitte korrigieren, wenn ich falsch liege!): Meine ZPY1 hat bei Durchbruch zwischen 0.71 und 0.82V beim Teststrom von 100mA. Maximaler Strom ist 1000mA, aber nicht mehr als 1.3W (wie soll das dann gehen, bei 0.71V sinds doch schon 7 Watt...) Bezüglich 4MHz und der Kapazität der Diode: t=5*R*C R sind meine 50Ohm, C grob geschätzt (im Datenblatt sind meine 1 V ja kaum drauf...): 10^4 pF t= 5ns -> 200MHz also vermutlich kein Problem, wenn ich keinen groben Denkfehler drin habe. Der TL7726 scheint etwas schwer zu kaufen zu sein, aber wenn ich es richtig verstehe kann er folgendes: Man legt eine Referenzspannung (hier:1V) an und ich würde meinen Messkanal an eine Clamp legen. Unter 1V fließt fast nichts hinein (hochohmig) und beeinflusst also wenig, drüber macht die Clamp auf und rettet so meinen Messeingang. Vermutlich muss wie bei der Zener-Diode noch ein Widerstand so dimensioniert werden, dass man das Ding nicht grillt. Zenerdiode lässt sich gefühlt deutlich schneller zusammenlöten (natürlich in einem Alu-Gehäuse als Abschirmung), aber wenn der TL7726 weniger Verzerrung mitbringt beim Messen, wäre das natürlich sinnvoller.
Einen Widerstand von ca. 1k vom Opamp Ausgang in den Eingang der ADC Karte zur Strombegrenzung. Eventuell eine kapazitätsarme Diode vom 1k Widerstand zur Versorgung der ADC Karte, falls nicht schon vorhanden...
Berend L. schrieb: > Ich messe Signale bis zu einer Höhe von etwa 500mV, danach > wird an eine neue Position verfahren und das Laser-Messgerät > spuckt dabei wegen des Gewackels seine maximalen 10V > Ausgangsspannung aus. > > Nun möchte ich diese Messung mit einer Messkarte einlesen, > diese verträgt leider maximal 1V. > > Mit welcher geschickten Schaltung verfälsche ich mein > Messsignal möglichst wenig, grille aber meine Messkarte > nicht zwischen den Messpunkten? > > Wenn ich es richtig sehe, hat die NI SMB-2145 die auf meinen > NI 5752B (der verträgt nur die 1V) einspeist eine Impedanz > von 50Ohm. Das passt nicht zusammen. Die NI 5752B hat 50MSps/12 bit; ein Messgerät, das 10V ausgeben kann, kann i.d.R. keine Signale im Megahertzbereich erzeugen. > Meine bisherige Idee war das ganze mit der folgenden Z-Diode > aufzubauen, Sehr ungünstig. Deine Karte hat m.W. einen programmierbaren Vorverstärker; ich würde es erstmal mit einem simplen Spannungsteiler 10:1 (=Dämpfungsglied) versuchen. Eine andere Möglichkeit wäre eine Verriegelung, die den Ausgang nur freigibt, wenn nix verfahren wird. > Die Signalbursts die ich messe liegen bei etwa 4Mhz > (Ultraschall). Wie kommt da der Laser ins Spiel?
Gemessen wird mit einem Vibrometer von Polytec (OFV-5000). Das kann Geschwindigkeiten mit 2.5MHz und Auslenkungen mit 24MHz messen. Mit einem 10dB bzw. 15dB Dämpfer hab ich auch schon probiert, aber dann wird das SNR ein Stück schlechter und es sind dann immer noch 1.5V, weitere Dämpfer müssten wir auch erst neu besorgen so weit ich das sehe. Noch herauszufinden, wie ich das Vibrometer mit dem Rechner und meinen Mess-Scripten verbinden kann, klingt in meinen Ohren deutlich komplizierter, als ein Überspannungsschutz... und schützt auch nicht vor Fremdkörpern im Laserstrahl.
Der Abstand von 500 mV Signal zu maximal 1 V bevor ein Schaden droht ist schon relativ klein. Eventuell müsste man hier mit einem Dämpfer (z.B. 6dB) für etwas mehr Abstand und ggf. eine etwas höhere erlaubte Spannung sorgen. Begrenzen könnte man ggf. mit Dioden zu passenden Hilfsspannungen. Ganz ohne Rückwirkung ist das nicht, aber bei kleinen Spannung gibt es sowieso keine brauchbaren Zenerdioden.
Vergiss die Zener Dioden, die haben alle viel nichtlineare Kapazität, und sind bei 3-5 Volt nicht brauchbar. Wie ich schon sagte, eine einfache und brauchbare Lösung ist eine verkehrt gepolte Diode mit wenig Kapazität gegen die Versorgungsspannung des ADC. Ich bin mir relativ sicher, dass da schon so eine Diode drinnen ist... Du brauchst auch noch einen ca. 1k Widerstand zur Strombegrenzung. Damit begrenzt du den Strom auf ca. 10 mA. Wenn die gesammte Eingangskapazit deiner ADC Karte 30 pF ist, macht der 1kOhm Widerstand einen Tiefpass bei ca. 5.3 MHz. Lies doch mal im Datenblatt der Karte nach, oder grag den Hersteller, anstatt hier so diffuse Fragen zu stellen, und deine (unsere) Zeit zu vergeuden...
Lurchi schrieb: > Der Abstand von 500 mV Signal zu maximal 1 V bevor ein > Schaden droht ist schon relativ klein. Jein: Soweit ich auf die Schnelle gesehen habe, verträgt die Messkarte bei differenziellen Signalen +/-2.1V (maximum rating). Da ist also schon noch Platz. Vollaussteuerung liegt bei 1V.
Warum nicht einen Rail to Rail OP nehmen, der mit 1 V gespeist wird?
Christian L. schrieb: > Eventuell wäre ein clamping OPV eine Lösung. Beispiele > wären OPA698 oder AD8036. Letztlich sollte man irgend einen OPV nehmen können, sofern er schnell genug ist: OpAmp als invertierenden Verstärker beschalten, antiparallele Dioden an den Minus-Eingang gegen Masse. Verstärkung kleiner als Eins wählen. Schlimmstenfalls Spannungsteiler in den Ausgang.
Berend L. schrieb: > (bitte korrigieren, wenn > ich falsch liege!): Berend L. schrieb: > Durchbruch zwischen 0.71 und 0.82V beim Teststrom von > 100mA. Berend L. schrieb: > Maximaler Strom ist 1000mA, aber nicht mehr als 1.3W (wie soll das dann > gehen, bei 0.71V sinds doch schon 7 Watt...) Vorrechnen! ;)
Wir haben parallel zum 15dB Dämpfungsglied (mit 100Ohm) jetzt einen 50 Ohm Abschlusswiderstand ans Kabel gehangen und damit einen Spannungsteiler mit zusätzlicher Dämpfung, damit bleiben wir unter dem +-1V. Sollte die Messung völlig verrauscht sein, gehe ich alle Lösungen hier noch mal durch, vielen Dank auf jeden Fall schon mal!
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