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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme mit Peakdetector


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo,

ich brauche eine Schaltung, die mir den Spitzenwert einer AC-Spannung
(Amplitude 100mV - 2V, Frequenz max. 20kHz) anzeigt. Dazu will ich die
Schaltung im Anhang benutzen.

Diese funktioniert sehr gut, wenn man den Teil rund um U2 weg lässt.
Der Spitzenwert kann man dann schön am oberen Anschluß von C1 abgreifen
(eine Entladeschaltung für C1 ist noch nicht vorhanden).

Da ich diesen Spitzenwert mit dem ADC eines AVR einlesen möchte und
dieser ADC keinen sonderlich hohen Eingangswiderstand besitzt, wollte
ich einen Impedanzwandler (U2) noch dran hängen. Sobald dieser OP
angeschlossen ist, wird allerdings die Ausgangsspannung komplett auf
ca. 4V hochgezogen und das unabhängig von der Amplitude der
Eingangsspannung.

Kann mir jemand sagen warum und wie ich den Impedanzwandler trotzdem
hinkriege?

Ich habe es auch schon mit anderen OPs (z. B. LM324) versucht, aber es
besteht das gleiche Problem.

Auch ist mir aufgefallen, dass, wenn ich am nichtinvertierenden Eingang
von U2 einen Widerstand (100k - 1Meg) klemme, das Problem mit der
festgeklemmten Ausgangsspannung nicht besteht. Allerdings entlädt sich
dann C1 zu schnell und ich möchte ihn nicht unbedingt größer machen.

Ich hoffe, jemand hat eine Idee. Vielen Dank.

Tobias

Autor: Hubert.G (Gast)
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Was wäre für dich ein besonders hoher Eingangswiderstand, beim Mega8 lt.
Datenblatt mindestens 55MOhm

Autor: Tobias (Gast)
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Sorry, ich habe mich falsch ausgedrückt. Die Eingangsstufe des ADC ist
optimiert für Quellen mit einem Ausgangswiderstand von 10k oder
weniger.  Meine Quelle kann aber mehr haben.

Autor: schudi (Gast)
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Hallo Tobias,

C1 lädt sich über den Eingangsstrom von ca. 20 nA (lt. Datenblatt) der
OP's (- Eingang von U1 und + Eingang von U2) auf eine Spitzenspannung
auf. Diese Spannung kann sich nicht abbauen, da du für C1 keinen
Entladewiderstand mit passender Zeitkonstante vorgesehen hast (R3
gehört deshalb meines Erachtens parallel zu C1, evtl. auch mehr als 10
k, wenn du eine größere Zeitkonstante willst).

Der Spannungsfolger U2 ist meines Erachtens nicht erforderlich, da der
ADC durch den Ausgang von U1 genügend niederohmig angesteuert werden
würde.

Grüsse

Autor: Tobias (Gast)
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Die Spannung an C1 soll sich ja nicht abbauen, dass geschieht später
durch ein FET oder Reedkontakt. Ich verstehe nur nicht, warum am
Ausgang von U2 ca. 4V anliegen, obwohl die Amplitude der
Eingangsspannung (V2) jetzt in dem Beispiel 0,5V beträgt. Eigentlich
sollte am Ausgang von U2 eben auch 0,5V anliegen, nur sind es halt 4V.
Wenn man U2 weg läßt, hat man die 0,5V am Ausgang von U1.

Ich habe allerdings irgendwie das Problem, dass das wieder irgendein
simulationsbedingtes Phänomen ist. Ich werde die Schaltung morgen mal
aufbauen und schauen, wie das wird.

Autor: Magnus Müller (Gast)
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>> Ich verstehe nur nicht, warum am Ausgang von U2 ca. 4V anliegen,
>> obwohl die Amplitude der Eingangsspannung (V2) jetzt in dem
>> Beispiel 0,5V beträgt. Eigentlich sollte am Ausgang von U2 eben
>> auch 0,5V anliegen, nur sind es halt 4V. Wenn man U2 weg läßt,
>> hat man die 0,5V am Ausgang von U1.

(Ich beziehe meine Äußerungen im Folgenden auf das angehängte
Datenblatt)

Wenn du dir mal das Beispiel des Voltage Followers auf Seitz 9
ansiehst, wird dir bestimmt auffallen, dass der Ausgang des OPAMPs mit
einem Lastwiderstand gegen GND beschaltet wird. Der Grund dafür liegt
in der Tatsache begründet, dass der Ausgang des OPAMPs nur gegen V+
zieht und nicht gegen V- (siehe Schematic Diagram auf Seite 13).

Gruß,
Magnetus

Autor: Magnus Müller (Gast)
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>> Der Grund dafür liegt in der Tatsache begründet, dass der Ausgang
>> des OPAMPs nur gegen V+ zieht und nicht gegen V- (siehe
>> Schematic Diagram auf Seite 13).

Im Anhang gibts noch den inneren Aufbau des LT1006.... ich habe dort
mal zum besseren Verständnis die Ausgangsstufe rot markiert.

Gruß,
Magnetus

Autor: Schlonz (Gast)
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Imho fehlt in dem Schaltbild ein Verbindungspunkt am Ausgang (zwischen
Emitter Q26 und dem 18 Ohm Widerstand. Solch eine Verschaltung bewirkt
dann eine Strombegrenzung.

In der Beschreibung steht auch:
"novel output stage can source or sink in excess of 20mA while
retaining
high voltage gain."

Der Opamp kann demnach auch gegen V- "ziehen".

Autor: TravelRec. (Gast)
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Da Du eh´ schon einen AVR benutzt, brauchst Du eigentlich nur einen 1:1
Spannungsfolger mit einem Rail-To-Rail OpAmp. An dessen Ausgang hängst
Du den ADC. Die Spitzenwerterkennung kann man in Software machen, der
ADC muß nur schnell genug laufen (FreeRunning mit "Wandlung fertig
Interrupt") um die 20kHz sauber abzutasten. Sollte bei 13,5µs
Wandlungszeit kein Problem darstellen.

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