Hallo! Ich habe da mal eine Frage: Ich möchte das beigefügte periodische Rechtecksignal verstärken (nur qualitativ dargestellt, um die Amplituden zu zeigen). Es geht darum, den grün eingekreisten Teil mittels OP-Schaltung auf etwa 50mV zu verstärken (also Verstärkung ca. Faktor 25). Problem dabei ist jetzt aber, dass der Signalanteil mit der höheren Amplitude dann auf etwa 2,5V verstärkt werden würde - denn der am Ende anschließende AD-Wandler verträgt nur Amplituden von maximal 1V. Meine Idee war jetzt folgende: Den Operationsverstärker nur mit 5V betreiben und Signal 125-fach (Frequenz ist maximal 20kHz, müsste der OP hinbekommen) verstärken. Mein "grünes" Signal würde so bei 250mV liegen, während der nutzlose Teil des Signals in die Sättigung fährt und unter 5V bleibt. Dann das resultierende Signal per Spannungsteiler 1:4 abgreifen. Ergebnis: Nutzsignal 50mV, maximale Amplitude des nutzlosen Signalanteils 1V. Da ich aber Anfänger bin, frage ich lieber mal nach! Macht das so Sinn, oder gäbe es einfachere / elegantere Lösungsmöglichkeiten? Gruß, Caligula
Art Of Electronics, Seite 221: http://books.google.de/books?id=bkOMDgwFA28C&printsec=frontcover&dq=art+of+electronics&sig=-UrswKJ-O03KxBY7nKvMSilsZUg#PPA221,M1 "Active Clamp" wäre das Stichwort. Es gibt auch spezielle OPs mit einstellbarer Begrenzung der Ausgangsspannung, "Voltage limiting Amplifiers" oder so, z.B. von BurrBrown/TI (OPA688). Deine Methode über die Versorgungsspannung geht prinzipiell auch, nur ist die Begrenzung nicht sehr scharf definiert, und man muss aufpassen, dass die Eingangsspannung des OP nicht größer als zulässig werden darf. Schwieriger wird es, wenn man auch bei hohen Frequenzen (Megahertz-Bereich) eine saubere Begrenzung haben will.
Es gibt hierzu sicherlich mehrere Möglichkeiten. Deine Idee hat den Nachteil, dass sie ein 20-KHz-Signal um den Faktor 125 verstärken muss. Da muss der OPAmp 2,5MHz GBW haben und da es Rechtecksignale sind, sogar 10-20 MHz. Man könnte auch um den Faktor 25 verstärken und dann mit einem R und zwei antiparallelen Dioden die Ausgangsspannung begrenzen. Die hohen Amplitudenteile wären dann bei 0.7V, die niederen unverändert. Das gibt es auch aktiv, wie in anhängendem Bild. R1/R2 ist die Verstärkung für den kleinen Signalanteil, der große wird über die Dioden begrenzt. Das Verstärkungs-Bandbreite-Produkt muss nur noch 500kHz betragen, bei Rechtecksignalen allerdings auch 3 ... 5 MHz. TL072 könnte gerade so noch gehen.
Vielen Dank, da sind ein paar sehr interessante Sachen dabei, die ich mir jetzt mal genauer anschauen werde. Insbesondere die antiparallelen Dioden gefallen mir ganz gut, danke aber auch für den Tipp mit den speziellen OP's!
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