Hallo,
ich suche eine Schaltung für einen Vorverstärker mit automatisch
geregelter Amplitude für den Niederfrequenzbereich (1Hz - 200 kHz), der
mit bipolaren Standard-Transistoren aufgebaut ist.
Die Versorgungsspannung soll ca. 4 V betragen, die Verstärkung so ca.
500-fach sein.
Die Amplitude der Ausgangsspannung soll automatisch auf einen Wert von
z.B. maximal 0,5 V geregelt werden, damit der Verstärker auch bei
stärkeren Geräuschen nicht übersteuert.
Die Ausgangsimpedanz muss nicht besonders niedrig sein, denn dananch
kommt noch ein Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz.
Hat jemand einen Tipp für so ein Schaltungsbeispiel ?
Danke matthias, aber die Versorgungsspannung der Schaltung beträgt 30 V.
Der Verstärker, den ich suche, soll mit Akkus betrieben werden, und zwar
am besten mit 4 Mignonzellen.
Wenn man dann noch 1 V für den Spannungsregler abzieht, bleiben ca. 4 V
Betriebsspannung übrig.
Das Ding soll als Vorverstärker in einem Fledermausdetektor eingesetzt
werden.
Die üblichen Fledermausdetektoren verwenden 9V-Blöcke, die wenig
Kapazität haben und ziemlich teuer sind, deshalb möchte ich was mit
weniger Betriebsspannung einsetzen.
>ich suche eine Schaltung für einen Vorverstärker mit automatisch>geregelter Amplitude für den Niederfrequenzbereich (1Hz - 200 kHz), der>mit bipolaren Standard-Transistoren aufgebaut ist.>Die Versorgungsspannung soll ca. 4 V betragen, die Verstärkung so ca.>500-fach sein.
500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz,
wenn du es mit einem guten OPamp machen willst. Dein Pflichtenheft
solltest du noch mal überarbeiten...
>Ina schrieb:>> 500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz,>>100 MHz. Trotzdem noch sehr viel.
Bei OPamps willst du eine Loop-Gain von >20dB. Du brauchst ja noch eine
Verstärkungsreserve zur Gegekopplung um Verzerrungen zu verringern.
Macht also eine Open-Loop-Gain von 5000 bei 200kHz, also eine
Unity-Gain-Bandwidth von 1GHz.
Ina schrieb:>>Ina schrieb:>>> 500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz,>>>>100 MHz. Trotzdem noch sehr viel.>> Bei OPamps willst du eine Loop-Gain von >20dB. Du brauchst ja noch eine> Verstärkungsreserve zur Gegekopplung um Verzerrungen zu verringern.> Macht also eine Open-Loop-Gain von 5000 bei 200kHz, also eine> Unity-Gain-Bandwidth von 1GHz.
also gut, 100-fach ? :-)
suchender schrieb:> ... Vorverstärker mit automatisch geregelter Amplitude für den> Niederfrequenzbereich (1Hz - 200 kHz)
Die Anforderung 1Hz - 200 kHz wird kaum ein Verstärker erfüllen.
Schränke dich besser auf 50 Hz - 200 kHz ein. Woher kommt das Signal
eigentlich?
> Die Versorgungsspannung soll ca. 4 V betragen
Vier Mignons liefern allerdings nur noch knapp vier Volt wenn sie fast
leer sind. Ein Spannungsregler bringt hier nichts, also weglassen.
> die Verstärkung so ca. 500-fach sein.
Da ist es sinnvoll zwei Stufen hintereinander zuschalten. Am einfachsten
die erste mit einer festen Verstärkung und die zweite dann mit einem AGC
(Automatic Gain Control).
Generell gilt: Baue keinen Schaltplan aus dem Internet nach, wenn keine
Messkurven angegeben sind. Der Autor hat sonst höchstwahrscheinlich nie
eine Messung gemacht.
http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/Audio/lvpreamp.htm
>500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz,>wenn du es mit einem guten OPamp machen willst. Dein Pflichtenheft>solltest du noch mal überarbeiten...
Ein OP 5 x 200kHz -> 1MHz
+ OP 10 x 200kHz -> 2MHz
+ OP 10 x 200kHz -> 2MHz
1GHz ich lach mich tot.
>>500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz,>>wenn du es mit einem guten OPamp machen willst. Dein Pflichtenheft>>solltest du noch mal überarbeiten...>>Ein OP 5 x 200kHz -> 1MHz>+ OP 10 x 200kHz -> 2MHz>+ OP 10 x 200kHz -> 2MHz>>1GHz ich lach mich tot.
Was meinst du wohl, wie das 200kHz Signal am Ausgang DEINER
Verstärkerkette dann aussieht? Du brauchst mindestens 20dB Loop-Gain, um
überhaupt das Eingangssignal wiedererkennen zu können. Von niedrigem
Klirrfaktor ist da noch nicht mal die Rede. Drei solche überforderte
Verstärker in Serie gibt dann nur noch Chaos.
>>Die Anforderung 1Hz - 200 kHz wird kaum ein Verstärker erfüllen.>>Prust;)
Alexander hat völlig Recht. Überlege dir mal, was da für Zeitkonstanten
für die automatische Verstärkungsregelung bei einem 1Hz-Signal nötig
sind. Die Schaltung wird für das Einschwingen etliche Sekunden brauchen.
Ina schrieb:> Was meinst du wohl, wie das 200kHz Signal am Ausgang DEINER>> Verstärkerkette dann aussieht? Du brauchst mindestens 20dB Loop-Gain, um>> überhaupt das Eingangssignal wiedererkennen zu können. Von niedrigem>> Klirrfaktor ist da noch nicht mal die Rede. Drei solche überforderte>> Verstärker in Serie gibt dann nur noch Chaos.
Lokale Gegenkopplungen sind der übliche Weg, um sich Bandbreite zu
verschaffen. Wo ist da das Problem? Kann man mit OPs machen oder auch
mit diskreten Transistoren.
Jetzt die gute Nachricht:
Fledermäuse schallen weder mit 1Hz noch mit 200KHz. Jedenfalls nach
meinem Kenntnisstand keine der einheimischen Arten. Ultraschall wird
nämlich bei hohen Frequenzen in Gasen sehr unrentabel.
Probiers mal mit einem der alten IR-Remote Vorverstärer ICs.
Oder einer AGC Schaltung aus dem Bereich Amateurfunk. Hier sowas:
http://w7zoi.net/hycas-pcb.html
Das ist eine sehr potente Schaltung!!
Für den Anfang tuts vielleicht auch einfach ein TCA440.
Die Schaltung im Anhang schafft es, ein Eingangssignal zwischen 20Hz und
200kHz mit einer Amplitude zwischen 4mVs und 400mVs auf konstant rund
1,5Vs zu regeln. Die Gesamtverstärkung variiert also zwischen 3,75 und
375.
Um niedrigen Klirrfaktor zu erzielen, sind zwei Maßnahmen wichtig: C7
darf nur sehr hochohmig abgetastet werden. Dazu dient die
darlingtonähnliche, zweistufige Abtastung mittels T3 und T1. Außerdem
muß der Spannungsabfall über T1 sehr klein gehalten werden, möglichst
deutlich unter 50mVs.
Das hat zweierlei zur Konsequenz: Das Signal am Eingang des
Gleichrichters muß mindestens 1,5Vs betragen, um zwei Ube-Strecken
aufsteuern zu können und eine Diode. Und da das Signal über T1 sehr
klein gehalten wird, muß die Regelschleife kräftig verstärken. Um auch
noch bei 200kHz niedrigen Klirrfaktor zu erzeugen, wurde die Verstärkung
daher auf zwei OPamps verteilt.
Die zusätzliche Verstärkung von U1 dient der Skalierung des
Regelbereichs. Bei einer anderen Verstärkung setzt die Regelung bei
anderen Werten als 4mVs...400mVs ein.
Bei niedrigen Frequenzen ist besonders C3 wichtig. Nur wenn dieser Cap
niederohmig genug ist, kann das Herunterregeln mittels T1 funktionieren.
Als OPamp wurde hier der OPA743 gewählt. Dieser ist schnell, kommt mit
9V Versorgungsspannung zurecht und hat eine für Batteriebetrieb
geeignete, niedrige Stromaufnahme.
>Fledermäuse schallen weder mit 1Hz noch mit 200KHz. Jedenfalls nach>meinem Kenntnisstand keine der einheimischen Arten. Ultraschall wird>nämlich bei hohen Frequenzen in Gasen sehr unrentabel.
Diesem Link nach zwischen 9kHz und 200kHz:
http://de.wikipedia.org/wiki/Flederm%C3%A4use
Nach meinem Kenntnisstand ist bei 60KHz das Ende erreicht. US unter
Wasser geht höher bis ca. 250KHz. Klaro, weil Wasser nicht kompressibel
ist.
Vielleicht berichtet der Experimentator ja mal...
