Spannungsgesteuerte Verstärkung

OP Persönliche Seite #6576223
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Hallo zusammen,
hat jemand von euch eine Idee, möglichst mit standard Komponenten, einen 
spannungsgesteuerten Verstärker mit folgenden Spezifikationen zu bauen:

Spannung Eingangssignal: 0V - 1V
Bandbreite Einganssignal: 50kHz

Steuerspannung für variable Verstärkung: 0V - 2V
Verstärkung: 1-10 (abhängig von der Steuerspannung)

Verfügbare Betriebsspannung: +-15VDC mit einigen 100mA belastbar

Impedanz Eingang: eher unkritisch, wird von einem OP Ausgang getrieben
Ausgangsimpezanz: einige 10 Ohm (unkritisch ggf. mit Spannungsfolger)

Leider keine J-FETs vorhanden, sonstige "Standardbauteile" genügend...

Jemand eine smarte Idee wie ich das bewerkstelligen könnte, es muss 
nicht genau und auch nicht sonderlich linear sein, wird mit einem 
Überlagernden Regler ausgeregelt.

Gruß
powertrack
Moderator Persönliche Seite #6576255
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LDR hätte ich auch als Spontanidee gehabt, sind aber aufgrund des 
Cadmiums mittlerweile fast nicht mehr zu haben.

Hier könnte man einen ausschlachten:

https://www.pollin.de/p/bausatz-universal-daemmerungsschalter-v1-0-810539

"Begrenzte Stückzahl":

https://www.reichelt.de/arduino-grove-lichtsensor-gl5528-grv-light-sens-p191152.html?&trstct=pos_5&nbc=1

Ah, TME hat noch einige davon:

https://www.tme.eu/de/katalog/fotoelemente_100140/?s_order=desc&search=ldr&s_field=1000011
Gast #6576312
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Normale Glühfadenbirnen haben zwischen Kaltwiderstand und dem Widerstand 
bei Betriebstemperatur etwa ein Verhältnis von 1:10. Man kann eine 
solche Birne als Widerstand eines Spannungsteilers nehmen. Damit die 
Ansteuerung den Widerstand nicht beeinflusst, sollte die Ansteuerung 
über eine gesteuerte Stromquelle erfolgen, die ja einen hohen 
Innenwiderstand hat. Die Gleichspannung für die Ansteuerung der 
Glühbirne mit einem Kondensator vom Wechselspannungspfad abtrennen. Für 
größere Teilerverhältnisse kann man mehrere solcher Stufen 
hintereinander schalten.
#6576356
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Jörg W. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Pollin bietet auch nach wie vor Fotowiderstände einzeln an.
>
> Hmm. Dann findet man sie zumindest nicht bei der Suche nach "LDR" … (mir
> war so, dass sie immer welche hatten).

Nach  "LDR" hab ich es mit "Fotowiderstand" versucht. Dann bekommt man
zwar auch zusätzlich andere Widerstände angezeigt, aber einige "echte"
Fotowiderstände sind auch dabei.
Gast #6576375
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Könnte man nicht in Serie zu R2 noch einen Optokopplertransistor 
einbauen? Der Optokoppler hätte sogar noch den Vorteil, dass man die 
LED, durch die galvanische Trennung, bequem auf 1 Volt vorspannen kann, 
so dass das Steuerspannungssignal weiterhin mit dem Rest der Schaltung 
das gleiche GND haben können.
Angehängte Dateien:
#6576391
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Mit einbem OTA kann man relativ einfach einen - allerdings einseitig 
geerdeten - Widerstand realisieren, dessen Wert durch den Bias-Strom 
Iabc (der aber von einer Spannung gesteuert werden kann) bestimmt wird.

Man kann natürlich auch gleich den OTA als gesteuerten Verstärker 
einsetzen - allerdings mit relativ hochohmigem Ausg.Widerstand.
Gast #6576455
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Lukas B. schrieb:
> Jemand eine smarte Idee wie ich das bewerkstelligen könnte, es muss
> nicht genau und auch nicht sonderlich linear sein, wird mit einem
> Überlagernden Regler ausgeregelt.

Nimm einen OTA (Operational-Transconductance-Amplifier = 
Transkonduktanzverstärker).

> Leider keine J-FETs vorhanden, sonstige "Standardbauteile" genügend...

Vielleicht hast du noch einen LM13700 oder LT1228 in der Bastelkiste 
rumfliegen.
OP Persönliche Seite #6576570
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Hallo zusammen,
danke für eure Tipps und Anregungen, die Idee mit dem LDR finde ich 
eigentlich super, leider keinen zur Hand.
Allerdings habt ihr mich auf eine andere Idee gebracht:
Ich habe noch Analogmultiplizierer hier, ich werde es mit einem 
Multiplizierer aufbauen, scheint mir als gut machbar (und mach ich nur, 
da auf ein paar alten Boards solche Multiplizierer zum auschlachten 
sind)
Wie gesagt, LDR wäre echt eine schnelle, smarte Lösung :)

Gruß, Lukas
Gast #6578285
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>> Könnte man nicht in Serie zu R2 noch einen Optokopplertransistor
>> einbauen?
> Nein, könnte man nicht.
> Hint: Bipolartransistoren leiten nicht in beiden Polaritätsrichtungen
> und ihre Stromverstärkung ist höchst ungenau.
Man könnte 2 Optokoppler nehmen.
OP Persönliche Seite #6579036
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Flexwell schrieb:
> Lukas B. schrieb:
>> Jemand eine smarte Idee wie ich das bewerkstelligen könnte, es muss
>> nicht genau und auch nicht sonderlich linear sein, wird mit einem
>> Überlagernden Regler ausgeregelt.
>
> Ich habe da noch eine Asbach Uralt Schaltung gefunden.
> Vielleicht ist das was für Dich.

Danke! - Finde das eine sehr einfache und schöne Schaltung, wenn ich die 
multiplizierer Schaltung nicht schon aufgebaut hätte würde ich diese 
doch tatsächlich verfolgen ggf. noch schnell simulieren.
Gast #6579632
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Hier mal noch ein Vorschlag von mir für eine spannungsgesteuerte 
Verstärkung.

Die Schaltung benutzt den Early-Effekt, also den Ausgangswiderstand der 
beiden Transistoren. Durch die Steuerspannung ganz links wird der 
Kollektorstrom in den Transistoren eingestellt und damit direkt der 
Ausgangswiderstand verändert, der seinerseits eine Teilung mit dem 
Gegenkoppelwiderstand des OPV bildet.

Im Beispiel ist die Steuerspannung von 2V bis 20V in 2V-Schritten 
verändert worden. Die Verstärkung steigt praktisch linear zur 
Steuerspannung. Der Spitze-Spitze-Wert der Signalspannung darf etwa so 
groß sein wie die Steuerspannung, die Schaltung verträgt also im 
Gegensatz zur Gilbert-Zelle oder JFet-Schaltungen sehr große 
Signalspannungen.

Allerdings müssen die Transistoren möglichst gleiche Stromverstärkungen 
und gleichen Verlauf der Stromverstärkung über den Strom haben. Leichte 
Unterschiede lassen sich durch die Basiswiderstände ausgleichen. 
Weiterhin sollte die Early-Spannung der Transistoren möglichst gleich 
und niedrig sein.
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Gast #6579681
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Elliot schrieb:
> Allerdings müssen die Transistoren möglichst gleiche Stromverstärkungen
> und gleichen Verlauf der Stromverstärkung über den Strom haben.

Im Prinzip sieht das schon sehr gut aus. 👍

Aber könnte man den beiden Transistoren noch einen Emitterwiderstand von 
je 150 Ohm spenden? Dann würden die Gleichlaufunterschiede noch etwas 
minimiert.
Gast #6579685
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Elektrofurz schrieb:
> Aber könnte man den beiden Transistoren noch einen Emitterwiderstand von
> je 150 Ohm spenden? Dann würden die Gleichlaufunterschiede noch etwas
> minimiert.

Durch solche Gegenkopplung würde der Ausgangswiderstand der Transistoren 
ansteigen, die Verstärkung ließe sich dann nicht mehr in so großem 
Bereich einstellen.
Gast #6579740
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Elliot schrieb:
> die Verstärkung ließe sich dann nicht mehr in so großem Bereich
> einstellen.

Na gut. Wegen der Temperaturstabilität würde ich zumindest je einen 47 
Ohm Widerstand für die Transistoren spendieren. Die Verstärkung soll ja 
sowieso nur von 1 bis 10 sein. Außerdem könnte man statt dessen noch den 
30k in der Gegenkopplung des OPV vergrößern.
Gast #6579764
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Elektrofurz schrieb:
> Die Verstärkung soll ja sowieso nur von 1 bis 10 sein.

Die Schaltung war nicht für den TO gedacht, sondern nur allgemein was 
zum Thema "spannungsgesteuerte Verstärkung".

> Außerdem könnte man statt dessen noch den
> 30k in der Gegenkopplung des OPV vergrößern.

Das verschiebt nur den Einstellbereich, ändert ihn aber nicht.
OP Persönliche Seite #6579810
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Elliot schrieb:
> Allerdings müssen die Transistoren möglichst gleiche Stromverstärkungen
> und gleichen Verlauf der Stromverstärkung über den Strom haben. Leichte
> Unterschiede lassen sich durch die Basiswiderstände ausgleichen.
> Weiterhin sollte die Early-Spannung der Transistoren möglichst gleich
> und niedrig sein.

Da würde sich doch sowas anbieten: ZXGD3002E6

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