Hallo,
ich stehe vor dem Problem, dass ich eine Sinusspannung (1mVpp, 40kHz)
verstärken muss, und zwar so weit, dass ich damit einen elektronischen
Schalter betätigen kann, der dann einen Controllerpin auf Masse zieht.
Der Sinus kommt von einer Empfängerspule.
Als Versorgungsspannung steht eine 3V Lithium Knopfbatterie zur
Verfügung, das ganze sollte also auch möglichst stromsparend sein.
An der bestehenden Schaltung kann ich nichts ändern, da der Verstärker
ein nachträglich eingebautes Feature ist (soll einen manuellen Taster
ersetzen).
Ich hoffe, jemand kann mir mit Schaltungs- bzw. Bauteilvorschlägen
helfen.
Gruß
Markus
Hmm...
die 3VDC Versorgungsspannung kommt erschwerdend hinzu...
Die Kunst liegt jetzt dahinter, möglichst einen JFET (hoher Re) OPV zu
finden mit Single Supply und 3V Spannungsversorgung...
AD8605 wäre ein interessanter ansatz!
>Muss auch ein einigermaßen guter OP sein. 1mVpp haben die FFM's (Forest,>Field and Meadow) schon als Grundrauschen.
Na, na, wo hast Du denn das her?
Lies Dir das mal durch:
http://www.elektronikinfo.de/strom/op_rauschen.htm
Sorry. Ich meinte Offset. Und dabei dann natürlich 1mV. Der LM324
(günstig) kommt zum Beispiel mit 3V Eingangsspannung aus. Aber 1.5mV
Offset ist halt dabei. Und ich bezweifle außerdem, dass der mit so einem
kleinen Eingangssignal zurecht kommt.
Außerdem musst du den OP entweder symmetrisch betrieben (mit Knopfzelle
schlecht) oder das Signal auf ne Mittenspannung heben um von der Nähe
zur Masse wegzukommen. Letzteres ist wohl die bessere Wahl.
Na, der Offset is mit ner AC Kopplung weg. Mit 2 Stufen zu einer
Verstaerkung von je 30 ist man dabei. Es gibt genuegend niederspannung
OpAms, die ab 2.7V laufen und RRIO sind, zB den LT1633. Ja, etwas
Gainbandbreite muss er haben. Ein LM324 ist nicht genug.
Henrik J. wrote:
> Sorry. Ich meinte Offset. Und dabei dann natürlich 1mV. Der LM324> (günstig) kommt zum Beispiel mit 3V Eingangsspannung aus. Aber 1.5mV> Offset ist halt dabei. Und ich bezweifle außerdem, dass der mit so einem> kleinen Eingangssignal zurecht kommt.
Schau dir mal das Datenblatt vom OPA128 an un mach dir mal ein paar
warme Gedanken darüber was mit OpAmps alles möglich ist. Alles ne Frage
der Dimensionierung ein Gain von >1000 ist zwar schon nicht völlig
trivial aber auch nicht wirklich aus der Welt.
Zugegeben die 3V Versorgungspannung schränken die Auswahl des OPs
deutlich ein aber do gibt es schon noch einiges.
Wenn das ausschliesslich die 40kHz können muss würde ich das evtl.
zweistufig machen mit einem Bandpass dazwischen.
Die sache mit dem Elektronischen Schalter hab ich noch nicht kapiert
oder redest du von einem Transistor? du kannst auch direkt das Signal in
der Zweiten Stufe integrieren und es einfach euf einen
Schmitttrigger/Komperator geben egal ob extern oder im uC.
-wiebel
@Störfeld, Jürgen
Im Gegensatz zu euch habe ich schonmal intensive Tests mit nem LM324
gemacht und kann euch sagen, dass der mit nem Eingangssignal 1mVpp nicht
gut zurecht kommt. Howgh! PSPice gibt mir im Übrigen recht...
@Michael
Ich sprach auch von FFM OPs und nicht von spziellen, bei Reichelt nicht
beschaffbaren. Ansonsten könnte ich auch wärmstens den LT1013 empfehlen.
Der ist genau und schnell genug (Slew Rate 0,4V/µs)
@Markus
Und immer beachten, dass man zwar das Offset NICHT, wohl aber die Drift
mitverstärkt. Entsprechend kann ich vor Verstärkungen >1000 warnen.
Könnte man aber in den Griff kriegen.
@Hendrik:
der LM ist ein OPV von Millionen wenn nicht Milliarden... Man hat die
Auswahl deswegen, weil man für jedes spezifische Anwendungsgebiet einen
anderen verwenden kann!
Tja, PSpice ist auch ein Mittel zum Zweck - ersetzt allerdings niemals
einen Aufbau!
Ganz genau. Ich kenne den Typen, den du empfohlen hast nicht. Aber er
wird mit Sicherheit besser sein als der LM324. Und meine Behauptung war
ja nur, dass der LM324 für diese Aufgabe nicht ausreicht. Whatever...
Und meine Erfahrung sagt, dass wenn PSpice das himbekommt, bekommt man
es auch in der Praxis hin. Bis jetzt haben sich die Ergenisse von PSpice
mit meinen Aufbauten immer ausreichend gut gedeckt.
Fazit:
KEINEN LM324 für diese Aufgabe nehmen.
>Die sache mit dem Elektronischen Schalter hab ich noch nicht kapiert>oder redest du von einem Transistor? du kannst auch direkt das Signal in
Um das ganze mal etwas genauer zu umschreiben:
Ich habe einen 433MHz Sender, der am Handgelenk getragen wird. Dieser
sendet auf Tastendruck.
Des weiteren habe ich einen 40kHz Sender, der an der Wand montiert ist.
Wenn nun der Armbandsender in Reichweite des 40kHz-Senders kommt, soll
er senden, ohne dass der Armbandträger den Knopf betätigen muss.
Dazu ist im Gehäuse eine Spule || Kondensator eingebaut, welche das
40Khz-Signal empfängt. In der gewünschten Entfernung, ab der der 433Mhz
senden soll, habe ich eine Spannung von 1mVpp zur Verfügung. Dieses soll
soweit verstärkt werden, dass ein FET durchschaltet (den Taster
ersetzt.)
Gruß
Markus
@Henrik J.
Du hast den LM324 ins Gespräch gebracht! Jeder der Ahnung hat, weiss,
daß der sich nur für DC-Anwendung eignet.
Und wer PSpice benötigt, um seine Schaltung im Vorraus zu testen, hat eh
keine Ahnung von Elektronik.
Warum nicht den Verstärker mit Hilfe eines Wien-Brücken Gliedes Resonant
zu machen? Auf diese Weise ist auch das Rauschen weniger ausgrprägt.
Warum nicht eine PLL in der Art vom alten LM567 oder ähnlich verwenden?
Wenn die PLL anspricht, gibt der LM567 ein Schaltsignal aus, dass zur
Einschaltung des 433Mhz Senders verwendet werden kann.
Ich weiss leider im Augenblick ob es eine stromsparende Schaltung
ähnlich des 567 gibt, die noch bei 3V funktioniert.
Eine bessere Lösung ist vielleicht ein 74HC4046 PLL Derivat. Mit einem
einfachen Vorverstärker ist der empfindlich genug um im Resonanzfall bei
40KHz anzusprechen. Da ist VCO, Phasendetektor, und Lock Detector alles
schon eingebaut. Bei 2V VDD hat er am Pin-14 150mV Empfindlickeit. So
wenn man eine LC Resonanzschaltung mit JFET Opamp zur hochohmigen
Isolation und Vorverstärkung nimmt müsste das auf Anhieb funktionieren.
Da die LC Schaltung bei Resonanz schon eine Spannungüberhöhung hat, ist
das Rauschproblem weniger kritisch. Da kriegt man also Verstärkung ohne
Rauschen.
Gruss,
Gerhard
Ich habe den OPV AD8605 nach den Kriterien aus der Tabelle von der
Analog Homepage rausgesucht!
Ich kenne ihn selbst auch nicht, aber entspricht den Kriterien, die in
diesem Fall zu erfüllen sind!
"Ausreichend" decken... in der elektronik mag das teilweise zutreffen!
allerdings simuliere mal eine schön große regelung... Pspice rechnet das
nach Formeln runter und fertig!
@Störfeld
Rede mit der Hand weiter... Der Kopf hört nicht zu. Ich bin der Meinung,
dass man OP Schaltungen sehr gut vorher mal simulieren kann, bevor man
sie aufbaut. Kann ne Menge Zeit sparen.
Und wo ist das Problem, wenn PSpice das berechnet? Es soll ja nur
aufzeigen, dass es grundsätzlich funktioniert. Die Details und andere
Fehler (von z.B. grottigem Layout) müssen mit Sicherheit in der
Schaltung gelöst werden.
Ich bin jedenfalls raus. Markus weiß jetzt, dass er nen OP nehmen muss
und dafür bissel Geld investieren muss.
Na na Henrik J., erst unqualifiziert posten und sich dann verqnatscht
verabschieden, tztz..
Nimm dir ein Beispiel an den Beiträgen von Gerhard. und JÜrgen G.
Es bringt nichts mit dir zu reden. Was du gut kannst, ist sinnlos
provozieren. Über den Rest kann ich nichts sagen... Ach warte...
Unqualifiziert posten kann ich dir auch noch anlasten.
Es reicht ja auch nicht aus mit PSpice etwas zu simulieren. Entscheidend
ist do WAS man simuliert, und damit meine ich nicht den Typ von OpAmp.
Am Anfang einen schönen Bandpass und das Rauschen läßt sich prima
reduzieren. Oder wie wäre es mit: Signal runtermischen auf 1kHz, dann
sind die Anforderungen an die nachfolgenden Stufen geringer.
Ich will damit nur sagen, dass wenn jemand behauptet, er hätte es
simuliert und es geht nicht, ich schlicht nicht glaube, dass er alle
Lösungsansätze kennt und geprüft hat.
Wenn jemand den Unterschied zwischen Offset und Rauschen nicht kennt
oder nicht weiss, wie man eine AC-Entkopplung durchführt, sollte der
sich frühzeitiger aus der Diskussion ausklinken.
Sorry, hab heut' nen stressigen Tag :-)
Bleiben wir lieber ONTOPIC!
Nicht streiten xP
Mein Vorschlag:
Eingang - vllt. nen Filter - Nicht-Invertierender Eingang -
NI-Verstärker (mit dem OPV von Analog o.ä.) - und fertisch!
Du kannst natürlich das mit dem Filter teilweise ersparen, wenn du einen
OPV wählst der ganz genau zu deiner gewünschten Verstärkung bei 40kHz
passt!
Nein, das Filter braucht man um das Rauschen & sonstige Stoerquellen
wegzumachen, Wenn man das Filter 1kHz schmal macht gewinnt man
Rauschabstand. Man moechte das Nutzsignal ja mit der passenden
Geschwindigkeit empfangen. Wenn das Nutzsignal langsamer sein kann,
sollte man das filter enger machen, zB 100Hz, dann gewinnt man nochmals
10dB.
Was mir grad einfällt, das Problem am Filter, vor dem OPV wird sein, das
man sich dadurch den Eingangswiderstand "zerstört"! Nach dem die
Empfangsspule ja nicht all zu viel Leistung liefern kann ^^
Also ich würd eher drauf tippen, das ganze nach dem Verstärken zu
killen...
Falls die Spule mit genuegend genauen Fertigungstoleranzen machbar ist,
wuerde sich anbieten, die Spule mit einem Anpassglied aus L & C bereits
als schmalbandiges Filter zu konzipieren. Dannkoennte man auch das
Maximum an Leistung draus ziehen.
