Hallo, ich versuche gerade eine gegebene OP-Schaltung zu verstehen, aber es hapert noch etwas. Bislang habe ich mich nur mit sehr niederfrequenten OP-Schaltungen beschäftigt, bei denen das AC-Verhalten mehr oder weniger vernachlässigt wurde. Dies scheint jetzt eine reine AC-Schaltung zu sein. - Wieso ist R1 links von C1 ? Wenn R1 rechts von C1 wäre, würde nach meinem Verständnis C1 den DC-Anteil abkoppeln und R1 wäre für die Stabilisierung des Arbeitspunktes der Eingangsleitung. So fließt aber ständig ein Strom über R1. Was ist der Sinn, bzw. Vorteil dieser Anbindung? Kann man R1+C1 trotzdem als Hochpass betrachten, auch wenn der Widerstand auf der falschen Seite hängt? - R3/R2 bestimmt ja die Verstärkung bei einem invertierenden Verstärker. Trifft dies jetzt im AC-Falle für C2/C1 auch zu? Wenn ja, werden die Kondensatoren genauso wie die Widerstände berechnet - also ist das AC-Verstärkungsverhältnis C2 / C1 ? - JP1 dient ja dazu, R3 entweder vor R4 oder nach R4 einzubinden. Wenn R3 nach R4 eingebunden wird, zählt -imho- R4 zu R3 dazu, d.h. die Verstärkung verändert sich. Wird jetzt aus C2+R4 ein Hochpass? Wenn R3 vor R4 eingebunden wird, kann man dann R4+C3 als Tiefpass ansehen? Gruß Santi
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>- Wieso ist R1 links von C1 ? Damit der Kondensator sich bei Einschalten aufladen kann. Sonst kan es vorkommen das wenn du was an der Buchse ansteckst es erstmal Plop am Ausgang macht. >Kann man R1+C1 trotzdem als Hochpass betrachten, auch wenn der >Widerstand auf der falschen Seite hängt? Nein >Wenn R3 vor R4 eingebunden wird, kann man dann R4+C3 als Tiefpass >ansehen? Ja R4 dient vor allen dem entkoppeln von kapazitiven Lasten. Sonst koennte der OP schwingen. C2 dient in erster Linie dazu die obere Grenzfrequenz zu begrenzen. fg = 1 / (2*pi*C2*R3) >Wenn R3 nach R4 eingebunden wird, zählt -imho- R4 zu R3 dazu, d.h. die >Verstärkung verändert sich. Nicht in bezug auf den Ausgang. Nur der Ausgangswiderstand des Ausgangs wird kleiner. Also von aussen gesehen wird R4 = 0 Ohm Wenn R4 vor R3 angeschlossen wird ist der Ausgangwiderstand = R3 Gruss Helmi
Hallo Helmut, herzlichen Dank für die rasche Antwort. > Sonst kan es vorkommen das wenn du was an der Buchse ansteckst es erstmal > Plop am Ausgang macht. Also könnte man Schaltungen, bei denen Kondesator und Widerstand umgedreht sind als suboptimal ansehen? > C2 dient in erster Linie dazu die obere Grenzfrequenz zu begrenzen. Also ist C2+R3 ein Tiefpass? Du hattest zu R4+C3 auch ja gesagt - liegt dann ein Doppelpass vor? Wenn R3 vor R4 angeschlossen ist, sind ja C2 und R3 parallel geschaltet. Kann man dann überhaupt von einem *-Pass reden? > Nicht in bezug auf den Ausgang. Jetzt sehe ich meinen Denkfehler. Der Ausgang liegt ja zwischen R3 und R4. Danke! Gruß Santi
>> Sonst kan es vorkommen das wenn du was an der Buchse ansteckst es >>erstmal Plop am Ausgang macht. >Also könnte man Schaltungen, bei denen Kondesator und Widerstand >umgedreht sind als suboptimal ansehen? Nein denn dann hast du wirklich einen Hochpass. Ganz einfaches Beispiel: Wir nehmen an der Verstaerker wird eingeschaltet aber das Mikro (oder auch sonst was) ist noch nicht eingesteckt. Dann ist der Kondensator C1 noch nicht geladen. Kann er auch nicht weil der Stromkreis ja noch nicht geschlossen ist. So jetzt steckst du dein Mikro an in den Moment will der Kondensator sich ja aufladen und zwar auf den Gleichspannungspegel der angeschlossenen Schaltung. Es fliest also ein kurzer Stromimpuls. Das kommt aus den Lautsprechern gar nicht so gut. Kurz es hat Plop gemacht. Dieser Widerstand ist normalerweise sehr hochohmig (einige 100 K) Der Widerstand hinter dem C der bildet mit dem C einen Hochpass. Der bestimmt die untere Grenzfrequenz deiner Schaltung. Warum untere Grenzfrequenz und nicht direkt DC koppelung. Mal angenommen die fu ist 0Hz also DC koppelung und jetzt kommen da ein paar mV DC auf den Eingang was meinst du was dann daraus der Lautsprecher macht. Auch wuerden alle Arbeitspunkte verschoben. >Also ist C2+R3 ein Tiefpass? Zwar nicht so offensichtlich aber ja. Wie komme ich jetzt auf die Grenzfrequenz 1/(2*pi*C2*R3) ? Nun ganz einfach: Deine Verstaerkung wird durch R3/R2 bestimmt. Zusaetzlich ist C2 dem R3 parallel geschaltet. Wenn jetzt bei hoeheren Frequenzen der Blindwiderstand des C2 gleich gross wie R3 wird dann faellt die Ausgangsspannung um 0.707 fache ab (3dB). Also gilt fuer die Grenzfrequenz der Schaltung R3 = Xc2 oder R3 = 1/(2*pi*fg*C2). Das ganze nach fg umgestellt gibt die obige Formel. Wohlgemerkt das ergibt die Grenzfrequenz der Schaltung nicht den Frequenzgang (da must dann auch R2 noch in die Formel) Frequenzgang: Ua 1 -- = ------------------- Ue R2/R3 + j*w*C2*R2 w = 2*pi*f Amplitudengang: Ua 1 -- = ------------------------------- Ue sqrt( (R2/R3)^2 + (w*C2*R2)^2 ) Um zu zeigen das die Grenzfrequenz der Schaltung von C2 und R3 abhaengt entnehmen wir aus dem Frequenzgang Realteil und Imaginaerteil Realteil = R2/R3 Imaginaerteil = w*C2*R2 Bei der Grenzfrequenz einer Schaltung sind Realteil und Imaginaerteil gleich. Also R2/R3 = w*C2*R2 nach kuerzen und umstellen ergibt sich fg = 1/(2*pi*C2*R3) R2 faellt raus >Du hattest zu R4+C3 auch ja gesagt - liegt dann ein Doppelpass vor? Ja hier hast du 2 Eckfrequenzen. Wobei dann die untere Grenzfrequenz kleiner als die einzel Frequenzen sind. Um den gesammt Amplitudengang der Schaltung zu erhalten must du den Frequenzgang der beiden miteinander multiplizieren. Gruss Helmi
>>Kann man R1+C1 trotzdem als Hochpass betrachten, auch wenn der >>Widerstand auf der falschen Seite hängt? >Nein Aber C1 und R2 bilden einen Hochpass. Deshalb ist er auch relativ groß gewählt, um eine niedere untere Grenzfrequenz zu erhalten. Ich habe jetzt nicht den ganzen Text gelesen, aber ich glaube, das war noch nicht genannt worden.
Danke HildeK das hatte ich vergessen zu erwaehnen. Was man nicht alles zu so einer einfachen Schaltung schreiben kann. Und naechste Woche liebe Kinder nehmen wir uns jeden Transistor in einem Pentium 4 Prozessor vor. Gruss Helmi
Moin,
ich danke Euch für die ausführlichen Erklärungen.
> Was man nicht alles zu so einer einfachen Schaltung schreiben kann.
Ich bitte um Nachsicht.
Die Pass-Schaltungen sind ja meist in T-Anordnung erklärt und ich hatte
es mir bislang so gemerkt, wenn Kondensator blockt und Widerstand stützt
ist es ein Hochpass, wenn der Kondensator an der Leitung saugt, ist es
ein Tiefpass.
Leider finde ich (wie jetzt auch hier) immer neue Varianten der
Kombinatorik, die ich nicht eigenständig zuordnen kann.
In diesem Beispiel ist ein Widerstand mit einem parallelen Kondensator
ein Hochpass, genauso wie ein Widerstand mit dem Kondensator in Reihe
...
Die Formeln hätte ich vielleicht zusammengesucht bekommen, nicht aber
wer jetzt mit wem zusammenspielt und wie die Auswirkungen auf die
Gesamtschaltung sind.
Im Augenblick kämpfe ich mehr damit, im Variantenreichtum existierender
Schaltungen die Funktionsblöcke zu identifizieren, als mit dem
Verständnis der Funktionsblöcke an sich.
Ich denke, erst wenn ich an der Ecke sattelfester bin, kann ich
anfangen, existierende Schaltungen zu verändern.
Deshalb nochmals Danke für die Unterstützung!
Gruß Santi
Hallo Santi was bist du am Sonntagmorgen frueh auf. Naja das mit der Funktion zu erkennen ist manchmal schwierig da gehoert schon einiges an Erfahrung zu. Dann andere Weg die Funktion der Schaltung zu ermitteln fuehrt halt ueber die Mathematik. Man stellt mithilfe von Ohm und Kirchhoff die abhaengigkeiten auf und loest anschliessend das Gleichungssystem. Je nachdem wie die Formel dann aussieht kann man dann erkennen ob es sich um einen Tief,Hoch,Bandpass oder Bandsperre handelt. Beides geht aber nicht ohne Erfahrung. Wobei die mathematische Methode allerdings bei etwas umfangreichern Schaltungen ziemlich schnell zu sehr umfangreichen Formel fuehrt. Du kannst aber auch ganz einfach die Schaltung einem Simulator vorwerfen und schauen was rauskommt. Dann siehst du was rauskommt. Allerdings kommt man mit dem Simulator nicht zu einer dimensionierung der Schaltung das geht halt nur ueber die Mathematik. Gruss Helmi
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Hallo Helmi, > was bist du am Sonntagmorgen frueh auf. Yepp :) Da ich der einzige Nichtlangschläfer bei uns bin, genieße ich die morgendliche Stille und Einsamkeit. Außerdem ist da das Hirn noch unbelastet, d.h. ich kann am Besten lernen. > Dann andere Weg die Funktion der > Schaltung zu ermitteln fuehrt halt ueber die Mathematik. Man stellt > mithilfe von Ohm und Kirchhoff die abhaengigkeiten auf und loest > anschliessend das Gleichungssystem. Je nachdem wie die Formel dann > aussieht kann man dann erkennen ob es sich um einen Tief,Hoch,Bandpass > oder Bandsperre handelt. Auch wenn es alles andere als einfach ist, schätze ich, dass ich damit eher zum Zuge komme. Um also das Verhalten einer Schaltung abzuschätzen, bräuchte ich mir "nur" überlegen, wie sich der Blindwiderstand verhält?!? Erscheint mir einfacher, als aus der Stellung der Bauteile eine Passzuordnung zu treffen. Ich werde mich mal in der Disziplin üben ;) Zum Einstieg habe ich mal eine fiktive Eingangsstufe dimensioniert. R0 soll den Plopp verhindern. Die Eingangsstufe soll nur AC verstärken (Faktor 11). Mit den Spannungsteilern R1/R2, bzw. R6/R7 habe ich den Arbeitspunkt vorgegeben - d.h. der Ausgangs-AC soll sich zwischen GND und VCC (bzw. den Rails des OPV) bewegen (Ist das richtig, dass sich R1/R2 bezogen auf AC neutral verhalten?). Der Hochpass aus C1/R3 soll AC möglichst wenig bedämpfen, deshalb habe ich die Teile für 1Hz berechnet und dann beide ungefär um Faktor 10 vergrößert. Ja und R5 soll den Eigenschwingungen entgegen wirken. Um die Bandbreite des OPV nicht einzuschränken, gibt es keinen Tiefpass. Ist das so halbwegs OK, oder habe ich (noch?) einen Denkfehler drin? Gruß Santi
Ja du hast da einen Denkfehler drin. Bei deinem OP hast du keine Gegenkopplung sondern eine Mitkopplung eingebaut. Widerstand R4 von Ausgang nach (+) Eingang. Also verbinde den Punkt R2,R2 direkt an den (+) Eingang. Lege den R4 vom Ausgang an den (-) Eingang, R7 faellt weg, und in Reihe zum R6 fehlt dann noch ein Kondensator falls du keine +- Versorgung hast. >Der Hochpass aus C1/R3 soll AC möglichst wenig bedämpfen, deshalb habe >ich die Teile für 1Hz berechnet und dann beide ungefär um Faktor 10 >vergrößert. Das ist so gesehen richtig. (Von der Opschaltung mal abgesehen siehe oben) Nur kommt noch die parallel Schaltung von R1,R2 mit dazu. >(Ist das richtig, dass sich R1/R2 bezogen auf AC >neutral verhalten?). Nicht ganz siehe oben Gruss Helmi
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Hallo Helmi, ja, Du hast natürlich recht. Ich hatte die OP-Eingänge verwexelt. Allerdings wollte ich schon die Koppelung an der Eingangsleitung haben. Wie sieht es mit dieser Variante aus? Den + Eingang lege ich als Referenz auf Vcc/2 und nur der - Eingang wird AC-mäßig beschaltet?!? Würde jetzt auch noch ein Kondensator fehlen? Gruß Santi
>Hallo Helmi, Helmi ist mir sicher nicht böse, wenn ich darauf reagiere. :-) R1 und R2 sind IMHO überflüssig. Der DC-Anteil stellt sich schon so ein, dass alles stimmt. Im Gegenteil - jede Abweichung von den idealen Werten der beiden Teiler R1/R2 und R6/R7 führt zu einer DC-Differenzspannung, die auch verstärkt wird und dann als Offset am Ausgang auftritt. Wäre hier nicht viel, aber wenn du eine deutlich höhere Verstärkung wählst, kommt das schon zum Tragen. >(Ist das richtig, dass sich R1/R2 bezogen auf AC >neutral verhalten?) Nein. Die bestimmen hauptsächlich mit C1 die untere Grenzfrequenz. Der (Wechselstrom-)Eingangswiderstand nach dem C1 wird im Wesentlichen durch R1 || R2 bestimmt, ist also 5k - ohne die beiden wäre er 100k und dein C1 könnte für die selbe untere Grenzfrequenz um Faktor 20 kleiner sein. R3 spielt, weil er viel größer ist, fast keine Rolle für die untere Grenzfrequenz, solange R1 und R2 da sind. Übrigens, auch R0 könnte die untere Grenzfrequenz beeinflussen. Wenn nämlich die Quelle auch einen Elko am Ausgang hat, dann bildet dieser mit R0 einen HP. Den Wert für R0 kannst du ruhig um Faktor 10 erhöhen. R4 mit 1M wäre mir persönlich zu hoch gewählt, das hängt aber vom verwendeten OPA ab (ich kenne jetzt den gewählten Typ nicht). Bei so hochohmiger Beschaltung können die Offsetströme des OPAs sich auswirken, außerdem wird die Schaltung empfindlicher gegen Störeinstrahlung. Die Schaltung ist sonst ok. Ein kleines C (100n ... 1µ) parallel zu R6 wäre bei mir noch vorgesehen. Am Ausgang sollte, je nach Art der nachfolgenden Schaltung, noch ein C vorgesehen werden. Das Ausgangssignal hat ja UB/2 Offset.
Zusatz zu: >R4 mit 1M wäre mir persönlich zu hoch gewählt, das hängt aber vom >verwendeten OPA ab (ich kenne jetzt den gewählten Typ nicht). Bei so >hochohmiger Beschaltung können die Offsetströme des OPAs sich auswirken, >außerdem wird die Schaltung empfindlicher gegen Störeinstrahlung. Jede unvermeidbare parasitäre Kapazität von einigen pF wirkt sich mit hochohmigen Rs schon deutlich aus - 5pF und 1Meg gibt rund 30kHz Grenzfrequenz.
Hallo, >>Hallo Helmi, > Helmi ist mir sicher nicht böse, wenn ich darauf reagiere. :-) Öhm - also ist es ein Fehler, Personen direkt anzusprechen? Wie auch immer, ich freue mich über Deine Nachhilfe, und danke Dir, HildeK! > R1 und R2 sind IMHO überflüssig. Der DC-Anteil stellt sich schon so ein, > dass alles stimmt. Hm, ich habe jetzt einiges über DC-Korrektur gelesen. Habe ich das in den falschen Hals bekommen? Bei Transistoren wurde mir doch dieser Spannungsteiler für die Arbeitspunkt-Einstellung empfohlen. Gilt das bei den Senioren nimmer? Wie wäre das, wenn das Eingangssignal um den Nullpunkt zappelt, also sowohl positive, als auch negative Anteile enthält? - Die Eingangsspannung darf doch aus dem Fenster von VCC und GND nicht rausfallen?!? Wie müsste ich es richtig machen, wenn am Eingang sowohl ein positives Rechteck, als auch ein Sinus ohne DC-Anteil anliegen können dürfen soll ... > jede Abweichung von den idealen Werten der beiden Teiler R1/R2 und R6/R7 > führt zu einer DC-Differenzspannung, ... wenn es so gepaßt hätte, hätte ich R6/R7 gegen einen Spindeltrimmer getauscht, um den Arbeitspunkt einstellen zu können. >>(Ist das richtig, dass sich R1/R2 bezogen auf AC >>neutral verhalten?) > Nein. Die bestimmen hauptsächlich mit C1 die untere Grenzfrequenz. Das ist natürlich übel und in keinster Weise gewollt. Dumm abr au :/ > Übrigens, auch R0 könnte die untere Grenzfrequenz beeinflussen. Wenn > nämlich die Quelle auch einen Elko am Ausgang hat, ... Mist. Ich schätze, mein Messmikro ist ein Kondensatormikro ... Ich wollt aber zum Testen auch mal einen Kwarz mit Transistor dranhängen ... (und dann so um die 40 MHz durch die Schaltung jagen) Also Antiplopp-Widerstand wech und Schildle dran, dass das Mikro nur eingesteckt werden darf, wenn die Schaltung spannungsfrei ist ;) >>R4 mit 1M wäre mir persönlich zu hoch gewählt, das hängt aber vom >>verwendeten OPA ab (ich kenne jetzt den gewählten Typ nicht). Bei so >>hochohmiger Beschaltung können die Offsetströme des OPAs sich auswirken, >>außerdem wird die Schaltung empfindlicher gegen Störeinstrahlung. > Jede unvermeidbare parasitäre Kapazität von einigen pF wirkt sich mit > hochohmigen Rs schon deutlich aus - 5pF und 1Meg gibt rund 30kHz > Grenzfrequenz. Ich sehe schon, die Zusammenhänge sind noch viel komplexer, als angenommen. Also lieber R3/R4 verkleinern und statt dessen C1 vergrößern (um einen möglichst tiefen Hochpass zu bekommen)?!? > Am Ausgang sollte, je nach Art der nachfolgenden Schaltung, noch ein C > vorgesehen werden. Das Ausgangssignal hat ja UB/2 Offset. Das ist beabsichtigt. Zur weiteren Verarbeitung des Signales brauche ich den DC-Anteil, deshalb wollte ich den Eingang ja auf VCC/2 anheben. > Ein kleines C (100n ... 1µ) parallel zu R6 wäre bei mir noch vorgesehen. Sorry, aber was würdest Du damit bezwecken wollen? Wenn von dem Fred was hängen blieb, würde ich behaupten, dass mit steigender Frequenz die Referenzspannung verkleinert wird. Ich weiß jetzt nicht, wie alles zusammen hängt, aber wenn es dazu führt, dass höhere Frequenzen dann bedämpft würden, wollte ich das nicht haben. Der Opa hat ne Bandbreite von 270 MHz - d.h. ich wollte mit der Eingangsschaltung nur DC auskoppeln, bzw. das Signal in eine definierte Höhe bringen - ansonsten soll aber nix bedämpft werden. Gruß Santi
>Öhm - also ist es ein Fehler, Personen direkt anzusprechen? Sicher nicht! Ich hab mich nur eingemischt. :-) >Bei Transistoren wurde mir doch dieser >Spannungsteiler für die Arbeitspunkt-Einstellung empfohlen. Das machen bereits R6 und R7. >Wie wäre das, wenn das Eingangssignal um den Nullpunkt zappelt, also >sowohl positive, als auch negative Anteile enthält? - Die >Eingangsspannung darf doch aus dem Fenster von VCC und GND nicht >rausfallen?!? Tut sie auch nicht. Der Ausgang des OPAs stellt diejenige Spannung ein, die dazu führt, das U+ und U- an dessen Eingang gleich sind. U+ ist über R6/R7 nun mal UB/2. Das wirst du ohne Signal dann auch zwischen C1 und R3 als DC-Wert messen können. >Mist. Ich schätze, mein Messmikro ist ein Kondensatormikro ... Kondensatormikro? Das braucht aber üblicherweise Versorgungsspannung! Wenn es die bereits über eine Batterie bekommt, dann ist da oft schon ein aktives Teil drin, ausgelegt für Eingangsimpedanzen nachfolgender Schaltungen von einigen zehn Kiloohm. >Also Antiplopp-Widerstand wech und Schildle dran, dass das Mikro nur >eingesteckt werden darf, wenn die Schaltung spannungsfrei ist ;) Nicht nötig. Mach einen hochohmigen R0 rein. 1Meg ist hier noch brauchbar, um den 'Plopp' zu vermeiden. >Wie müsste ich es richtig machen, wenn am Eingang sowohl ein positives >Rechteck, als auch ein Sinus ohne DC-Anteil anliegen können dürfen soll Der DC-Anteil vom Rechteck kommt schon wegen C1 nicht mit rüber. Beide Signalarten werden dann um UB/2 liegen. Allerdings wird ein Rechteck mit einem anderen Tastverhältnis als 1:1 nicht mehr symmetrisch um UB/2 am Ausgang erscheinen. Daran ändern aber auch R1 und R2 nichts. Für den Sinus ist alles ok, beim Rechteck brauchst du eine andere Schaltung, die DC-gekoppelt ist. Vergleiche mal am Scope: Da gibt es einen Schalter zur Kopplung, DC oder AC. Nimm mal ein Rechteck und schalte um von DC nach AC. C1 sorgt nun mal für eine AC-Kopplung. >Ich wollt aber zum Testen auch mal einen Kwarz mit Transistor dranhängen >... (und dann so um die 40 MHz durch die Schaltung jagen) Jetzt muss ich doch mal das Datenblatt des LMH6658 anschauen. Ja - ist ein sehr schnelles Teil, aber 40MHz um Faktor 10 verstärken, das kann er nicht! GBW von 270 MHz heißt, dass er um Faktor 1 bis 270 MHz, um Faktor 10 aber nur bis 27 MHz verstärken kann. Und da hat er dann schon 3dB Dämpfung. Meist aber noch weniger (Datenblatt: AV=+2 bei 100MHz und 3dB). Und bei den Frequenzen ist die hochohmige Beschaltung erst recht problematisch! >Also lieber R3/R4 verkleinern und statt dessen C1 vergrößern (um einen >möglichst tiefen Hochpass zu bekommen)?!? Ja. Um den Faktor, um den du R3 und R4 verkleinerst, musst du C1 vergrößern, um die selbe untere Grenzfrequenz zu erhalten. Aber: wenn du wirklich hohe Frequenzen verstärken willst, dann musst du schon sehr niederohmig werden (und anderes). Irgendwann kann das deine Quelle nicht mehr. R3 ist ja der Eingangswiderstand, den die Quelle sieht. Andererseits wird dein großer C1 für hohe Frequenzen induktiv und somit wenig brauchbar. >> Ein kleines C (100n ... 1µ) parallel zu R6 wäre bei mir noch vorgesehen. >Sorry, aber was würdest Du damit bezwecken wollen? >Wenn von dem Fred was hängen blieb, würde ich behaupten, dass mit >steigender Frequenz die Referenzspannung verkleinert wird. Ich weiß ... Sicher nicht! Die ist doch DC. >... jetzt nicht, wie alles zusammen hängt, aber wenn es dazu führt, dass >höhere Frequenzen dann bedämpft würden, wollte ich das nicht haben. R6 und R7 sollen einen DC-Referenzwert vorgeben. Dort gibt es keine AC, außer von Einkopplungen oder Störungen auf VCC. Ein C an R6 soll diese verringern. Das Nutzsignal wird deshalb nicht bedämpft. >Der Opa hat ne Bandbreite von 270 MHz - d.h. ich wollte mit der >Eingangsschaltung nur DC auskoppeln ... Wenn du den DC-Anteil am Ausgang brauchst, dann natürlich keinen Kondensator verwenden. Den C, den ich meinte, wäre zwischen Ausgang des OPAs und Eingang der nächsten Stufe gewesen. Das hat wieder Hochpassverhalten (genauso wie C1), nicht aber eine Bandbegrenzung oben zu Folge. >... Höhe bringen - ansonsten soll aber nix bedämpft werden. Das ist bei hohen Frequenzen wegen einer Reihe von parasitären Effekten nicht leicht zu erreichen. Deine Anwendungsfälle hattest du (glaube ich) vorher noch nicht kundgetan. Einen Breitbandverstärker von fast 0 Hz bis 40 MHz zu bauen, ist anspruchsvoll und erfordert Erfahrung. Und - es gibt keine eierlegende Wollmilchsau. :-)
@HildeK Kein Problem ich bin dir nicht böse darüber. War nur heute Nachmittag nicht zu Hause. Aber ansonsten hast du mich ja gut vertreten. Was anderes hätte ich auch nicht dazu sagen können. @Santi Wie HildeK schon sagte sind Hochfrequenzverstärker nicht so einfach zu konstruieren wie NF - Verstärker. Dazu gehört schon einiges an erfahrung. Auch ich als naja schon fast alter Hase habe da immer noch an Problemen zu knabbern. Also erstmal in NF Bereich bleiben und sich dann langsam steigern. Du kannst dich ja mal einen Schaltplan von einen Skope im I-Net ergoggeln. Da wirst du sehen welch ein Aufwand dort getrieben werden muss. Gruss Helmi
Moin, vielen Dank für Eure Geduld. Jetzt erkenne ich meinen Fehler. Ich wollte mit den beiden Spannungsteiler das machen, was der Opa ja schon von Haus aus macht. >>Mist. Ich schätze, mein Messmikro ist ein Kondensatormikro ... >Kondensatormikro? Das braucht aber üblicherweise Versorgungsspannung! Ja natürlich. Nach dem Mikrofonverstärker gibt es kein Kondensatormikro mehr. Bin durcheinander gekommen. > Vergleiche mal am Scope: Die Erfahrung fehlt mir leider. Zu nem Scope hat es bislang noch nicht gereicht. > Deine Anwendungsfälle hattest du (glaube ich) vorher noch nicht > kundgetan. Das ist richtig. Im Prinzip wollte ich nur hinterfragen (lassen), was ich verstanden habe. Erst dann fiel mir die Möglichkeit einer Anwendung ein. Aber nachdem es mit dem Verständnis nicht weit her ist, brauche ich bei der Anwendung nicht weiter nachdenken. Klar, um Rechteck zu verarbeiten, bräuchte ich keinen Verstärker. War also Kwatsch mit Soße. Die einzige Möglichkeit, die ich im Moment habe, mir Testsignale zu erzeugen ist eine einfache Quarz-Schaltung mit Transistor. Die Bandbreite der unterschiedlichen Kwarze liegt zwischen 32kHz und 40MHz. Jetzt weiß ich allerdings nicht, ob ein Quarz einen Sinus oder ein Rechteck erzeugt. Naja, die Signale hätte ich gerne verarbeitet, bzw. ausgewertet :/ > Wenn du den DC-Anteil am Ausgang brauchst, dann natürlich keinen War wohl auch eher ein Fehler zwischen den Hirnwindungen. Der Kondensator zieht ja die tiefste Stelle des Sinus auf GND und schneidet nix ab. Also ist es schon besser mit. Mannomann... Wie wäre denn die Kombination: C1: 4700 µF R3: 100 Ohm R4: 1 kOhm R5 + Kondensator wie C1/R3 > Andererseits wird dein großer C1 für hohe Frequenzen induktiv und somit > wenig brauchbar. Gibt es da eine Faustregel, damit ich das nachvollziehen könnte? ... und wo könnte man die Grenze zwischen NF und HF ansetzen? > Und - es gibt keine eierlegende Wollmilchsau. :-) Das mag wohl sein. Ich kann nur sagen, solange man sich nicht auskennt, kommt man schon mal auf abstruse Ideen ... Mit ein großes Problem sehe ich darin, in den Datenblättern die Werbung von den Fakten zu trennen, wie z.B. ein Transistor mit 50V/3A und dann 0,5 Watt. Fast wie bei Haarwuchs-Shampoos, wo es heißt: "bis zu 90% mehr Haarwuchs". Ja und kein gesteigerter Haarwuchs liegt auch im Bereich von "bis zu". > Das ist bei hohen Frequenzen wegen einer Reihe von parasitären Effekten > nicht leicht zu erreichen. Hättet Ihr mir vielleicht ein paar Tips, was ich beachten müsste? Die AppNotes zu Layout und EMV von Atmel habe ich gelesen. Wird aber sich nicht reichen, wenn man weiter als 20MHz gehen will. Gruß Santi
>Jetzt weiß ich allerdings nicht, ob ein Quarz einen Sinus oder ein >Rechteck erzeugt. Wenn du jetzt nicht einen Oszillator mit Gattern aufbauen willst sondern mit einem Transistor dann sollte da mehr oder weniger schon ein Sinus rauskommen. Auch der punkt wo du das Signal abnimmst ist da schon wichtig fuer die Kurvenform. >Mit ein großes Problem sehe ich darin, in den Datenblättern die Werbung >von den Fakten zu trennen, wie z.B. ein Transistor mit 50V/3A und dann >0,5 Watt. Naja ganz so schlimm wie bei Haarwuchsmittel ist es in Datenblaettern nicht. Das stimmt schon was da drinsteht. Normalerweise sind die schon sehr konserativ verfasst. Man muss da nur wissen wie die einzelen Parameter miteinander zusammenhaengen. >Wie wäre denn die Kombination: >C1: 4700 µF >R3: 100 Ohm >R4: 1 kOhm >R5 + Kondensator wie C1/R3 Nicht gut da hast du einen riesigen Eimer drin. Zuerst must du mal wissen was du ueberhaupt verstaerken willst. Also willst du im Audiobereich bleiben oder im HF-Bereich gehen. Da du ja von einem Mikro sprachst nehme ich jetzt wohl an das es sich mehr um eine Audioapplikation handelt. Und dann wuerde ich erstmal sagen das da dein OP viel zu breitbandig ist. Da gibt es OPs die im Audiobereich bessere Eigenschaften haben und auch im Aufbau der Schaltung gutmuetiger sind (Schwingneigung !). Auch mit deinem R3 belastest du deine Signalquelle sehr niederohmig (mit 100 Ohm). Das duerfte fuer dein Mikro auch nicht das wahre sein. Bei echten Breitbandverstaerkern geht man da auch ein paar andere Wege. Also erstmal Impendanzwandlung und dann Verstaerkung. Aber Santi bevor du nicht im Audiogebiet wo die Sachen noch einfach sind Sattelfest bis wuerde ich dir von richtigen Breitbandverstaerkern bis um die 40MHz erstmal abraten. Und vor allen brauchst du erstmal ein richtiges Skope sonst siehst du ja gar nicht was die Schaltung macht und ob sie nicht wie wie wild am Schwingen ist. Fuer den Audiobereich geht vielleicht zur Not ja noch der Eingang von einer Soundkarte im PC fuer alles andere aber nicht mehr. >Gibt es da eine Faustregel, damit ich das nachvollziehen könnte? >... und wo könnte man die Grenze zwischen NF und HF ansetzen? So eine richtige Grenze gibt es da eigenlich nicht , der uebergang ist mehr oder weniger fliesen. Fuer den gestandenen Audiofreak ist alles ueber 20KHz ja schon HF und fuer den Radarspezialisten ist 100MHz quasi noch Gleichstrom. Gruss Helmi
Hallo Helmi, > Zuerst must du mal wissen was du ueberhaupt (verstaerken) willst. :) - das wäre stellenweise enorm hilfreich. > Also willst du im Audiobereich bleiben oder im HF-Bereich gehen. Hm, also wenn wir jetzt (für uns) die 20kHz als Schwelle zwischen Audio und HF festlegen, will ich letzteres. Will auch kurz meine geistigen Blähungen erklären: Mein Audio-Projekt ist etwas umfangreicher. Dort brauche ich z.B. eine Phantomspannung für die Mikros. Im EK habe ich eine Schaltung gefunden, mit der man aus 12V (z.B. Batterie) die 48V-Pantomspeisung erzeugen kann. In der Beschreibung steht, dass man je nach Eingangsspannung die Schaltfrequenz einstellen muss. Darauf dachte ich, ich kann ja nur was einstellen, wenn ich es auch messen kann. Also habe ich mich nach Schaltungen zu Frequenzzählern umgesehen. Dann dachte ich mir, ich mache mir eine Testschaltung, mit der ich die Bitrate vom ADC simuliere, um die nachfolgende Verarbeitung programmieren und testen zu können (schließlich befindet sich das ADC noch auf dem Seeweg von Amiland :D ). Daraus ergab sich der Wunsch, eine Frequenz zu haben, die schneller als die Systemfrequenz z.B. eines ATtiny2313 (also > 20 MHz) ist. Dann habe ich gedacht, warum nicht beides kombinieren - und das war wahrscheinlich mein größter Fehler. Also lasse ich das mit dem OP und baue den Frequenzzähler (erstmal) nur für Rechtecksignale. Aber auch dort geht es um einen Bereich bis 40 MHz oder mehr (Wunschdenken ;) ). Wenn ich das Quarz an ein Gatter anschließe, müsste sich ja ein Rechteck erzeugen lassen. Also eins nach dem anderen :) > Und vor allen brauchst du erstmal ein richtiges Skope sonst siehst du ja > gar nicht was die Schaltung macht Das ist garnicht so einfach. Man sagt ja, wer billich kauft, kauft 2mal - und wer zu schnell kauft, für den gilt das gleiche. Wenn ich noch nichtmal weiß, was für ein Ossi für mich der richtige wäre ... Ich will ja schließlich nicht im Audiobereich bleiben - auch wenn mich der sehr fasziniert. Aber das ist eine andere Geschichte :) Gruß Santi
Nun ja mit dem Skope ist das so eine Sache. Wenn du schon bei 40MHz bist dann muss dein Skope in der Bandbreite darueber liegen. Und damit steigt der Preis. >Mein Audio-Projekt ist etwas umfangreicher. Dort brauche ich z.B. eine >Phantomspannung für die Mikros. Im EK habe ich eine Schaltung gefunden, >mit der man aus 12V (z.B. Batterie) die 48V-Pantomspeisung erzeugen >kann. >In der Beschreibung steht, dass man je nach Eingangsspannung die >Schaltfrequenz einstellen muss. Ich wuerde hier sagen das du da etwas missverstanden hast. Gib mal ein Link auf die Schaltung. > Also lasse ich das mit dem OP und >baue den Frequenzzähler (erstmal) nur für Rechtecksignale. Aber auch >dort geht es um einen Bereich bis 40 MHz oder mehr (Wunschdenken ;) ). Nun ja einen Frequenzzaehler bis 40 Mhz ist kein so ein riesiges Problem. Das meiste ist Digital und nur ein kleiner Teil Analogtechnik. Da wuerde ich dir das hier empfehlen http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1154,C1004,C1012,P1225,D2649 Davor noch einen Impedanzwandler mit einem FET und schon sollte die Eingangsstufe fast fertig sein. Aber zu deinem Audioprojekt das du ja in dem anderen Thread behandelst kann ich dir nur sagen wenn du das da so aufbauen willst ohne Skope stocherst du da im Dunkeln. Das Skope sind die Augen des Eletronikers. Gruss Helmi
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Hallo Helmi, > Und damit steigt der Preis. Ja - und es scheint sich auch bei den Seeräubern herumgesprochen zu haben, dass sich auch ein alter Ossi immer noch gut verschachern läßt. >>In der Beschreibung steht, dass man je nach Eingangsspannung die >>Schaltfrequenz einstellen muss. > Ich wuerde hier sagen das du da etwas missverstanden hast. Gib mal ein > Link auf die Schaltung. http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/dcdc48v.htm >> Also lasse ich das mit dem OP und >>baue den Frequenzzähler (erstmal) nur für Rechtecksignale. Aber auch >>dort geht es um einen Bereich bis 40 MHz oder mehr (Wunschdenken ;) ). > > Nun ja einen Frequenzzaehler bis 40 Mhz ist kein so ein riesiges > Problem. Das meiste ist Digital und nur ein kleiner Teil Analogtechnik. > Da wuerde ich dir das hier empfehlen Hm - nimm's mir bitte nicht krumm, aber mit Komparator und Co. konnte ich mich noch nicht anfreunden. Keine Ahnung wieso. Mit anderen Teilen fällt es mir leichter ;) Selbst auf die Gefahr hin, jetzt als völlig verrückt da zu stehen, hänge ich mal meine ganze Schaltung an. Die Bauteile sind so ausgesucht, dass sie bis 200 MHz mitspielen. Wahrscheinlich werde ich bei der Geschwindigkeit Probleme mit der Fertigung der Platine bekommen, aber man könnte es ja mal versuchen =8P (ganz abgesehen davon, dass ich garnicht wüßte, wo ich so hohe Frequenzen hernehmen sollte). > Davor noch einen Impedanzwandler mit einem FET und schon sollte die > Eingangsstufe fast fertig sein. Impedanzwandler kenne ich bislang nur mit OPAs. Da könnte ich doch einen mit JFets nehmen? Als Impedanzwandler ist ja Verstärkung 1, d.h. ich kann dort den Wert der Bandbreite verwenden? Gruß Santi
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>>>In der Beschreibung steht, dass man je nach Eingangsspannung die >>>Schaltfrequenz einstellen muss. >> Ich wuerde hier sagen das du da etwas missverstanden hast. Gib mal ein >> Link auf die Schaltung. Am Ausgang der Schaltung steht eine reine Gleichspannung an. Das ist erstmal nur ein ganz einfacher zu Fuss aufgebauter Stepup Schaltregler. >Hm - nimm's mir bitte nicht krumm, aber mit Komparator und Co. konnte >ich mich noch nicht anfreunden. Keine Ahnung wieso. Mit anderen Teilen >fällt es mir leichter ;) Ein Analogkomparator ist fast wie ein OP. Der Verstaerkt die Spannung zwischen seinen beiden Eingaengen. Da die Verstaerkung sehr hoch ist genuegt bereits eine kleine Spannung um den voll auszusteuern. Also kleine Spannungen im mV Bereich reichen um den Ausgang von der einen Betriebsspannungsgrenze zur anderen umzuschaltem. Wenn man jetzt die Spannung am einen Pin festlegt und am anderen ein variable Spannung (dein Eingangssignal) darauf gibt dann vergleich er im Prinzip die beiden. Die Gleichspannung am dem einen Eingang ist im Prinzip dein Triggerpunkt. Durch dir hohe verstaerkung mach er aus deinem Eingangssignal ein Rechtecksignal.Ungefaehr so wie dein 74HC14 in der Schaltung allerdings mit einstellbarer Triggerschwelle. Um der Frage jetzt vorzubeugen warum man dann nicht einfach einen OP dafuer nimmt. Kurz gesagt richtige Komparatoren sind einfach schneller weil sie intern keine Frequenzkompensation besitzten wie OPs. >Selbst auf die Gefahr hin, jetzt als völlig verrückt da zu stehen, hänge >ich mal meine ganze Schaltung an. Die Bauteile sind so ausgesucht, dass >sie bis 200 MHz mitspielen. Wahrscheinlich werde ich bei der >Geschwindigkeit Probleme mit der Fertigung der Platine bekommen, aber >man könnte es ja mal versuchen =8P So wie die Schaltung jetzt aussieht wird sie kaum vernueftig funktionieren. Wie gesagt nimm den LT1016 und baue damit einen Vorverstaerker mal auf. Und die dicken Elkos lass mal weg so macht man das nicht. Und 200Mhz machen die ICs auch nicht mit bei Verzoergerungszeiten von meher als 12nS. Bei 200Mhz bis du schon bei Frequenzen wo Fernsehsender arbeiten . Im Anhang mal einen Verstaerker der so bis um die 50Mhz funktionieren sollte. Eingang = 1MOhm Gruss Helmi
Moin Helmi, da hast Du mir aber ne schöne Kopfnuss verpaßt :) Gestern war es definitiv zu spät, um mir das noch reinzuziehen, so habe ich heut morgen versucht die Schaltung zu verstehen. Den Totempfahl kenn ich ja schon als FET-Treiber, allerdings ohne Emitter-Widerstände oder das Basengemüse. Hat das was mit Big Band, bzw. Glen Miller zu tun? Die Funktionsweise von Q2 und U1A ist mir noch nicht vollständig klar. Gut, U1A ist eine Kopplung - klar, aber ist es eine Dämpfung oder Verstärkung? - und für Q2 finde ich gar keinen Plan. Die Basis ist ja kurz unter Gnd genagelt - damit dürfte Q2 fast wie ein Widerstand funktionieren. Muss aber noch einen AC-Sinn haben, sonst wäre da sicher kein Transistor. Oder? Das Gemüse zur Absicherung der Versorgungsleitungen ist auch interessant. Die Bandbreite entspricht zumindest meinem realistischen Plan für die nächste Zukunft. Über kurz oder lang werde ich mich mit dem Nonopoda auseinander setzen (müssen) und der kann den Taktstock mit max. 50 MHz schwingen. Intern arbeitet der ja mit knapp 200 MHz - macht es dann Sinn, ein Oszi mit 200er Bandbreite ins Auge zu fassen, oder strahlt das interne Treiben nicht auf die Außenwelt ab und es reichen auch 60 MHz? Herzlichen Dank auch für die Erklärung des Komparators. Bislang dachte ich immer, ich habe doch nix zu vergleichen ... Aber da ne Triggerschwelle hinzuzuziehen ist schon genial. Da erschließen sich ja ganz neue Möglichkeiten. ... und nein, nach der Erklärung hatte ich die Frage nicht auf der Zunge :) Ganz im Gegenteil! Gruß Santi
Nun fangen wir mal bei Q2 an. Q2 bildet mit den Widerstaenden drumherum eine Konstantstromquelle. Durch R5,R6 ist die Spannung an der Basis ca. 6V. Ueber C4 ist die Basis AC Maessig an GND gelegt. Da die Spannung an der Basis 6V betraegt faellt am Emitterwiderstand R3 dann ca. 5.3V ab. Das ergibt dann einen Konstantstrom von 5.3V / 1.2K = 4.4mA . Durch den FET Q3 fliesst damit ein Strom von 4.4mA. Die beiden Transistoren Q1 und Q4 bilden einen komplementaeren Emitterfolger um den Ausgang niederohmig auf 50 Ohm zu bekommen. Die 50Ohm ist eine Standardimpedanz in der HF-Technik. Der Spannugsteiler R1 und R2 stellt den Arbeitspunkt der Stufe ein un laesst durch die beiden Transistoren einen Ruhestrom fliessen um Uebernahmeverzerrungen zu vermeiden. C7 und auch C3 sorgen fuer eine AC - Koppelungen von Basis und Emitter. So nun zu IC1 . IC1 bilder mit R8 C9 einen Integrator. Dessen Grenzfrequenz liegt sehr niederig und zwar unterhalb des Uebertragungsbandes. Wo fuer ist diese Schaltung nun gut. Nun wenn man das Gate von Q3 ueber den Widerstand R10 direkt an Masse legen wuerde dann waere der Ausgang nicht 0V. Man muesste um den auf 0V zu bekommen bei 0V Eingangsspannung den Strom der Stromquelle durch einen Trimmer einstellen. Die Gate - Source Spannung eines FETs bei einem gegebenen Drainstrom unterliegt sehr starken Streuungen und ist nicht so konstant 0.7V wie bei bipolaren Transitoren. Mit hilfe des Integrators IC1 stellt sich die Ausgangsspannung automatisch auf 0V ein. Da der OP bemueht ist die Differenzspannung zwischen seinen beiden Eingaengen so klein wie moeglich zu machen und der (+) Eingang ja auf Masse liegt kann er das nur wenn der Ausgang der Stufe ebenfalls auf 0V liegt. >Das Gemüse zur Absicherung der Versorgungsleitungen ist auch >interessant Das koenntes du in deinem Falle aber auch weglassen. Ich habe diese Stufe fuer was anderes bei mir vorgesehen und da sollten da schon keine Stoerungen ueber die Versorgungsleitung einkoppeln. >Intern arbeitet der ja mit knapp 200 MHz - macht es dann Sinn, ein Oszi >mit 200er Bandbreite ins Auge zu fassen, oder strahlt das interne >Treiben nicht auf die Außenwelt ab und es reichen auch 60 MHz? Bei 200Mhz Arbeitfrequenz reicht aber ein 200MHz Oszi aber nicht aus. Ein 200MHz Rechtecksignal hat ja auch noch Oberwellen die bis weit in den Gigahertzbereich gehen. Um da noch vernueftig was messen zu koennen muss halt die Bandbreite des Skopes darueber liegen sonst sieht man da mehr oder weniger nur noch Sinusformen. Allerdings wirds dann aber auch richtig teuer . Wenn der allerdings nur intern die 200MHz hat und nach aussen hin wesentlich weniger hat dann wuerde aaber auch ein Skope mit weniger Bandbreite reichen . Aber auch bei 60MHz hilt das gleiche wie bei 200MHz das Skope sollte schon schneller sein. Also bei 60MHz waeren schon 150Mhz .. 200MHz Bandbreite angebracht. Bei 60 MHz Bandbreite hat das Skope schon eine Abschwaechung von 3dB also die Spannung die angezeigt wird ist schon um 0.7 zu klein. Gruss Helmi
Hallo Helmi, > Nun fangen wir mal bei Q2 an. Q2 bildet mit den Widerstaenden drumherum > eine Konstantstromquelle. OK, die Konstanz habe ich auch rausgefunden, nicht aber die Stromquelle. Wäre in diesem Falle nicht eine Stromsenke der passendere Begriff? > Durch R5,R6 ist die Spannung an der Basis ca. 6V. Hm, müssten das nicht -6V sein? Der Spannungsteiler geht doch von GND nach -VC > Durch den FET Q3 fliesst damit ein Strom von 4.4mA Der FET ist zwar ein ganz außerordentliches Kerlchen (das erste, dass ich sah, bei dem am Gate mehr als 20V anstehen dürfen), aber ohne Eingangssignal dürfte doch bei einem N-Kanal-Fet garkein Strom fließen (oder ist das ein invers leidender)? Also der Q2 schöpft 4,4 mA Strom ab. Der Rest geht dann rüber zum Marterpfahl ...? > IC1 bilder mit R8 C9 einen Integrator. Meinst Du hier nicht U1A mit R9 und C8 ? > Die Gate - Source Spannung eines FETs bei einem gegebenen Drainstrom > unterliegt sehr starken Streuungen und ist nicht so konstant 0.7V wie > bei bipolaren Transitoren. jetzt wird's Tag :D - also eine dynamische GND-Referenz. >>Das Gemüse zur Absicherung der Versorgungsleitungen ist auch >>interessant > Das koenntes du in deinem Falle aber auch weglassen. Nun, wenn Du einen Grund hast, das da einzufügen, kann es bei mir sicher auch nicht schaden ;) >>Intern arbeitet der ja mit knapp 200 MHz - macht es dann Sinn, ein Oszi >>mit 200er Bandbreite ins Auge zu fassen, oder strahlt das interne >>Treiben nicht auf die Außenwelt ab und es reichen auch 60 MHz? > Bei 200Mhz Arbeitfrequenz reicht aber ein 200MHz Oszi ... Ja, Du schreibst genau, was ich schon insgeheim befürchtet hatte. War also gut, dass ich noch nicht in Sachen Oszi investiert habe. Gut, bei 200er Bandbreite muss ich mir das Teil erst genehmigen lassen ;) Im Augenblick kann ich noch nicht begründen, warum das jetzt wichtiger als z.B. ein Paar Schuhe sein soll ... ... vielleicht darf ich mir das ja zum Geburtstag schenken (also nächstes Jahr :) ) Gruß Santi
>OK, die Konstanz habe ich auch rausgefunden, nicht aber die Stromquelle. >Wäre in diesem Falle nicht eine Stromsenke der passendere Begriff? Ja koennte man auch so nennen >Hm, müssten das nicht -6V sein? Der Spannungsteiler geht doch von GND >nach -VC Ja >Der FET ist zwar ein ganz außerordentliches Kerlchen (das erste, dass >ich sah, bei dem am Gate mehr als 20V anstehen dürfen), aber ohne >Eingangssignal dürfte doch bei einem N-Kanal-Fet garkein Strom fließen >(oder ist das ein invers leidender)? >Also der Q2 schöpft 4,4 mA Strom ab. Der Rest geht dann rüber zum >Marterpfahl ...? Das ist ein selbstleitender FET. Und der Rest geht zum Marterpfahl. >Meinst Du hier nicht U1A mit R9 und C8 ? Ok da habe ich mich verschrieben >Nun, wenn Du einen Grund hast, das da einzufügen, kann es bei mir sicher >auch nicht schaden ;) Schaden kann es dir nicht. Ich setze dies Stufe allerdings fuer eine andere Sache ein und da muss ich Stoerungen aussen vor lassen. Eingangsstufe fuer Spectrum-Analyzer. >Ja, Du schreibst genau, was ich schon insgeheim befürchtet hatte. War >also gut, dass ich noch nicht in Sachen Oszi investiert habe. Gut, bei >200er Bandbreite muss ich mir das Teil erst genehmigen lassen ;) Als hat der Finanzminister das letzte Wort >Im Augenblick kann ich noch nicht begründen, warum das jetzt wichtiger >als z.B. ein Paar Schuhe sein soll ... Weil es einfach viel mehr Spass macht und es der Forschung dient. >... vielleicht darf ich mir das ja zum Geburtstag schenken (also >nächstes Jahr :) ) Ich hoffe du hast nicht am 29 Februar Geburtstag dann wird das erst 2012 was. Aber Weihachten kommt auch noch. Gruss Helmi
Hallo Helmi, scheint so, als hätte ich endlich doch ein klein wenig verstanden :) > Eingangsstufe fuer Spectrum-Analyzer. Whow, das ist sicher auch eine ganz spannende Sache. Da brauchst Du dann wahrscheinlich einen DSP, bzw. ein PGA danach ... ... das ist mir noch zu hoch. Da muss ich noch viel Hausaufgaben vorher machen. > Als hat der Finanzminister das letzte Wort aba imma doch. > Aber Weihachten kommt auch noch. Weihnachten ist nur für Ableger. Aber glücklicherweise habe ich nicht am 29. Februar... :D Ich habe in meiner Recyclingbox noch einen CGS410 entdeckt. Der wäre doch ideal, um die Schaltung auszutesten. Leider sind in dem öffentlichen Datenblatt alle Bilder/Diagramme ausgeschwärzt. Hat jemand vielleicht noch ein unzensiertes Datenblatt von dem Teil in der Schublade ;) Gruß Santi
>Whow, das ist sicher auch eine ganz spannende Sache. Da brauchst Du dann >wahrscheinlich einen DSP, bzw. ein PGA danach ... Nee das ganze ist Analog aufgebaut. Also jede Menge Filter und Mischer und dann erst der ADC + uC + Display Das ganze geht von fast 0Hz .. 10MHz und hat AUfloesungsbandbreiten von 100Hz,300Hz,1000Hz,3000Hz,10KHz und 30kHz. Das ist schon ein ziemlich aufwendige Schaltung so knapp an die 1000 Bauteile auf 9 Platinen. Das glaube ich dir gerne das dir noch eine Nummer zu gross ist. Gruss Helmi
Hallo Helmi, > Nee das ganze ist Analog aufgebaut. Also jede Menge Filter und Mischer > und dann erst der ADC + uC + Display > Das ganze geht von fast 0Hz .. 10MHz und hat AUfloesungsbandbreiten von > 100Hz,300Hz,1000Hz,3000Hz,10KHz und 30kHz. > Das ist schon ein ziemlich aufwendige Schaltung so knapp an die 1000 > Bauteile auf 9 Platinen. Goil! :D - da läuft einem ja das Wasser im Mund zusammen ... Ich hoffe aber sehr, Du machst das für Kohle und nicht als Hobby! Sonst müßte ich Dir fast masochistische Tendenzen unterstellen ;) Gruß Santi
Zur Zeit leider nur als Hobby. Ich kann ja jetzt nicht TEK oder Agilent konkurenz machen. So gut wie die bin ich nun auch wieder nicht. Mal sehen vielleicht schicke ich dir in den naechsten Tagen mal ein paar Fotos von dem Teil. Ist aber noch nicht ganz fertig. Aber wie immer so bei aufwendigen Schaltung hast du ein Fehler rausgemacht findest du wieder etwas neues und schon geht das ganze wieder von vorne los. Gruss Helmi
Hallo, ich hatte die letzten Tage wenig Zeit, deshalb erst jetzt wieder ein Läbentszeichen. Ich habe den Eingangsverstärker mit dem Frequenzzähler kombiniert und ein Platinchen geroutet. Wollte mal hören, ob das für den angepeilten Einsatz (bis 50 MHz) so OK ist, oder ob ich noch was ändern sollte. Gruß Santi
Hallo Santi Schoen das du noch lebst. Ich habe mal auf die schnelle einen Blick auf die Schaltung geworfen. Was mit dabei ins Auge faellt IC2A Pin 12 und IC5 pin 7 arbeiten gegeneinander. Da gehoert noch ein Umschalter (MUX) zwischen. IC5 Pin 2 koennte noch einen 100nF gegen GND vertragen. IC2A pin 13 braucht noch eine Eingangsbeschaltung . Schutzwiderstand und Kappdioden wie beim Eingangsverstaerker und einen 1Mohm gegen GND . Sonst faengt der sich etwas ein. Als Transistoren kannst du statt BC547(BC557) auch BC847(BC857) nehmen falls du die da hast. Gruss Helmi
Ach ja noch was ist allerdings meine Schuld . Pin 5 (LE) IC5 must du auch an GND legen laut Datenblatt.
Hallo Helmi, > Schoen das du noch lebst. hehe - Unkraut vergeht nich :D > IC2A Pin 12 und IC5 pin 7 arbeiten gegeneinander. Da gehoert noch ein > Umschalter (MUX) zwischen. Ich hatte es befürchtet. Einen ähnlichen Effekt habe ich mal bei den 595ern erlebt. Wollte schon danach fragen, bin vorhin aber gestört worden... Einen Mux wollte ich da eigentlich nicht spendieren. Läßt sich vielleicht mit schnellen Dioden was erreichen? An der Stelle sollte doch von beiden Seiten ein Rechtecksignal kommen. Es ist ja immer nur einer von beiden Eingängen aktiv, evtl. könnte ich auch Buchsen mit Schalter verwenden. Aber die Umschaltung würde ich äußerst ungern in die Benutzerschnittstelle hochziehen. > IC5 Pin 2 koennte noch einen 100nF gegen GND vertragen. Du hast recht - der ist untern Tisch gefallen. Dachte ich hätte alle mit Antidepressivums versorgt ;) > IC2A pin 13 braucht noch eine Eingangsbeschaltung Du meinst wahrscheinlich IC3A? - ok, dann wäre es nachvollziehbar. > Als Transistoren kannst du statt BC547(BC557) auch BC847(BC857) nehmen > falls du die da hast. Yepp, wären da :) - Danke. Aber ich habe schon gemerkt, so richtig hilfreich sind die SMD-Bauteile nich. Plötzlich explodiert die Anzahl der Dukos - bei DIL-Bauweise konnte ich die in letzter Zeit schon ziemlich reduzieren ... :/ Ja und da bei mir Dukos minimum 70mil Durchmesser haben (ich weiß, die Profis würden dazu sagen, dass darauf ja ein Elefant Samba tanzen kann - aber meine Bohrkünste sind eben nicht als solche zu bezeichnen), werden die Platinen nicht wirklich kleiner. Aber was mich viel mehr interessieren würde, wäre Kritik am Board / Layout, nicht am Schaltplan (obwohl die auch sehr wertvoll sind!). Wie sieht es denn mit dem Layout aus? Passt das bis auf obige Fehler? Ja und wie sieht es mit Grenzwertbetrachtung aus? Wer ist denn verantwortlich für die Begrenzung auf 50 MHz? Dein Eingangsverstärker - könnte der auch bei 10V funktionieren, oder müssen es 12V sein? Gruß Santi
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Hallo, anbei die Änderungen und die Dioden wie ich es meinte. Könnte das so gehen? Gruß Santi
>Du meinst wahrscheinlich IC3A? - ok, dann wäre es nachvollziehbar. Jo das ist mein kleiner Finger auf die falsche Taste gekommen. (oder andersrum ich wollte nur sehen ob du aufpasst) >Läßt sich vielleicht mit schnellen Dioden was erreichen? An der Stelle >sollte doch von beiden Seiten ein Rechtecksignal kommen. Hmm nicht gut. Die Dioden wuerden das ja mitmachen aber dahinter brauchst ein Pullup oder Pulldown Widerstand und der macht dir die Flanken kaputt. Besser sind da Gatter. >Ja und da bei mir Dukos minimum 70mil Durchmesser haben (ich weiß, die >Profis würden dazu sagen, dass darauf ja ein Elefant Samba tanzen kann - >aber meine Bohrkünste sind eben nicht als solche zu bezeichnen), werden >die Platinen nicht wirklich kleiner Das sei dir verziehen. Sieht bei mir auch nicht anders aus. Man must ja die beiden Lagen zur Deckung bringen und da ist das Problem . Bohren mit 0.5mm ist das Problem nicht. >Wer ist denn verantwortlich für die Begrenzung auf 50 MHz? >Dein Eingangsverstärker - könnte der auch bei 10V funktionieren, oder >müssen es 12V sein? Der Eingangsverstaerker . Der Komparator hat 10nS Verzoegerung. Aber die 50 MHz sind von mir angenommen und nicht getestet . Der koennte eventuelle auch mehr. Habe den bei mir zwar auch in der Schaltung und schon aufgebaut aber leider noch nicht richtig getestet weil ich erst noch Software dafuer machen muss. Fuer meinen SA Der sollte auch bei 10V funktionieren. Eventuell mit kleineren Anpassungen. Zu deinem Layout: Das sieht nicht schlecht aus. Masseflaechen ueberall und kurze Leiterbahnen. Bei den unbenutzten Gattern vom 74HC14. Bitte lege die Eingaenge auf GND oder +5V. Sonst koennten die Schwingen und das IC heiss werden. Ich habe mir mal mit sowas einen 74AC04 abgeschossen. Der wurde kochend heiss. Das gilt allerdings auch fuer alle anderen unbenutzten Eingaenge. Gruss Helmi
Verdam... Tippfehler Den Koni von IC5 Pin 2 an Pin 3 Please. Das mit den Dioden funktioniert so nicht.
>Bei den unbenutzten Gattern vom 74HC14. Bitte lege die Eingaenge auf GND >oder +5V. Sonst koennten die Schwingen und das IC heiss werden. Wurde gerade auch in Beitrag "Re: Spannungswächter" diskutiert. Bei HC14, der ja ein Schmitt-Trigger ist, besteht da keine Gefahr, dass er wirklich heiß wird, er braucht wohl ein wenig mehr Strom. Beim AC04 passiert jedoch genau das, was du beschrieben hast. Den darf man nicht am Eingang offen lassen. Nicht nur wegen wilder Schwingungen, sondern auch weil beide Transistoren der Push-Pull-Stufen leitend bleiben können. Der HC14 wird eher nicht schwingen; sich höchstens 50Hz aus der Umgebung einfangen. Das macht ihn aber nicht heiß. Trotzdem ist es 'good practice', auch beim 14er keine Eingänge offen zu lassen.
@HildeK Hast du damit auch schon mal einen 74AC04 ins Jenseits befoerdert ? Da mit dem HC14 auch seine Digitale Eingangsstufe gemacht koennten sich die Eingaenge auch was hochfrequenztes einfangen vom dem schaltenden Teil. Ich habe auch schon mal einen 74ACT74 abgeschossen weil ich beide Flip-Flops mit 100MHz tracktiert habe. Alle Eingaenge beschaltet. War wohl zuviel fuer ihn obwohl er es laut Datenblatt koennen sollte. Gruss Helmi
Moin, vielen Dank für Eure Ausführungen. @HildeK Dank Deinem Hinweis auf die Unterschiede zwischen HC14 und AC04 habe ich nochmal ins Datenblatt des VHC14 geschaut und bin verunsichert. Es scheint "nur" ein Inverter zu sein, bei Farnell wird der VHC dagegen als Schmitttrigger geführt. @Helmut Lenzen weiß nicht, hatte ich Deinen Verstärker falsch verstanden? Ich bin davon ausgegangen, dass der "nur" für analoge Eingänge zuständig ist - und hattest Du nicht geschrieben, dass ich digitale Eingänge anderst behandeln müßte? Das mit dem VHC14 war wohl Mist - ich wollte ein schnelles Schmidtchen nehmen, kwasi als Flankenrecycling, bin dann aber beim Trotzkopf gelandet. Wie wäre es, wenn ich den 14er wegkicke und den digitalen Eingang direkt auf Pin 2 des Komparators führe? Oder wäre dann der Marterpfahl beleidigt? Gruß Santi
Hallo, habe eine neue Variante fertig gestellt. Freue mich über kritische Kommentare. Gruß Santi
@Helmut Lenzen (helmi1) Ich erinnere mich jetzt nicht an einen eigenen 'Abschuss' eines AC oder ACT (ich habe diese eh möglichst vermieden - es sind 'Dreckschweine'). Den Effekt kenne ich aus meiner frühen Zeit mit der 4000er Serie, besonders bei 10V oder 15V Versorgung. Da kam es beim Steckbrettaufbau schon mal vor, dass ein Eingang offen blieb und deshalb der IC ungewöhnlich warm wurde. Dass dein ACT74 das Zeitliche gesegnet hat, ist etwas unverständlich, da er (bei Fairchild z.B.) mit typ. 210MHz angegeben ist. Allerdings könnten natürlich höhere kapazitive Lasten als die bei den Tests beim Hersteller und/oder das Betreiben an der Obergrenze der Spannungsversorgung sowie nicht ausreichende Kühlung über die Anschlüsse noch einiges dazu beitragen. @ Santiago m. H. (mausschubser) Ich bin mir sicher, das ein 74xxx14 immer ein Schmitt-Trigger ist. Die 14er haben wie der 04 sechs invertierende Stufen, eben nur mit einem speziellen Eingang. Sie haben deshalb auch eine höhere Durchlaufzeit. >Das mit dem VHC14 war wohl Mist - ich wollte ein schnelles Schmidtchen >nehmen, kwasi als Flankenrecycling, bin dann aber beim Trotzkopf >gelandet. Trotzkopf ??? Schnell ist die VHC Familie nicht unbedingt. Da müsstest du AC nehmen. Die wollen aber gut entkoppelt sein.
Hallo HildeK, > Ich bin mir sicher, das ein 74xxx14 immer ein Schmitt-Trigger ist. Die > 14er haben wie der 04 sechs invertierende Stufen, eben nur mit einem > speziellen Eingang. Sie haben deshalb auch eine höhere Durchlaufzeit. Was wäre denn ein schnellerer Schmitt-Trigger? >>Das mit dem VHC14 war wohl Mist - ich wollte ein schnelles Schmidtchen >>nehmen, kwasi als Flankenrecycling, bin dann aber beim Trotzkopf >>gelandet. >Trotzkopf ??? Inverter/Negierer (ein Trotzkopf sagt doch auch immer: "ja, aber ...") > Schnell ist die VHC Familie nicht unbedingt. Da müsstest du AC nehmen. > Die wollen aber gut entkoppelt sein. Öhm - nach der Lektüre von http://www.mikrocontroller.net/articles/74xx und dem Vergleich einiger Zeiten kam ich zu der Reihenfolge (aufsteigend nach Geschwindigkeit): HC -> AC -> VHC Ein Vergleich der typ. t_PH/t_PL brachte (zumindest beim 14er): HC: 11ns AC: 8ns VHC: 5ns jeweils bei 5V Habe ich da was mistverstanden? Wie sieht es denn ohne den 14er aus? Kann ich den Eingang so schalten, wie im Plan? Der LT1016 ist zwar nur halb so schnell, die der 74VHC14, aber ehe ich mir da noch einen Muxer zusätzlich einhandle ... > Die wollen aber gut entkoppelt sein. Meinst Du damit die üblichen Antidepressiva (100n), oder meinst Du die Eingänge entkoppeln? Gruß Santi
Morgen Santi war Gestern unterwegs konnte dir deshlab nicht antworten. >eiß nicht, hatte ich Deinen Verstärker falsch verstanden? Ich bin davon >usgegangen, dass der "nur" für analoge Eingänge zuständig ist - und >attest Du nicht geschrieben, dass ich digitale Eingänge anderst >ehandeln müßte? Sind Digitale Signale nicht alle doch Analog ? Was ist den der Unterschied zwischen Analog und Digital ? Fue rden Messverstaerker machts so gesehen kein Unterschied od da nun ein digitale 5V Rechteck oder ein Analoger 5V Rechteck anliegt. Es gibt da kein Unterschied. Den einzigen Vorteil denn ich bei deiner xx14 Loesung sehe ist der das da eine Hysterese im Eingangsverhalten vorliegt und du immer direkt TTL Level Umschaltschwellen hast. Nun zu deiner Schaltungsaenderung: C20 muss an Pin 3 (Schleifer vom Poti) hatte ich dir aber schon geschrieben. Und jetzt einfach den "DC-Eingang" direkt an den Komparator legen geht auch nicht. Wie soll der dann entscheiden wo sein Signal herkommt ? Vom Impedanzwandler oder direkt ? An dieser Stelle muesste dann auch ein Umschalter sitzen ( Direkter Schalter oder Relaiskontakt). Aber bringen tut es an dieser Stelle nichts. Da war schon dir Loesung mit dem Schmitt-Trigger besser. Abe rwie auch immer diese Loesung auch aussieht um irgendeine Umschaltung kommst du nicht drum rum. Und fuer 50MHz ist das alles schnell genug. Oder willst du jetzt in den GHz Bereich vorstossen. Gruss Helmi
>Ein Vergleich der typ. t_PH/t_PL brachte (zumindest beim 14er): >HC: 11ns >AC: 8ns >VHC: 5ns >jeweils bei 5V >Habe ich da was mistverstanden? Nein, du nicht, aber ich bin wohl auf dem Holzweg. Sorry. Ich habe zwar für AC 7ns/6ns und für VHC 5.5ns gesehen - ändert aber an der Reihenfolge nichts. Man sollte aber eher die Flankensteilheit der Logikfamilien vergleichen. Die Durchlaufzeit gibt sicher einen guten Anhaltspunkt, steilere Flanken lassen aber höhere Takte zu. Leider muss man diese Familiendaten getrennt suchen - sie stehen selten im normalen Datenblatt. Vermutlich ergibt sich da aber die selbe Reihenfolge. >Meinst Du damit die üblichen Antidepressiva (100n), oder meinst Du die >Eingänge entkoppeln? Ich meinte die 'Antidepressiva'! (Ich bin wohl für deine verwendeten Begriffe schon zu alt :-): Antidepressiva, Trotzkopf - nett!). Ich schalte dann noch einen aus dem Bereich 1-5nF parallel zu den 100nF, da die kleinen bei den höheren Frequenzen besser wirken. Keine NP0, sondern XR7 verwenden!
@HildeK Auch ich musste mich erst an seinen Begriffen gewoehnen. Ich glaube wir beide sind da aus dem gleichen Raum-Zeit Kontinum. Gruss Helmi
@Helmut Lenzen
Raumk. weiß ich nicht; Zeitk. könnte stimmen - aber: siehe unten!
@Santi
>sondern XR7 verwenden!
Quatsch - X7R natürlich. Ich werd' alt ....
Malzeit, > Sind Digitale Signale nicht alle doch Analog ? > Was ist den der Unterschied zwischen Analog und Digital ? Öhm ... wenn Du mich jetzt so fragst, schon, aber ... :) Nee im Ernst, haben die nicht einen anderen Bezugspunkt? Also für mich wäre jetzt analog halb positiv und halb negativ und digital eben voll da, oder verpennt. Mal ganz abgesehen von der Flankensteilheit. Ich dachte schon, dass es bei der Auslegung eines Verstärkers von Belang wäre, ob man Rechteck- oder Sinus-Signale hat. Aba gut, wenn Du meinst, dass es Deiner Eingangsstufe Schnuppe ist, kann ich den digitalen Eingang auch ganz weglassen. > Und jetzt einfach den "DC-Eingang" direkt an den Komparator legen geht > auch nicht. Wie soll der dann entscheiden wo sein Signal herkommt ? Na es gibt nur ein Signal. So ähnlich wie bei einem Multimeter, da habe ich auch verschiedene Buchsen aber nur 2 Kabel. Durch Umstecken verwende ich mal die eine Schaltung und mal die andere. > Und fuer 50MHz ist das alles schnell genug. > Oder willst du jetzt in den GHz Bereich vorstossen. Sicher nicht. Kommt wohl eher aus meinem beruflichen Umfeld. Ich habe gelernt, schon in der frühen Planung Grenzwertbetrachtungen zu machen und Testfälle für Erfolg/Misterfolg auszudenken. Die Planung läßt sich genausogut testen/hinterfragen, wie eine realisierte Schaltung - mit dem Vorteil, dass Testfälle während der Planung kein Material verheizen. Ansonsten denke ich, dass für den Frequenzmesser eine ähnliche Aussage gilt, wie oben bei den Oszis. > C20 muss an Pin 3 (Schleifer vom Poti) hatte ich dir aber schon > geschrieben. Yo, bin ich drüber gestolpert, nachdem ich die neue Schaltung gepostet hatte. Wollte dann nicht 2mal das fast Gleiche senden. >>Habe ich da was mistverstanden? > Nein, du nicht, aber ich bin wohl auf dem Holzweg. Sorry. Hey - gibt keine Grund für das Sorry. Hätte ja sein können, dass die Erfahrungswerte, die nicht im Datenblatt stehen zu einem anderen Ergebniss kommen. > Man sollte aber eher die Flankensteilheit der Logikfamilien vergleichen. Habe gerade mal geschaut, bei dem HC14 von ST ist die Flankensteilheit angegeben. Bei AC und VHC von Fairchild fehlt diese Info. >>Meinst Du damit die üblichen Antidepressiva (100n), oder meinst Du die >>Eingänge entkoppeln? > Ich meinte die 'Antidepressiva'! (Ich bin wohl für deine verwendeten > Begriffe schon zu alt :-): Antidepressiva, Trotzkopf - nett!) Ei sowas - kaum zu glauben! - Ich hab's nicht so mit Computerspielen. Mir liegen mehr die Wortspiele ;) > Ich schalte dann noch einen aus dem Bereich 1-5nF parallel zu den 100nF... Danke, das wollte ich auch schon mal fragen. Überall liest man von den 100n Teilen, aber es dürfte doch ein Unterschied sein, ob ich ne Schaltung mit 1 MHz oder mit 20Mhz oder mehr betreibe. Damit hat sich meine ungestellte Frage auch erübrigt :) Schönen Rest vom Sonntach noch. Gruß Santi
Hallo,
> Ich glaube wir beide sind da aus dem gleichen Raum-Zeit Kontinum.
LOL - und ich dachte, ich wäre der graue Panther hier :D
>Na es gibt nur ein Signal. So ähnlich wie bei einem Multimeter, da habe >ich auch verschiedene Buchsen aber nur 2 Kabel. Durch Umstecken verwende >ich mal die eine Schaltung und mal die andere. Schon , aber hier arbeitet ein Ausgang (vom Impedanzwandler) gehen deinen anderen Eingang. Gruss Helmi
>Nee im Ernst, haben die nicht einen anderen Bezugspunkt? >Also für mich wäre jetzt analog halb positiv und halb negativ und >digital eben voll da, oder verpennt. Mal ganz abgesehen von der >Flankensteilheit. Die Unterscheidung 'analog' und 'digital' hat eher nichts mit der Signalform zu tun, auch nichts mit "halb positiv und halb negativ". Jedes kontinuierliche Signal ist zunächst analoger Natur, auch dass was du mit dem Oszilloskop in der Digitalschaltung siehst. Bei der Analogtechnik würde ich jetzt eher sagen: Das Signal stellt direkt die Nachricht dar, also z.B. einen Ton. Es ist also jeder Wert zu jedem beliebigen Zeitpunkt wichtig. Bei digitalen Signalen ist meist nur wichtig, dass ich zu einem bestimmten Zeitpunkt richtig entscheiden kann, ob ich 'High' oder 'Low' vorliegen habe. Es ist nicht wichtig, ob der 'High'-Wert jetzt 5V oder nur 3.5V hat - solange der Empfänger daraus ein 'High' erkennt, weil der Pegel eben z.B. >2.6V ist. Das Signal selber repräsentiert nur z.B. einen zeitdiskreten Abtastwert eines analogen Signals. Das ist auch der Vorteil der Digitaltechnik, denn wenn ich diese Erkennung richtig schaffe, kann ich den analogen Repräsentant wieder sehr exakt herstellen. Es gibt auch digitale Signale mit negativem Pegel (ECL) oder mit positivem und negativem Pegel (RS232 und viele andere Leitungscodes). Bei der Schaltungsentwicklung muss man auch in der Digitaltechnik analoge Betrachtungsweisen anwenden, besonders dann, wenn es um schnelle Signale geht. Alle Probleme aus der Analogtechnik finden sich dort auch wieder: Reflexionen, Anpassung, Dämpfung, Laufzeitverzerrung, Nebensprechen, Abstrahlung usw. - nur ev. mit einer anderen Qualität der Bewertung, in wie weit diese Beeinträchtigungen noch zulässig sind. Das konnte nur ein kleiner Anriss zu der Problematik sein!
Hallo, >>Na es gibt nur ein Signal. So ähnlich wie bei einem Multimeter, da habe >>ich auch verschiedene Buchsen aber nur 2 Kabel. Durch Umstecken verwende >>ich mal die eine Schaltung und mal die andere. > Schon , aber hier arbeitet ein Ausgang (vom Impedanzwandler) gehen > deinen anderen Eingang. Könnte es sein, dass wir das Gleiche meinen, nur anderst vormulieren? Ich habe doch 2 Eingangsstufen, deren Ausgänge am Eingang der nächsten Stufe hängen. Beide Eingangsstufen haben in Ruhe am Ausgang GND-Level. Dein Verstärker wird den Ausgang wohl in beide Richtungen auslenken, der digitale Eingang nur in die positive Richtung. Nach meinem Verständnis müßte ich nur den Referenzpegel des Comparators nachführen?!? weiß natürlich nicht, wie die Emiterfolger mit einem fremden Emitterpegel umgehen. > Das konnte nur ein kleiner Anriss zu der Problematik sein! Hi HildeK - danke für den Abriß, aber das wäre nicht nötig gewesen :) Ich habe mich rel. viel mit Strömungslehre und div. Wellentheorien beschäftigt, u.a. auch mit Akustik und bin überzeugt, dass Wellen kwer über alle Medien mehr Gemeinsamkeiten als Unteschiede haben. Mit der Elektronik stand ich bisslang auf Kriegsfuß, nicht aber mit dem Rest der Naturwissenschaften. Jetzt rächt sich die jugendliche Abneigung. Gruß Santi
>Dein Verstärker wird den Ausgang wohl in beide Richtungen auslenken, der >digitale Eingang nur in die positive Richtung. Die Spannungen aus dem Verstärker stehen doch dann auch am Digitalen Eingang an. Und dann willst du da was einspeisen und dann .... dann arbeitet Ausgang gegen Ausgang und der nicht klügere gibt nach und geht kaputt. Lieber Santi da muss ein Umschalter rein daführt kein Weg vorbei. >weiß natürlich nicht, wie die Emiterfolger mit einem fremden >Emitterpegel umgehen. Du hast 2 Emitterfolger einer gegen - und einer gegen + und die beiden mögen es gar nicht wenn man denen von aussen eine Spannung drauf gibt. Diese Stufe hat überigens einen Ausgangswiderstand von 50 Ohm. >Beide Eingangsstufen haben in Ruhe am Ausgang GND-Level. Gnd Level heist aber nicht hochohmig oder da ist nix. Da schaltet ist immer ein Transistor niederohmig. Gruss Helmi
Hallo Helmi,
> Lieber Santi da muss ein Umschalter rein daführt kein Weg vorbei.
Danke für Deine Ausführungen.
Wenn Du meinst, dass ein Umschalter rein muss, dann nehme ich den 14er
auch wieder rein. Der hat Dir ja besser gefallen.
Bei der Suche nach alten Naiven bin ich über den ADCMP606 gestolpert.
Der wäre nicht nur günstiger, sondern nebenbei auch noch ca. 10mal
schneller :)
Weiß nicht, ob Du den kennst.
Jetzt muss ich nur noch eine geeignete Buchse mit Schaltkontakt finden.
Ich wollte die eigentlich in 4mm ausführen, um die Messstrippen vom
Multimeter verwenden zu können, aber da muss ich mir dann wohl selbst
nen Schalter schnitzen.
Mal den Grenzbereich meiner Feinmotorik ausloten :D
Gruß Santi
Ja das mit dem schneller ist wahr. Allerdings hast du dann auch 10 mal mehr Probleme mit dem Teil. Alles was schnell schaltet reagiert auch schnell auf irgendwelchen Schrott auf dem Signal. Bei 1nS koennte er theoretisch 1GHz. Auch muesste dann der Impedanzwandler angepasst werden. Gibt halt mehr raus als der ADCMP606 vertragen kann. Auch braucht er nur eine positive Spannung der Impedanzwandler gibt aber auch negativ raus. Oder du versorgst den mit +- 2.5 V was aber hinten dran einen Levelschifter erforderlich macht. Im Endeffekt wirst du dann nicht drum rumkommen da noch einen Tiefpass Filter einzubauen. http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/05334-90042.pdf Hier mal ein Beispiel von einem prof. Geraet Seite 218 ist der Eingangsteil mit Abschwaecher , Filter , und Komparator. Gruss Helmi
An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an Helmut! Ich liebe solch ausführliche Erklärungen zu Schaltungen, da lernt man immer wieder was !
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Hallo Santi hier mal ein paar Bilder von meinem Spectrum Analyzer Ausgabe von 5 Khz Rechtecksignal du siehst hier neben der Grundwelle noch 4 Oberwellen. Das dazwischen noch Oberwellen kleinerer Amplitude liegen liegt am nicht 100% Symmetrischen Rechteck Gruss Helmi
Hallo Helmi, danke für die Beschreibung des "Vorkriegsmodells" :) Musste doch des öfteren schmunzeln, ansonsten war die Lektüre sehr interessant. Werd ich mir in ruhigen Momenten noch öfters reinziehen. Sieht sehr interessant aus, Dein Projekt. Dann auch gleich nen fetten 19" Einschub als Gehäuse - da wirkt das schon viel professioneller :) Das Bild relativiert dann auch die 9 Platinen wieder - bei den 9 sind dann Spannungsversorgung und IO auch dabei?!? Ganz rechts die einseitige Platine - ist das für die Taster? Sieht recht übersichtlich aus. Ich schätze mal, die 3 vertikalen Platinen sind das eigentliche Herz? Die Auswertung will mir aber noch nicht so richtig in den Kopf. Als ich meine erste Firmware schrieb (ohne eigene Hardware für einen Elektroniker aus dem Bekanntenkreis), hat es nicht gleich mit der SPI-Schnittstelle geklappt. Da hat er die mal an seinen Frequenzanalyzer gehängt - und erhielt ein Rauschen über fast den gesamten Frequenzbereich. Kunststück, wenn der Analyzer nen Sinus erwartet und bekommt ein Rechteck ... Sehr schön zu sehen, wie das Rauschen mit steigender Frquenz abnimmt. Aber wie kommen die Oberwellen zustande? Wenn Du ein Rechteck auswertest, kannst Du die Schwellwerte doch so legen, dass externe Einflüsse nicht mehr zum tragen kommen - und wenn Du ein Rechteck als Sinus auswertest, sind das viel zu wenige Peaks. Aber halt, Du schriebst ja, dass Du es völlig analog machst - d.h. Du hast garkeinen µC dabei? Naja - Du siehst, es ist mir einiges zu hoch 8-/ Kannst Du Deinem Analysator die Wellenform vorgeben? Oder wie kann ich mir die Auswertung vorstellen? Ja, und was verstehst Du unter symmetrischem Rechteck? - meinst Du 50% duty? Wenn ja, sollte das bei Auswertung eines Rechtecks nicht schnuppe sein? Die Frequenz hängt doch nicht vom duty ab. Also mit nem µC würde ich z.B. alle steigenden Flanken zählen und mich nicht drum kümmern, wann die fallende erfolgt. Bei nem Rechteck kann ich doch nicht mehrere verschiedene Frequenzen im gleichen Signal übertragen. Derlei Überlagerung geht doch nur analog, oder bin ich da falsch gewickelt?!? Gruß Santi
Hallo Santi >danke für die Beschreibung des "Vorkriegsmodells" :) >Musste doch des öfteren schmunzeln, ansonsten war die Lektüre sehr >interessant. Werd ich mir in ruhigen Momenten noch öfters reinziehen. Auf der Webseite von Agilent findest du von fast jedem Geraet die Plaene. Must nur nur schauen. >Ganz rechts die einseitige Platine - ist das für die Taster? >Sieht recht übersichtlich aus. Ja da werden Centerfrequenz und Span und die Filterbandbreite eingegeben. Und die Abschwaechung des Eingangsverstaerkers. >Ich schätze mal, die 3 vertikalen Platinen sind das eigentliche Herz? Das ist der Prozessorteil fuer die Display ausgabe. Die liegende Platine ist der Filter und ADC Teil. Unten drunter sind noch der DDS Generator und die beiden Mischer. >Aber wie kommen die Oberwellen zustande? >Wenn Du ein Rechteck auswertest, kannst Du die Schwellwerte doch so >legen, dass externe Einflüsse nicht mehr zum tragen kommen - und wenn Du >ein Rechteck als Sinus auswertest, sind das viel zu wenige Peaks. Nun jetzt wirds mathematisch. Laut Onkel Fourier kann man ein Rechteck in mehrere Sinusschwingungen zerlegen. Nehmen wir mal an dein Rechteck hat 1KHz. Dann setzt sich das Signal aus einem Sinus von 1KHz und unendlich vielen ungeraden Oberwellen zusammen. Also die 1. Oberwelle liegt bei 3KHz die 2. bei 5KHz die 3. bei 7kHz u.s.w. Jeweils mit abnehmender Amplitude. Mathematisch ausgedrueckt: f(x) = 4/pi*(sin x + 1/3*sin(3*x) + 1/5*sin(5x) +... ) Mit anderen Signalformen geht das genausso nur mit anderen Faktoren b.z.w. kommen auch die geraden Oberwellen mit zum tragen. So was macht jetzt der Analyzer ? Er filter im Prinzip alle diese Frequenzen raus und stellt ihre Amplitude auf dem Display dar. Den Analyzer kannst du in etwa mit einem Radio vergleichen. Du drehst mit der Senderabstimmung das ganze Band durch und siehst an der Feldstaerkeanzeige den Pegel des Signales. Nur das der Analyzer das alles selber macht. >Kannst Du Deinem Analysator die Wellenform vorgeben? >Oder wie kann ich mir die Auswertung vorstellen? Du kannst ihm nicht die Wellenform vorgeben. Er analysiert die Wellenform selber und stellt sie da und zwar nicht in eine Spannung ueber der Zeit form wie ein Oszilloskope sondern in der Form Spannung ueber Frequenz. >Ja, und was verstehst Du unter symmetrischem Rechteck? - meinst Du 50% >duty? Ja >Wenn ja, sollte das bei Auswertung eines Rechtecks nicht schnuppe >sein? Die Frequenz hängt doch nicht vom duty ab. Doch im Prinzip schon. die oben aufgefuehrte Formel gilt nur fuer Rechtecksignale die exakt 50% duty haben. Ist das Signal das nicht kommen auch die geraden Oberwellen mit zum vorschein. (Die kleinen Hoecker zwischen den Grossen) >Also mit nem µC würde ich z.B. alle steigenden Flanken zählen und mich >nicht drum kümmern, wann die fallende erfolgt. Das ist das Prinzip des Frequenzzaehler >Bei nem Rechteck kann ich doch nicht mehrere verschiedene Frequenzen im >gleichen Signal übertragen. Das Rechteck besteht aus unendlich vielen Frequenzen. Des habl muss ein Verstaerker der ein Rechteck uebertragen will auch eine unendlich hohe Bandbreite haben. Da das aber nicht geht in unserem Universum gibts eigentlich keine richtigen Rechtecksignal. Alle sind mehr oder weniger verundet je nach Bandbreite der Stufen. Gruss Helmi
Hallo Helmi, > Unten drunter sind noch der DDS Generator und die beiden Mischer. Tja, dann hat Dein Projekt doch mehr Ähnlichkeit mit meinem geplanten Audioteil als ich dachte :) > Laut Onkel Fourier ... Meines Wissens darf man den Onkel ja nur auf Sinusformen loslassen. Die Anwendung auf Rechteck oder Sägezahn wäre für mich dann ein Anwendungsfehler. > Dann setzt sich das Signal aus einem Sinus von 1KHz und unendlich vielen > ungeraden Oberwellen zusammen. Das ist klar, wenn man ein Rechteck mit Sinussen erzeugen will ... Das habe wir bei der SPI-Schnittstelle ja auch bestätigt :) > So was macht jetzt der Analyzer ? Er filter im Prinzip alle diese > Frequenzen raus und stellt ihre Amplitude auf dem Display dar. Schon klar, so arbeiten ja auch Gaschromatografen o.ä. ... wie gesagt, ich kannte den Einsatzzweck bislang ausschließlich für Sinusformen. Dort gibt es die Teile ja zur Genüge - in Hard- und Software. Eine Frequenzanalyzer mit Rechteck zu füttern halte ich - sorry - für absurd. Außer der rein akademische Anwendungsfall, wenn man aufzeigen will, wie ein Rechteck aus Sinussen aufgebaut werden kann. > Das Rechteck besteht aus unendlich vielen Frequenzen. Hm, dann braucht das Rechtecksignal aber noch ein zusätzliches Taktsignal, sonst lassen sich die Frequenzen wohl kaum zuordnen. Bei digitalen Signalen gibt es ja keine Unterschiede in der Amplitude - wie soll man da rausfinden, ob es eine duty-Verschiebung oder eine Überlagerung ist? Gruß Santi
>Meines Wissens darf man den Onkel ja nur auf Sinusformen loslassen. >Die Anwendung auf Rechteck oder Sägezahn wäre für mich dann ein >Anwendungsfehler. Noe Du darfst den auf jede periodische Funktion loslassen -> Fourier analyse. >Das ist klar, wenn man ein Rechteck mit Sinussen erzeugen will ... Wir wollen das Rechteck nicht aus Sinussen erzeugen sondern es besteht halt daraus. >Schon klar, so arbeiten ja auch Gaschromatografen o.ä. In deinem Gaschromatografen schickst du ja auch ein Gasgemisch rein und das Geraet sagt dir was drin ist. Ist genausso bei Licht. Schick es durch ein Prisma und das weise Licht wird in seine Spectralkomponenten zerlegt (Optischer Spectrumsanalyzer) >Eine Frequenzanalyzer mit Rechteck zu füttern halte ich - sorry - für >absurd. Außer der rein akademische Anwendungsfall, wenn man aufzeigen >will, wie ein Rechteck aus Sinussen aufgebaut werden kann. Keines Wegs absurd. Bei einer EMV Pruefung zum Beispiel wird mit einem Spectrumsanalyzer gemessen bis zu welcher Oberwelle das Geraet (PC z.B.) seine Umwelt versaut. >Hm, dann braucht das Rechtecksignal aber noch ein zusätzliches >Taktsignal, sonst lassen sich die Frequenzen wohl kaum zuordnen. Dein Taktsignal ist die Grundwelle. >Bei digitalen Signalen gibt es ja keine Unterschiede in der Amplitude - >wie soll man da rausfinden, ob es eine duty-Verschiebung oder eine >Überlagerung ist? Das hat auch nichts mit der Amplitude zu tun des Rechteckes. Bei nicht 50% Tastverhaeltnis entstehen nun mal geradzahlige Oberwellen. Gruss Helmi
Moin, > Schau dir mal das an: http://www.falstad.com/fourier/ Danke Klaus, aber das hat mein Verständnis weder erweitert noch verändert. Die FFT wird ja auf PCM-Daten angewendet und selbst wenn man ein Rechteck in PCM umwandelt, ist es danach eben keines mehr. PCM-Daten sind - zumindest nach meinem Verständnis - ausschließlich analog, bzw. analoger Inhalt, digital dargestellt. Sie geben eine (variable) Amplitude zu einem gewissen Zeitpunkt wieder - und wir waren uns ja schon einig, dass mehrere überlagerte analoge Signale "zufällig" auch ein Rechteck ergeben können. Nicht zuletzt spielt auch die Wandlungsrate des ADCs mit rein. > Keines Wegs absurd. Bei einer EMV Pruefung zum Beispiel wird mit einem > Spectrumsanalyzer gemessen bis zu welcher Oberwelle das Geraet (PC z.B.) > seine Umwelt versaut. OK, ist jetzt das gleiche Baby nur mit anderem Namen. EMV ist ja auch ein ganz eigenes, ganz spezielles Anwendungsgebiet - für mich aber auch rein analog / natürlich. In der Natur gibt es keine Rechtecksignale, d.h. Übersprechen auch bei einem PWM-Signal erfolgt analog. Klar, dass man dann auch Oberwellen findet. Die Übersprechung erfolgt ja durch die steilen Flanken des Rechtecks und die waagerechten Linien (sprich der DC-Anteil) lassen die Schaltung bezüglich EMV ziemlich kalt. OK, jetzt sind wir wieder auf einer Linie. Bei Deinem Analyzer geht es weniger darum, ein Signal auszuwerten (wie in der Chemie oder z.B. der Astrophysik), sondern die Randeffekte hervorzuheben und auszuwerten - right? Gruß Santi
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