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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bitte um Nachhilfe bei OP-Schaltung


Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>> 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

Autor: HildeK (Gast)
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>>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.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: HildeK (Gast)
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>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.

Autor: HildeK (Gast)
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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.

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: HildeK (Gast)
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>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. :-)

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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...

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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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/schaere...

>> 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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Ach ja noch was ist allerdings meine Schuld . Pin 5 (LE) IC5 must du 
auch an GND legen laut Datenblatt.

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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Hallo,

anbei die Änderungen und die Dioden wie ich es meinte.
Könnte das so gehen?

Gruß Santi

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Verdam... Tippfehler

Den Koni von IC5 Pin 2 an Pin 3 Please.

Das mit den Dioden funktioniert so nicht.

Autor: HildeK (Gast)
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>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.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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Hallo,

habe eine neue Variante fertig gestellt.
Freue mich über kritische Kommentare.

Gruß Santi

Autor: HildeK (Gast)
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@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.

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: HildeK (Gast)
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>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!

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@HildeK

Auch ich musste mich erst an seinen Begriffen gewoehnen. Ich glaube wir 
beide sind da aus dem gleichen Raum-Zeit Kontinum.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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@Helmut Lenzen
Raumk. weiß ich nicht; Zeitk. könnte stimmen - aber: siehe unten!

@Santi
>sondern XR7 verwenden!
Quatsch - X7R natürlich. Ich werd' alt ....

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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Hallo,

> Ich glaube wir beide sind da aus dem gleichen Raum-Zeit Kontinum.

LOL - und ich dachte, ich wäre der graue Panther hier :D

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: HildeK (Gast)
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>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!

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: DL4BM (Gast)
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An dieser Stelle ein herzliches Dankeschön an Helmut!
Ich liebe solch ausführliche Erklärungen zu Schaltungen, da lernt man 
immer wieder was !

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@DL4BM

Danke fuer die Anerkennung

Gruss Helmi

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hier noch eine Gesammtansicht.

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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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

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>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

Autor: Klaus (Gast)
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Schau dir mal das an: http://www.falstad.com/fourier/
Könnte beim Verständnis helfen.

Autor: Santiago m. H. (mausschubser)
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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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