mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV Wahl bei starkem Eingangsrauschen


Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe vor ein sehr kleines Eintonsignal bei ca. 10-40kHz bei starkem 
Eingangsrauschen mit mehreren Filter und Verstärkerstufen zu 
messen/detektieren. Hinter der Eingangsstufe sitz der AD630. Soll quasi 
mal ein einfacher LockIn werden. Auf Grund noch nicht fertiger 
Spezifikationen für den Messplatz was die Messfrequenz und 
Signalamplitude angeht muss ich mit einfachen Angaben rechnen.

Kurz um habe ich erste Tests dem MAX410 gemacht, gefällt mir ganz gut 
jedoch hat dieser einen kleinen Spannungsbereich und der starke 
Rauschintergrund könnte mir auf Grund der hohen Verstärkung die OPV´s in 
die Sättigung reiben. Was kann ich dagegen tun? Ich dachte an die Wahl 
eines ähnlichen OPV mit weiterem Spannungsbereich, sodass ich meine 
Signal bis vielleicht maximal 4V verstärke (wenn die maximale 
Signalgröße bekannt ist) und die Luft nach oben zu den 
Austeuerungsgrenzen für das verstärkte Rauschen vorhanden ist.
Weitere Möglichkeit ist ja schmaldbandig Bandpassfiltern wenn 
Spezifikation und Frequenz fest stehen. richtig?

Nun hat eine kurze Suche ergeben dass +-15 OPV mit der Eigenschaft low 
Offset bzw. rauscharm garnicht so leicht zu finden sind. Offsetabgleich 
müsste auch noch möglich sein. Habt ihr ein IC parat? Oder ist die 
Herangehensweise bezüglich Betriebsspannung des OPV hier völlig falsch? 
Ich suche lediglich Hilfe, niemanden der mir Arbeit ab/wegnimmt.

: Verschoben durch Admin
Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
edit:
LT1363 sieht spitze aus

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wäre sehr toll, wenn wir hier ne Art Diskussion starten könnten.

Gruß

Maddin

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also wenn das Rauschen der Signalquelle so stark ist, dass es den OPV 
übersteuert, dann ist es doch vollkommen egal welcher Tpy verwendet 
wird. Einen rauscharmen OPV braucht man für ein großes 
Signal/Rauschverhältnis, hier scheint es genau umgekehrt zu sein.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maddin schrieb:
> dass +-15 OPV mit der Eigenschaft low Offset bzw. rauscharm
Warum meinst du, einen rauscharmen OP zu brauchen, wenn dein 
Eingangssignal sowieso schon verrauscht ist?

> Oder ist die Herangehensweise bezüglich Betriebsspannung des OPV hier
> völlig falsch?
Ja, das ist eine Windmühle, die du dir selber aufgestellt hast:
Es ist letztlich doch egal, ob du dein Signal auf 1Vss oder auf 10Vss 
verstärkst, der eigentliche Nutzwert bleibt gleich...

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mach einen Bandfilter in der ersten Stufe hin, der eine Guete von 100 
oder so hat, das waeren dann noch 100-400Hz Bandbreite.
Bei einem Lockin muss man im AC Pfad nicht auf Volt gehen, milliVolt 
gehen dabei auch.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ArnoR schrieb:
> Also wenn das Rauschen der Signalquelle so stark ist, dass es den OPV
> übersteuert, dann ist es doch vollkommen egal welcher Tpy verwendet
> wird.
Genau aus disem Grund wil ich einen OPV nutzen der nicht mit +-5V 
betrieben sondern mit +-15V betrieben wird, die Verstärkung bleibt dabei 
die selbe, aber das Rauschen hat Platz sich innerhalb der +-15V 
"breitzumachen" ohne den OPV zu übersteuern.

Lothar Miller schrieb:
> Warum meinst du, einen rauscharmen OP zu brauchen, wenn dein
> Eingangssignal sowieso schon verrauscht ist?

Mein Signal ist verrauscht ja. Bzw. sagen wir mal so, das Nutzsignal ist 
nur sehr klein ;). Das ganze ist aber kein Probleme auf Grund der 
typischen Arbeitsweise eines LockIn. Kurz gesagt interessiert mich nur 
eine Frequenz im Signal, die restlichen Anteile sind mir egal, dürfen 
die Einganstufen jedoch nie übersteuern.
Eine Bandpassfilterung am Eingang sollte aber trotzdem vorgenommen 
werden. Und eben eine sehr große Verstärkung. Probleme für mich ist 
einzig und allein der Vorverstärker. Ok streichen wir das rauscharm und 
setzen dafür eine doppeltes Low-offset. Mitlerweile bin ich beim 
Instrumentenverstärker und bis jetzt habe ich nur einen (INA111) 
gefunden der eine Verstärkung von ca. 400 noch bei ca. 30kHz mitmacht.

Gruß

Maddin

Lothar Miller schrieb:
> Ja, das ist eine Windmühle, die du dir selber aufgestellt hast:
> Es ist letztlich doch egal, ob du dein Signal auf 1Vss oder auf 10Vss
> verstärkst, der eigentliche Nutzwert bleibt gleich...

Azs diesem Grund sagte ich, ich verstärke mein Nutzsignal fest auf zb. 
4V. Dazu muss ich natürlich wissen mit welcher maximalen Amplitude das 
Nutzsignal reinkommt.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
A...aha Soooo. schrieb:
> Mach einen Bandfilter in der ersten Stufe hin, der eine Guete von 100
> oder so hat, das waeren dann noch 100-400Hz Bandbreite.
> Bei einem Lockin muss man im AC Pfad nicht auf Volt gehen, milliVolt
> gehen dabei auch.

Bezüglich der Bandbreite wäre das natürlich super. Nur steht die 
Sollfrequenz nicht fest. Deshalb muss der Bandpass breitbandiger 
ausfallen, was natürlich mehr Rauschen einfängt. arg Ein hin und her.

Meinst du also in einer Stufe Verstärken und Filtern? Bis jetzt habe ich 
das schön getrennt betrachtet. Verstärken -> Hochpass mit Verstärkung -> 
Tiefpass mit Verstärkung -> LockIN

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maddin:
Du hast mich nicht verstanden. Wenn das Rauschen so stark ist wie du 
sagst, ist der Typ des OPV gleichgültig, weil sein Eigenrauschen 
praktisch nichts am Signal/Rauschabstand ändert. Das 
Signal/Rauschverhältnis ist dann auch unabhängig vom Pegel bzw. der 
Verstärkung.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ArnoR schrieb:
> Du hast mich nicht verstanden. Wenn das Rauschen so stark ist wie du
> sagst, ist der Typ des OPV gleichgültig, weil sein Eigenrauschen
> praktisch nichts am Signal/Rauschabstand ändert. Das
> Signal/Rauschverhältnis ist dann auch unabhängig vom Pegel bzw. der
> Verstärkung.

Ich weiß nich ob ich dich wirklich verstanden habe. Deine Aussage: Wenn 
mein Rauschen so stark ist, bringt ein rauscharmer OPV keine 
Verbesserung des Signal/Rauschabstandes richtig? Es hört sich so an als 
wäre es völlig gleichgültig was für Parameter mein OPV hat, was für mich 
keinen Sinn macht.

Autor: ArnoR (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maddin schrieb

> Wenn mein Rauschen so stark ist, bringt ein rauscharmer OPV keine
> Verbesserung des Signal/Rauschabstandes richtig?

Jetzt hast du es richtig verstanden. Verbessern kannst du die Situation, 
wie schon gesagt wurde, durch ein schmalbandiges Filter vor dem 
Verstärken. Ob ein rauscharmen OPV dann Sinn hat, ist vom dann 
vorliegenden SIgnal/Rauschverhältnis abhängig. Ein Rauscharmer OPV 
verringert das Rauschen nicht, er trägt nur nicht so viel dazu bei.

Autor: oszi40 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ArnoR schrieb:
> Verbessern kannst du die Situation,
> wie schon gesagt wurde, durch ein schmalbandiges Filter ...

Frage bleibt woher das Rauschen kommt und ob der Eingang besser 
angepasst werden kann. Denn jeder nachfolgende Verstärker verstärkt auch 
das Übel.

Autor: Metabastler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maddin schrieb:

> Eine Bandpassfilterung am Eingang sollte aber trotzdem vorgenommen
> werden.

Genau , aber nicht trotzdem, sondern VOR ALLEM

> Und eben eine sehr große Verstärkung.

Aber erst NACH dem Filter

> Probleme für mich ist
> einzig und allein der Vorverstärker. Ok streichen wir das rauscharm und
> setzen dafür eine doppeltes Low-offset.

Wozu? Wenn dein Nutzsignal bei ca. 10kHz anfängt, dann ist es durchaus 
üblich die einzelnen Verstärker- und Filterstufen AC zu koppeln ;) 
Offsett Adee!
Große Verstärkungen mach man ja auch gerne mit mehreren Stufen damit 
Offset und GBW klein bleiben. Die letzte Verstärkerstufe hat dann einen 
Offsetabgleich (Automatisch oder per Trimmer)

Ich habe den Eindruck, dass soll alles mit einer einzigen OP-Stufe 
erschlagen werden .... viel Spass.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Metabastler schrieb:
> Ich habe den Eindruck, dass soll alles mit einer einzigen OP-Stufe
> erschlagen werden .... viel Spass.

Wie ich geschrieben habe ist genau dies eben NICHT der Fall, viel mehr 
bin ich beruhigt das es dazu einen größeren Aufwand erfordert.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also. Wenn die Frequenz nicht genau feststeht, dann umso besser. Dann 
mischt man das Nutzsignal auf zB 455kHz, und nimmt dort einen schmalen 
Keramikfilter. zB einen mit 2kHz Breite. Dann mischt man wieder runter. 
Zusaetzlich zum Lockin-oszillator benoetigt man dann noch einen 
Oszillator fuer die differenzfrequenz zu 455.

Autor: Johannes (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Bezüglich der Bandbreite wäre das natürlich super. Nur steht die
> Sollfrequenz nicht fest. Deshalb muss der Bandpass breitbandiger
> ausfallen, was natürlich mehr Rauschen einfängt. arg Ein hin und her.

Wenn Du einen LockIn-Verstärker machst, dass ist die Frequenz auf jeden 
Fall bekannt; du brauchst also einen schmalbandigen, einstellbaren 
Bandpass. Oder alternativ die angesprochene Lösung mit dem Mischer und 
dem festen Bandpass.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die professionellen Lock-ins gehen uebrigens auf 10.7MHz 
Zwischenfrequenz, hoerte ich mal. Denn da gibt es wieder, dh wie bei 
455kHz, guenstige, sehr steile Filter. Das 2kHz breite Filter bei 455kHz 
kostet uebrigens nur um die 7 Euro.

Alternativ, koennte man sich switsched Capacitor filter anschauen, die 
haben auch eine steuerbare Centerfrequenz. Aber mir scheint, wenn schon 
einen zweiten Oszillator, dann kann man auch gleich mischen.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Johannes schrieb:
> Wenn Du einen LockIn-Verstärker machst, dass ist die Frequenz auf jeden
> Fall bekannt; du brauchst also einen schmalbandigen, einstellbaren
> Bandpass. Oder alternativ die angesprochene Lösung mit dem Mischer und
> dem festen Bandpass.

1.In wie fern einstellbar? Will man während der Laufzeit die 
Filterbandbreite/Steilheit einstellen? Und warum?

2.Die Frequenz ist in dem Sinne nicht bekannt, da die 
Messplatzanforderungen noch nicht feststehen. Ich muss also in dem Sinne 
entwickeln, dass später im Layout leicht die Centerfrequenz des 
Bandpasses angepasst werden kann oder eben einen breiten Filter bauen 
damit die ganze Sache eben für einen weiten Bereich funktioniert. Ich 
tendiere zu letzterem. Der genannte Bereich erstreckt sich übrigens von 
10kHz bis ca 40kHz.

Ich verstehe noch nicht inwiefern eine Modulation/Mischen des Signals 
vor der eigentlichen LockIn Modulation das Problem der variablen 
Frequenz umgeht. Ok ich kann in einen Bereich mischen in dem gute Filter 
möglich sind, aber die Differenzfrequenz um die es am Eingang geht liegt 
doch dann auch auf der ZF Frequenz vor oder nicht?

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Maddin schrieb:
> Ich
> tendiere zu letzterem.

Quatsch ich meinte ersteres.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vergiss den breiten Filter. Das Rauschen kommt proportionl zur 
Bandbreite, falls es weiss ist. Dh moeglichst kleine Bandbreite, sodass 
aber die Dynamik des Systems noch gewaehrleistet ist. Falls das System 
mit einer antwortzeit von 1 sekunde klarkommt, mach die Bandbreite des 
Eingangsfilters auf 10Hz.

Ja man mischt von der Hackfrequenz auf eine ZF. Das Problem mit ganz 
steilen analogen Filtern ist die Stabiltaet. zB ueber die Temperatur. 
Man ist dann immer am Abgleichen.

Was das mischen bringt ? Das Rauschen ist nachher weg.

Autor: Ulrich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei einem stark verrauschen Signal sind die wichtigen Eigenschalften des 
OPs der Eingangswiderstand, der Preis und ggf. die 
Intermodulationsverzerrungen.  Wirklich kritisch ist die Wahl da nicht. 
Eine hoher Versorgungsspannung ist ggf. von Vorteil. Wenn man wirklich 
mal ein kleines Signal hat, ist ein kleiner zur Signalquelle passender 
Verstärker (z.B. 10 fach) direkt an der Signalquelle ohnhin die bessere 
Wahl.

Die erste Stufe im Lockin wird meist nur eine geringe Verstärkung 
bringen, im wesentlichen die niedrige Impedanz am Ausgang. Dann kommt 
schon der Filter und danach gff. noch etwas Verstärkung.  Bei eine stark 
gestörten Signal will man auch am Multipizierer des Lockins oft noch 
40-60 dB an Reserve habe. D.h. größer als etwa 1-100 mV muß das Signal 
da noch gar nicht werden.

Der Filter am Eingang des Lockin ist eine zweischneidige Sache. Wenn der 
Filter zu schmalbandig ist, kriegt man da leicht störende 
Phasenverschiebungen. Außerdem ist ein Filter mit variabler Frequenz 
(die der Signalfrequenz folgt) gar nicht so einfach aufzubauen. Wirklich 
scharf muß der Filter in der Regel auch nicht sein. Für die Typischen 
Störfrequenzen wie 50 Hz und 100 Hz kann man ggf auch noch einen extra 
Notch vorsehen. Machmal reichen auch schon ein paar umschaltbare Filter 
für z.B. jeweils eine Dekade.

Die Alternative ist es halt mit einer extra Zwischenfrequenz zu 
arbeiten. Das Filter kann dann bei der festen relativ hohen 
Zwischenfrequenz liegen. Der Weg ist dann so, dass man aus der 
Referenzfrequenz (z.B. 10 kHz) und der ZF (z.B. 455 kHz) erstmal eine 
Hilfsfrequenz (z.B. 445 kHz) erzeugt wird. Damit wird das Eingangssignal 
gemischt um dann auf die ZF zu kommen. Die kann man dann filtern und 
verstärken und schließlich noch einmal mit der ZF mischen um das 
DC-Ausgangssignal zu bekommen. Im Idealfall muß man Teile dabei doppelt, 
für 2 Phasenlagen ausführen, um keine Informationen zu verschenken und 
so das Rauschen zu vergrößern.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ein bisschen verstaerken ... Ich hatte mal eine Anwendung, da war die 
Modulationsfrequenz 70kHz. Die Filterung geschah in der zweiten Stufe, 
die erste war Impedanzwandler mit verstaerkung =10. Der Filter hatte 
verstaerkung 10 im Durchlass und was 5kHz breit. Das war grad noch 
machbar. Dann kamen zwei AC Stufen mit je verstaerkung 30. Also 
verstaerkung = 90k bis da. Und dann gings auf den AD630. Dahinter kamen 
dann milliVolt raus. Dann ging's auf einen Integrator.  Der Regelkreis 
hat auf Null geregelt.

Das war eine voll analoge Loesung. Heut wuer ich eher mischen und mit 
einem controller steuern.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
A...aha Soooo. schrieb:
> Ein bisschen verstaerken ... Ich hatte mal eine Anwendung, da war die
> Modulationsfrequenz 70kHz. Die Filterung geschah in der zweiten Stufe,
> die erste war Impedanzwandler mit verstaerkung =10. Der Filter hatte
> verstaerkung 10 im Durchlass und was 5kHz breit. Das war grad noch
> machbar. Dann kamen zwei AC Stufen mit je verstaerkung 30. Also
> verstaerkung = 90k bis da. Und dann gings auf den AD630. Dahinter kamen
> dann milliVolt raus. Dann ging's auf einen Integrator.  Der Regelkreis
> hat auf Null geregelt.
>
> Das war eine voll analoge Loesung. Heut wuer ich eher mischen und mit
> einem controller steuern.

Das entspricht so gut wie dem, was ich vorhatte.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hab ein Problem.
Meine erste Stufe ist ein Instrumentenverstärker mit A=200. 
Eingangssignal ist nen Sinus mit ca. 0.3mV Vpp. Diesen will ich nun 
Verstärken und Bandpassfiltern. Für den Instrumentenverst. hab ich den 
INA128 gewählt. Für den Bandpass hab ich nen NE5539 gehabt. 
Ausgangsignal vom Verstärker sieht ohne den Bandpass ganz gut aus, mit 
groben Offsetabgleich ca 2mV DC Anteil. Nun schalte ich den Bandpass 
hinzu und das Ausgangsignal vom INA wird plötzlich verzerrt. Abhängig 
von der Betriebsspannung wird von der unteren Halbwelle nen Stück 
weggeschnitten. Die Verzerrung ist im Spektrum auch deutlich zu sehen. 
Natürlich bin ich mit der Betriebspannung in den Grenzen beider IC´s!! 
und das Signal ist ja mit A=100 auch nicht zu sehr verstärkt.
Das Ausgangssignal vom Bandpass sieht noch schlimmer aus, denn da 
schwingt das Signal lustig an der oberen Betriebsspannung umher.
Für den Bandpass hab ich den NE5539 in der Mehrfachgegenkopplung 
betrieben mit A=10 und Mittenfrequenz 20kHz. Breite des Filters hatte 
ich zwischen 2,5kHz und 5kHz variert.

Des Weiteren habe ich schon öfter bemerkt, dass sich die Ausgangssignale 
einzelner Verstärkerstufen verschieben wenn man eine weitere Stufe 
hinten dranhängt. Warum ist das so? Belastung des Ausgangs zu groß? 
Eigentlich habe ich immer auf genügend große Widerstände geachtet.


Gruß

Maddin

Autor: Jens G. (jensig)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Des Weiteren habe ich schon öfter bemerkt, dass sich die Ausgangssignale
>einzelner Verstärkerstufen verschieben wenn man eine weitere Stufe
>hinten dranhängt. Warum ist das so? Belastung des Ausgangs zu groß?
>Eigentlich habe ich immer auf genügend große Widerstände geachtet.

Sind die Stufen DC-gekoppelt? Dann wird auch der Offset der OPV 
entsprechend der eingestellten (Gleichspannungs)Verstärkung 
mitverstärkt.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Ich hab ein Problem.


Bilder ?

Autor: Ulrich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn man es nicht unbedingt braucht,sollte man so schnelle OPs wie den 
NE5539 vermeiden. Die haben zum einen oft einen relativ niederohmigen 
Eingang und neigen zu HF Schwingungen (z.B: 100 MHz) - vor allem wenn 
man keine gute Platine hat. Die HF Schwingungen können ggf. auch auf die 
Stufen davor einkoppeln und dort stören. Je nach Oszilloskop sieht man 
die Schwingungen auch nicht immer.
Für die Filterstufen usw. wären Audio OPs wie NE5534, NE5532, LM833 oder 
ähnliche ausreichend.

Die Verstärkung der ersten Stufe sollte eigentlich nicht höher als etwa 
10 sein, es sein denn man braucht wirklich eine sehr gute 
Gleichtaktunterdrückung bei einem Differenzeingang. Die 10-fache 
Verstärkung reicht aus, damit das Rauschen der nachfolgenden Stufen 
nicht weiter ins Gewicht fällt. Weiter Verstärken kann man dann ggf. 
nach dem Filter.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich verwende gerne die LT1128 oder LT1028, die haben zumindest 
hinreichend Verstaerkungsbandbreite. Eine gute Leiterplatte ist 
zwingend. Das letzte Mal hat ich sowas auf ner 2 Lagigen. Ich wuerd aber 
diesmal mit einer Vierlagigen kommen, da man dabei spart. Das Layouten 
wird kuerzer.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ulrich schrieb:
> Wenn man es nicht unbedingt braucht,sollte man so schnelle OPs wie den
> NE5539 vermeiden.

Ich hatte diesen gewählt, weil ein aktiver Bandpass mit 
Mehrfachgegenkopplung laut Tietze-Schenk, bei der Resonanzfrequenz noch 
viel Differenzverstärkung gegenüber 2Q^2 übrig haben muss. Deshalb 
dachte ich, nehm ich einen Schnellen. Ich werd mir die genannten OPV´s 
mal anschauen.

Das mein bisheriger Testaufbau (Steckbrett) alles andere als Optimal 
ist, muss ich mal vernachlässigen. Nur habe ich keine Zeit eine 
Leiterplatte zu routen/fertigen. Durch Terminfristen bin ich gewzungen 
in ultrakurzer Zeit eine Bauteiliste fertig zu stellen, damit mir das 
Geld nicht flöten geht. Ich muss mich also damit begnügen die Bauteile 
bei Bestellung nur unter schlechten Bedingungen getasten zu haben. Keine 
rosigen Vorraussetzungen...

Aber nochmal zum DC-Koppeln. Mein Bandpass hatte eine DC Verstärkung von 
ca. 10. Dann komme ich auf 10*2mV was den OPV ja nicht in die Bedrängnis 
bringen sollte.
Beim AC-Koppeln wie gehe ich da vor? Muss ich den an Masse hängenden 
Eingang des OPV´s antkopplen? Also z.B. ein kleinen R und mit 
fg=1/(2piRC) ein C in Reihe bestimmen die ich dann zwischen Masse und 
den Pin setze? Ich hab ja bis jetz nur ein Bandpass, das sollte doch eh 
kein DC Anteil rauskommen, mal abgesehen von dem maximalen Offset laut 
Datenblatt.

Autor: Ulrich (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den NE5539 auf dem Steckbrett stabil zu kriegen ist schon eine Kunst. 
Nicht umsonst wird da im Datenblatt empfohlen keinen Sockel zu nutzen.

Die meisten der OPs sind Pinkompatibel den LT1028 (gut, aber teuer), 
NE5534 und die meisten 1 fach OPs kann man so einfach auch später noch 
tauschen. Da gleiche gilt für 2 fach OPs.

Bei den Schnelleren OPs sollte der Aufbau nicht zu hochohmig werden. 
Gerade beim Steckbrett hat man da schnell 5-10 pF an zusätzlicher 
Kapazität.

Bei einem Lockinverstärker ist ein hohes Q beim Filter oft nicht gut - 
das gibt dann eine relativ stark Frequenzabhängige Phase. Auch wenn die 
Frequenz sehr stabil ist, bleibt die erhöhte Drift bei der Phase, denn 
die Teile des Filters werden auch etwas Temperaturabhängig sein. Lieber 
ein kleines Q (z.B. 1-3) und dafür einen Filter 4 ter Ordnung.

Am Mixer (z.B. AD630) kann man noch etwa 40 dB (Faktor 100 bei der 
Amplitude) an Reserve nach oben lassen, solange man keine sehr hohen 
Anforderungen an die Stabilität hat. Da darf dann die Bandbreite für die 
Störungen einiges größer sein als die für das Signal, ohne das man viel 
verliert. Für 1 Hz Bandbreite am Ausgang sind dann 10 kHz Bandbreite vor 
dem Mixer noch keine Problem.

Wenn man am Filter ausgang 20 mV oder auch 100 mV an Offset hat ist das 
meist kein Problem. Der Bandpaßt sollte ja schon eine AC Kopplung haben 
- ganz niedrige Frequenzen sollten ja unterdrückt werden, und das reicht 
auch.  Man muß nur ggf. weitere Verstärkerstufen auch so auslegen das 
man keine DC Verstärkung hat, sondern erst ab z.B. 10 Hz oder 1 kHz.
Nur die Stufe direkt vor dem AD630 sollte ggf. wenig Offset (und Drift) 
haben, wenn man nicht gleich da einen AC Kopplung zum AD630 nehmen kann.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
AC Kopplung bedeutet einen Kondenser in Serie zum Signal. Zusammen mit 
der Eingangsimpedanz der naechsten Stufe ergibt das einen Hochpass, der 
die Kante bei omega = 1/RC hat.

Autor: Maddin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bis hier schon mal einen großen Dank an euch. Mir ist nun einiges klarer 
bzw. habe ich ein klareres Ziel vor Augen!! Es ist auch mal gut von 
Leuten zu hören die sich anscheinend mit der jeweilgen Anwendung um die 
es geht, auskennen.

Da gibt es noch etwas. Bei der üblichen Filterrealisierung hat man oft 
die Wahl zwischen Mehrfachgegenkopplung und Sallenkey-Struktur, bei der 
ja kein Beinchem vom OPV an Masse hängt. Kann es sein, dass man sich 
dadurch Offsets oder Rauschen an den jeweilgen Widerständen einfängt?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Offsets sind bei einem Bandfilter eher sekundaer. Ich bevorzuge Filter, 
die von den Bauteilen her realisierbar sind, moeglichst ohne Pots. Die 
Frequenz sollte passend mit der Guete stabil sein. Und das Q auch 
irgendwie einstellbar. Ich rechne dafuer alle moeglichen Varianten, und 
habe auf dem Layout mehrere Moeglichkeiten.
Meinen ersten Lock-in hatte ich auf einer Einschubstruktur, 
Vorverstaerker, Filter, Oszillator, Schalter, alles auf Tochterplatinen 
in eine gemeinsame Backplane.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.