Hallo, ich würde gerne den Rückkopplungswiderstand in einem Transimpedanzverstärker durch einen spannungsabhängigen geregelten Widerstand ersetzen. Ich weiß, dass das th. mit einen FET möglich ist, allerdings hab ich damit null Erfahrung (Regelbereich, ...). Die Steuerspannung liegt im bereich 0-5V und der Regelbreich des Widerstandes 0~250k Ohm. Es könnten evtl. auch andere Regelbreiche nötig sein (0~1M, ...). Wie kann ich dafür den richtigen FET auswählen? oder Gibt es eine Schaltung bei der ich den Regelbereich einstellen kann? oder Gibt es das ganze Integriert? danke! Gruß hal
> Wie kann ich dafür den richtigen FET auswählen?
Gar nicht, es gibt keinen.
Praktisch baubare FETs sind zu unlinear.
Du kannst nur Festwiderstände umschalten, z.B. mit Analogschaltern.
Das ist der UNterschied zwischen Praxis der Elektronik
und theoretischen Wunschschvorstellen wie sie noch am
Ende eines theorielastigen Studiums vorherrschen.
Alternative sind manchmal VCAs/OTAs, die aber auch eher im Aussterben
begriffen sind.
Bekanntlich ist R = U/I. Das kann man mit einem Multiplizierer nachbilden. Auf diese Weise habe ich mal einen spannungsgeteuerten Widerstand gebaut, der in einem analogen Regelsimulator den PT100 ersetzt hat. Man kann auch die Widerstandkennline eines Fet in Grenzen linrarisieren. Der angestrebte Regelbereich von 0..1 MOhm ist aber in der Tat sehr schwierig zu erreichen. gk
hal schrieb: > Hallo, > ich würde gerne den Rückkopplungswiderstand in einem > Transimpedanzverstärker durch einen spannungsabhängigen geregelten > Widerstand ersetzen. Ich weiß, dass das th. mit einen FET möglich ist, > Wie kann ich dafür den richtigen FET auswählen? oder Klar geht das. So (oder etwas aufwändiger) kann man optische Empfänger mit einer AGC ausstatten. Für kleine Aussteuerungen bist du im linearen (ohmschen) Bereich des FETs. Den Widerstand erhältst du ganz einfach, indem du die Formel für Ids(Uds) nach Uds ableitest. Für Uds=0 ergibt sich: rds=1/(K*(Ugs-Uth)). Siehe WWW. Source liegt natürlich am Eingangsknoten des TIA, da dessen Potential bekannt ist. > Gibt es das ganze Integriert? Es gibt programmierbare Widerstände. Wenn dein FET nicht Teil einer Regelschleife ist (AGC), so wären diese zu bevorzugen. Hauptproblem: Wie sicherst du die Stabilität des TIA über den gesamten Einstellbereich (Schwingen bei kleinen Werten des Feedback-Widerstandes)?
danke mal für die hilfe! bei genaueren nachdenken ist das wohl doch nix mit dem fet bei einen transimpedanzverstärker. schon allein deswegen, dass die Id-kennline abhängig von der drain/source spannung abhängig ist!? wie könnte denn das mit dem multiplizierer aussehen? der verstärker sollte doch dann die funktion Ua = I(Eingang)*R * U(Regelung) haben oder verstehe ich das falsch?
'Ua = I(Eingang)*R * U(Regelung)' ist natürlich auch wieder blödsinn Ua = I(Eingang)*R * f(U(Regelung))
> Id-kennline abhängig von der drain/source spannung abhängig ist
Das wäre ja noch in Ordnung, das ist beim Widerstand nicht anders,
schlimmer ist, daß die R(ds)-Kennline nicht nur abhängig von Ugs sondern
auch noch von Uds ist.....
Du schweigst dich bisher über die Geschwindigkeit der Steuerung des Widerstandes aus. Falls es passt, kannst Du einen LDR nehmen und per Beleuchtungsstärke den Widerstandswert ändern.
Geschwindigkeit! Gute frage! Also die Verstärkung wird nicht während eines Vorgangs geregelt d.h. die Ausgangsspannung soll über einen µController gemessen werden und der Widerstand entsprechend größer oder kleiner getrimmt werden. Zumindest sollange bis sich die Ausgangsspannung in einene gewissen Bereich befindet. Kurzum nehmen wir an pro 'Schaltvorgang' ca. ~1ms!?
> ich würde gerne den Rückkopplungswiderstand in einem Transimpedanzverstärker durch einen spannungsabhängigen geregelten Widerstand ersetzen. Du meinst vermutlich einen steuerbaren Widerstand? Das einfachste wäre da m.E. ein mit einer grünen LED beleuchteter Foto-Widerstand. Allerdings sollte man vielleicht sein ganzes Konzept überdenken und z.B. einen Multiplizierer einsetzen. Gruss Harald
>ich würde gerne den Rückkopplungswiderstand in einem >Transimpedanzverstärker durch einen spannungsabhängigen geregelten >Widerstand ersetzen. Warum? Zur optimalen Rauschanpassung oder nur zum Verstärkung einstellen?
sorry ... hat etwas gedauert ... @Jägerschnitzel Zur Verstärkungs bzw. Rauschanpassung. Von der Fotodiode werden Impulse gemessen. Das ankommende Licht hat dabei verschiedene Leistung. Während einer Messung ist das allerdings konstant. Die Ausgangsspannung des Transimpdeanzverstärkers soll konstant gehalten werden. Der Dynamikbereich liegt bei ca. 9dB also Faktor ~8. Ich hab jetzt das ganze mit einem DA-Wandler, einer Spannungsgesteuerten Stromquelle, LED und LDR aufgebaut. Mit dem LDR den ich in meinen Schubladen gefunden hab erreiche ich nicht den ganzen Dynamikumfang, aber das ganze funktioniert in gewissen Grenzen. Was sich aber auch zeigt, dass es nach einen Wechsel der Steuerspannung ca. ~2.5 bis 5 Sekunden braucht bis sich das ganze stabilisiert. Gibt es unterschiedlich schnelle LDRs? Gruß hal
In der folgenden A-Note ist auf Seite 8 unten ein Beispiel für einen digital gesteuerten Widerstand abgebildet (im Text auf Seite 6): http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/339213802616398400AN-313.pdf Vielleicht ist das ja eine Alternative. NWE gk
>Was sich aber auch zeigt, dass es nach einen Wechsel der Steuerspannung >ca. ~2.5 bis 5 Sekunden braucht bis sich das ganze stabilisiert. Gibt es >unterschiedlich schnelle LDRs? Ja gibt es. Aber wenn es wirklich mehrere Sekunden dauert, zwingst du den LDR wahrscheinlich zu hochohmig zu werden. Also nochmals Arbeitspunkt und Regelbereich des LDR überprüfen!
In der Tektronix AA5001 Klirrfaktormessbrücke sind solche LED-LDR Konstrukte sowohl zur Pegelsteuerung als auch zur Frequenzeinstellung gleich mehrere vorhanden. Die Einstellzeit ist aber im Sekundenbereich anzusiedeln. 1msk werden die LDR nicht können. Ralph Berres
Hi
> 1msk werden die LDR nicht können.
Nein. Gibt es übrigens auch fertig.
MfG Spess
>Nein. Gibt es übrigens auch fertig. Die Dinger heißen auch "Vactrol": http://www.perkinelmer.com/CMSResources/Images/44-3684DTS_vtl5c1c2.pdf Die Abfallzeiten sind höchst unterschiedlich bei diesen Typen. Wenn eine kurze Abfallzeit wichtig ist, kann ein schneller Typ gewählt werden. Siehe Anhang. Generell sollte man den Arbeitspunkt und den Regelbereich aber so einstellen, daß ein Vactrol von vorne herein gar nicht sehr hochohmig werden muß.
Wow ... SUUPER ... ist ja genau was ich suche ... Bisher setze ich eine 250k Poti in meiner Schaltung ein. Damit fang ich meinen vollen Regelbereich ein. Die Plots im Datenblatt des VTL5C1/2 gehen leider nur bis 100k der Dunkelwiderstand ist allerdings mit 50MOhm bzw. 1MOhm angegeben. Schaut doch aus, alls ob das funken könnte!? Jetzt nur noch die Frage. Wo bekomme ich die Dinger her? Der ersten Blick bei Conrad und Reichelt ist leider eine Fehlanzeige.
http://de.farnell.com/eg-g-vactec/vtl5c1/optocoupler-single-channel/dp/1652517 als Privatmann bei: http://www.hbe-shop.de/ in Berlin
ups auf Farnell hab ich ganz vergessen. @Jusette Hab ich ganz übersehen, dass das im Post zwei Datenblätter sind. Ich werd mal nächste Woche bestellen und meine Erfahrung hier Posten. Danke für all die Hilfe! Gruß Hal
Also ich hab jetzt den VTL5C1 als 'Stromgeregelten Widerstand' benutzt und es funktioniert! Der LDR ist dabei der Rückkoppelwiderstand im Transimpedanzverstärker. Die LED wird über eine Spannungsgesteuerte Stromquelle angesteuert und diese wiederrum von einen 8-Bit 2R-R DA-Wandler. Der Maximalstrom liegt bei ca. 550µA. Der benutzte Regelbereich dürfte zwischen 20k-300kOhm liegen. Die Geschwindigkeit der Widerstandsänderung ist schnell genug. Ich hab's jetzt nicht gemessen aber zur vorsicht warte ich immer 50ms nach jedem Umschalten. Da die Schaltzeit extrem vom Momentanwiderstand des LDR abhängt ist diese nicht konstant ... im niederohmigen Bereich sauschnell und im hochohmigen Bereich 'ar~~~langsam'. Gruß hal
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