Hallo, ich suche eine Schaltung für einen Vorverstärker mit automatisch geregelter Amplitude für den Niederfrequenzbereich (1Hz - 200 kHz), der mit bipolaren Standard-Transistoren aufgebaut ist. Die Versorgungsspannung soll ca. 4 V betragen, die Verstärkung so ca. 500-fach sein. Die Amplitude der Ausgangsspannung soll automatisch auf einen Wert von z.B. maximal 0,5 V geregelt werden, damit der Verstärker auch bei stärkeren Geräuschen nicht übersteuert. Die Ausgangsimpedanz muss nicht besonders niedrig sein, denn dananch kommt noch ein Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz. Hat jemand einen Tipp für so ein Schaltungsbeispiel ?
Danke matthias, aber die Versorgungsspannung der Schaltung beträgt 30 V. Der Verstärker, den ich suche, soll mit Akkus betrieben werden, und zwar am besten mit 4 Mignonzellen. Wenn man dann noch 1 V für den Spannungsregler abzieht, bleiben ca. 4 V Betriebsspannung übrig. Das Ding soll als Vorverstärker in einem Fledermausdetektor eingesetzt werden. Die üblichen Fledermausdetektoren verwenden 9V-Blöcke, die wenig Kapazität haben und ziemlich teuer sind, deshalb möchte ich was mit weniger Betriebsspannung einsetzen.
>ich suche eine Schaltung für einen Vorverstärker mit automatisch >geregelter Amplitude für den Niederfrequenzbereich (1Hz - 200 kHz), der >mit bipolaren Standard-Transistoren aufgebaut ist. >Die Versorgungsspannung soll ca. 4 V betragen, die Verstärkung so ca. >500-fach sein. 500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz, wenn du es mit einem guten OPamp machen willst. Dein Pflichtenheft solltest du noch mal überarbeiten...
Ina schrieb: > 500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz, 100 MHz. Trotzdem noch sehr viel.
>Ina schrieb: >> 500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz, > >100 MHz. Trotzdem noch sehr viel. Bei OPamps willst du eine Loop-Gain von >20dB. Du brauchst ja noch eine Verstärkungsreserve zur Gegekopplung um Verzerrungen zu verringern. Macht also eine Open-Loop-Gain von 5000 bei 200kHz, also eine Unity-Gain-Bandwidth von 1GHz.
Ina schrieb: >>Ina schrieb: >>> 500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz, >> >>100 MHz. Trotzdem noch sehr viel. > > Bei OPamps willst du eine Loop-Gain von >20dB. Du brauchst ja noch eine > Verstärkungsreserve zur Gegekopplung um Verzerrungen zu verringern. > Macht also eine Open-Loop-Gain von 5000 bei 200kHz, also eine > Unity-Gain-Bandwidth von 1GHz. also gut, 100-fach ? :-)
suchender schrieb: > ... Vorverstärker mit automatisch geregelter Amplitude für den > Niederfrequenzbereich (1Hz - 200 kHz) Die Anforderung 1Hz - 200 kHz wird kaum ein Verstärker erfüllen. Schränke dich besser auf 50 Hz - 200 kHz ein. Woher kommt das Signal eigentlich? > Die Versorgungsspannung soll ca. 4 V betragen Vier Mignons liefern allerdings nur noch knapp vier Volt wenn sie fast leer sind. Ein Spannungsregler bringt hier nichts, also weglassen. > die Verstärkung so ca. 500-fach sein. Da ist es sinnvoll zwei Stufen hintereinander zuschalten. Am einfachsten die erste mit einer festen Verstärkung und die zweite dann mit einem AGC (Automatic Gain Control). Generell gilt: Baue keinen Schaltplan aus dem Internet nach, wenn keine Messkurven angegeben sind. Der Autor hat sonst höchstwahrscheinlich nie eine Messung gemacht. http://www.zen22142.zen.co.uk/Circuits/Audio/lvpreamp.htm
>500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz, >wenn du es mit einem guten OPamp machen willst. Dein Pflichtenheft >solltest du noch mal überarbeiten... Ein OP 5 x 200kHz -> 1MHz + OP 10 x 200kHz -> 2MHz + OP 10 x 200kHz -> 2MHz 1GHz ich lach mich tot.
>Die Anforderung 1Hz - 200 kHz wird kaum ein Verstärker erfüllen.
Prust;)
>>500-fach bei 200kHz? Bedeutet eine Unity-Gain-Bandwidth von rund 1GHz, >>wenn du es mit einem guten OPamp machen willst. Dein Pflichtenheft >>solltest du noch mal überarbeiten... > >Ein OP 5 x 200kHz -> 1MHz >+ OP 10 x 200kHz -> 2MHz >+ OP 10 x 200kHz -> 2MHz > >1GHz ich lach mich tot. Was meinst du wohl, wie das 200kHz Signal am Ausgang DEINER Verstärkerkette dann aussieht? Du brauchst mindestens 20dB Loop-Gain, um überhaupt das Eingangssignal wiedererkennen zu können. Von niedrigem Klirrfaktor ist da noch nicht mal die Rede. Drei solche überforderte Verstärker in Serie gibt dann nur noch Chaos. >>Die Anforderung 1Hz - 200 kHz wird kaum ein Verstärker erfüllen. > >Prust;) Alexander hat völlig Recht. Überlege dir mal, was da für Zeitkonstanten für die automatische Verstärkungsregelung bei einem 1Hz-Signal nötig sind. Die Schaltung wird für das Einschwingen etliche Sekunden brauchen.
Ina schrieb: > Was meinst du wohl, wie das 200kHz Signal am Ausgang DEINER > > Verstärkerkette dann aussieht? Du brauchst mindestens 20dB Loop-Gain, um > > überhaupt das Eingangssignal wiedererkennen zu können. Von niedrigem > > Klirrfaktor ist da noch nicht mal die Rede. Drei solche überforderte > > Verstärker in Serie gibt dann nur noch Chaos. Lokale Gegenkopplungen sind der übliche Weg, um sich Bandbreite zu verschaffen. Wo ist da das Problem? Kann man mit OPs machen oder auch mit diskreten Transistoren.
Jetzt die gute Nachricht: Fledermäuse schallen weder mit 1Hz noch mit 200KHz. Jedenfalls nach meinem Kenntnisstand keine der einheimischen Arten. Ultraschall wird nämlich bei hohen Frequenzen in Gasen sehr unrentabel. Probiers mal mit einem der alten IR-Remote Vorverstärer ICs. Oder einer AGC Schaltung aus dem Bereich Amateurfunk. Hier sowas: http://w7zoi.net/hycas-pcb.html Das ist eine sehr potente Schaltung!! Für den Anfang tuts vielleicht auch einfach ein TCA440.
Angehängte Dateien:
-
autogain_bat.PNG
35 KB
Die Schaltung im Anhang schafft es, ein Eingangssignal zwischen 20Hz und 200kHz mit einer Amplitude zwischen 4mVs und 400mVs auf konstant rund 1,5Vs zu regeln. Die Gesamtverstärkung variiert also zwischen 3,75 und 375. Um niedrigen Klirrfaktor zu erzielen, sind zwei Maßnahmen wichtig: C7 darf nur sehr hochohmig abgetastet werden. Dazu dient die darlingtonähnliche, zweistufige Abtastung mittels T3 und T1. Außerdem muß der Spannungsabfall über T1 sehr klein gehalten werden, möglichst deutlich unter 50mVs. Das hat zweierlei zur Konsequenz: Das Signal am Eingang des Gleichrichters muß mindestens 1,5Vs betragen, um zwei Ube-Strecken aufsteuern zu können und eine Diode. Und da das Signal über T1 sehr klein gehalten wird, muß die Regelschleife kräftig verstärken. Um auch noch bei 200kHz niedrigen Klirrfaktor zu erzeugen, wurde die Verstärkung daher auf zwei OPamps verteilt. Die zusätzliche Verstärkung von U1 dient der Skalierung des Regelbereichs. Bei einer anderen Verstärkung setzt die Regelung bei anderen Werten als 4mVs...400mVs ein. Bei niedrigen Frequenzen ist besonders C3 wichtig. Nur wenn dieser Cap niederohmig genug ist, kann das Herunterregeln mittels T1 funktionieren. Als OPamp wurde hier der OPA743 gewählt. Dieser ist schnell, kommt mit 9V Versorgungsspannung zurecht und hat eine für Batteriebetrieb geeignete, niedrige Stromaufnahme.
>Fledermäuse schallen weder mit 1Hz noch mit 200KHz. Jedenfalls nach >meinem Kenntnisstand keine der einheimischen Arten. Ultraschall wird >nämlich bei hohen Frequenzen in Gasen sehr unrentabel. Diesem Link nach zwischen 9kHz und 200kHz: http://de.wikipedia.org/wiki/Flederm%C3%A4use
Nach meinem Kenntnisstand ist bei 60KHz das Ende erreicht. US unter Wasser geht höher bis ca. 250KHz. Klaro, weil Wasser nicht kompressibel ist. Vielleicht berichtet der Experimentator ja mal...
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