Announcement: there is an English version of this forum on Hallo zusammen, ich möchte mir einen einfachen Messverstärker bauen zum prüfen von Rauschen bei Spannungsquellen.(z.B.LM317,7805,723 usw.) Gefunden habe ich folgende Schaltung die mir gefällt,aus dem Tread „Messverstärker für 1/f-0,1-10 Hz“. filt0903.PNG Durch verändern der oder des Filters sollen 10 Hz – 100 KHz erreicht werden. Tiefpassfilter = 20µF/1000 R Hochpassfilter = 15 R/0.1 µF Vorhanden sind 2*OPA227P und diese sollen in 2 Stufen a` 30 und 33 auf ca. 1000 Verstärkung kommen. Spannungsversorgung +/- 15 V Rauscharm ca.130µV Trms bei 200mA (2 Hz-25MHz Messbandbreite Voltmeter) habe ich fertig. Aufgebaut werden soll auf Streifenlochraster Platine im Alu-Ghäuse. Meine Frage ist nun,habt ihr Tipps oder Links für das Filter,oder wie würdet ihr das auslegen und aufbauen in der Praxis.Ist der OPA227 in Ordnung für diese Verstärkung und Frequenz. Danke im vorraus. Gruß Rainer
Bau es doch mal in TINA auf und simuliere das Rausch- und Temperaturverhalten. Der OPA227 ist schon ein guter OPAMP, aber er jetzt in deiner Anwendung wie Faust auf Auge passt .... ? Deine Spek ist auch noch nicht vollständig: .Messfehler? (Offsetfehler, Eigenrauschen, temperaturbedingter Offsetdrift) .Messbereich Eingangsrauschen? Mach dir dazu auch noch mal Gedanken.
Hallo Michael O., die Simulation von Schaltungen habe ich noch nie probiert. Muss ich mich outen! Zu weiteren Speks wie Messfehler kann ich nur sagen,für Hobbyanwendungen, sprich mit Voltmeter und Oszi messen. Mein altes Ballantine 323 auf Ebay gezockt,wie genau ist das Ding noch! Mein Oszi 20 Jahre alt wie genau ist der noch. Was ich sagen möchte,das Ballantine misst erst ab 100 µV und das Oszi fängt an im 1mV und 2mV Bereich rumzuzicken. Darum die Idee mit dem Messverstärker. Gruß Rainer
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Der LM723 rauscht mit 2,5µVeff in einem 10kHz Band. Das entspricht umgerechnet einer spekrale Ruauschspannungsdichte von ganz grob 25nV/SQRT(Hz). Dein Meßverstärker sollte also weniger als ein Drittel davon rauschen. Dann erhöht dein Meßverstärker das Rauschen nur um 5% bzw. 0,5dB. Also sind <8nV/SQRT(Hz) Eigenrauschen anzustreben. Bei 10Hz hat dein OPA227 3,5nV/SQRT(Hz) Spannungsrauschen und rund 2pA/SQRT(Hz) Stromrauschen. Also sollte die Quellimpedanz unter 3k6 liegen. Ein geeignetes Bandpaßfilter ist im Anhang gezeigt.
>Rauschen von ... LM317,7805,723
Was ist nicht gut an deren Datenblaettern ? Auch als Professional wuerde
ich die Werte nicht nachmessen wollen. Das Instrumentarium ist etwas
komplizierter wie nur ein Messverstaerker. Und mit Lochstreifen wuerd
ich gar nicht erst beginnen. Die Thematik nennt sich EMV. Etwas
Mobilfunkwellen auf der Leiterplatte, und die werden in den
Eingangsstufen teilweise gleichgerichtet, fuehren zu Offset und so.
Einfach ein Alugehauese um den Verstaerker ist nicht genug.
Rainer D. schrieb: > Durch verändern der oder des Filters sollen 10 Hz – 100 KHz erreicht > werden. Das wird nicht funktionieren. Die Schaltung ist auf die niedrige Bandbreite optimiert. Bis 100 kHz brauchst du viel mehr Verstärkerstufen. Für 10Hz bis 100kHz würde ich eher so was aufbauen. (mit AD797) http://tangentsoft.net/elec/lnmp/ http://tangentsoft.net/elec/lnmp/misc/schematic3.pdf Natürlich ohne den Rail-Splitter (der rauscht viel zu arg). Gruß Anja
Pico Oschi schrieb: > Einfach ein Alugehauese um den Verstaerker ist nicht genug. Dafür gibts doch die guten Keksdosen. Oder die schönen Farbdosen. Gruß Anja
Auch hier sei wieder einmal auf die AN83 von LinearTechnology hingewiesen. An der dürfte sich sicherlich auch Ralf orientiert haben: http://www.amplifier.cd/Technische_Berichte/Rauschanzeiger/Rauschanzeige.htm branadic
>Vorhanden sind 2*OPA227P und diese sollen in 2 Stufen a` 30 und 33 auf >ca. 1000 Verstärkung kommen. Wie Anja schon geschrieben hat, brauchst du dafür mehr als nur zwei Stufen. Du brauchst bei 100kHz eine Verstärkungsreserve von mindestens Faktor 10. Da geht selbst mit einem dekompensierten OPA228 nur eine Verstärkung von Faktor 10 pro Stufe. >Was ist nicht gut an deren Datenblaettern ? Ein Spektrum wäre doch mal ganz schön... Rainer, laß dich nicht abschrecken. Was du vor hast, habe ich schon gemacht. Es ist nicht Rocket-Science, sondern durchaus machbar. Mußt halt gut abschirmen...
Hallo zusammen, Danke für die fundierten Antworten. Rauschi:Das Bandfilter werde ich ausprobieren. Anja:Die Schaltung mit dem AD797 kannte ich noch nicht. Muß ich mir noch gründlich ansehen. Die Nummer mit der Keksdose ist überlegenswert. Der AD797 kostet bei Reichelt 6,95 €. 4*OPA228P kosten in USA 12.42 € incl.Porto. Bei 3 Stufen *10 = 1000 hätte ich noch 1*OPA228P in Reserve. Um Streifenlochraster komme ich nicht drum rum. Vielleicht zusammen mit einer Keksdose. +/- Spannungsversorgung soll über Cinchbuchsen und Abgeschirmtes Kabel gehen.E/A über BNC-Buchsen,ich weiss grad nicht Isoliert ja/nein. Habt ihr evt.noch Vorschläge oder Denkanschubser. Gruß Rainer
Rainer D. schrieb: > Was ich sagen möchte,das Ballantine misst erst ab 100 µV und das Oszi > fängt an im 1mV und 2mV Bereich rumzuzicken. > Darum die Idee mit dem Messverstärker. Meinst du nicht es wäre sinnvoller die Ursache im Oszi zu beseitigen? Könnte z.B. der Eingangsbereichschalter sein.
Als rauscharmer Vorverstaerker wuerd ich noch den LT1128/LT1028 empfehlen. Der hat nur 0.8nV/rtHz und GBW satt. Bei Faktor 30 pro Stufe erreicht man nach 3 Stufen eine verstaerkeung von 27'000. Um das tiefe Rauschen zu nutzen, sollte man mit einer Quellenimpedanz von unter 100 Ohm kommen.
Wirklich super rauscharm muss nur die 1. Stufe sein. Die Stufen dahinter brauchen vor allem OPs mit genügend Bandbreite, das Rauschen ist schon weniger kritisch. Also lieber etwas mehr für die 1. Stufe ausgeben und dann ggf. dahinter sparen. So wäre z.B. selbst die Kombination von AD797 und NE5532 noch besser als 3 Stufen mit OPA228. Eine Alternative zum AD797 wäre noch ein LT1028 ider LT1128. Der Eingang sollte einen HF Filter haben, mit so etwas wie Ferrite-Perle und einige pF gegen Masse. Beim Ausgang würde ich über einen Widerstand am Ausgang (z.B. 50 Ohm) nachdenken, um die Kapazitive Last durch das Kabel abzublocken.
>Als rauscharmer Vorverstaerker wuerd ich noch den LT1128/LT1028 >empfehlen. Der hat nur 0.8nV/rtHz und GBW satt. Muß es denn wirklich so rauscharm sein? Rainer will doch nur das Rauschen von Festspannungsreglern messen. Das ist doch teilweise sehr groß. Beim LM317 sind das 0,003% der Ausgangsspannung in einem 10kHz-Band. Das wären bei 5V ungefähr 150µVeff, also rund 470µVeff in einem 100kHz-Band. Nur der LM723 geht da deutlich runter, ist aber mit rund 7,9µVeff in einem 100kHz-Band immer noch beachtlich. Wie ich bereits ausgerechnet habe, ist ein Verstärker mit 8nV/SQRT(Hz) doch völlig ausreichend hier. Oder übersehe ich etwas?
Hallo zusammen, ich muss ja jetzt einsehen das es mit dem OPA227 nichts wird, 2*LT1028 sind geordert.Dauert aber 5 – 8 Tage. Das vorgeschlagene Bandpassfilter von Rauschi werde ich so übernehmen. 2* das heißt vor Stufe 1 V=33 und Stufe 2 V=30.Ausgang R=47. Zu der Frage Ursache am Oszi beseitigen möchte ich sagen,es ist ein 100 MHzAnalog Oszi.Im 1mV und 2mV Bereich ist die Bandbreite auf 20 MHz begrenzt.Ich vermute daher das alle Betriebsspannungen i.O. sind. SM ist vorhanden.Aber ohne 2.Oszi wahrscheinlich schwierig.Zumal die Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung groß ist. Gruß Rainer
Da der LT1028 doch ein beachtliches Stromrauschen zeigt, würde ich das Eingangsfilter dann etwas niederohmiger wählen. Ich würde jetzt 13µ6, 1k2, 750R und 2n2 nehmen (von links nach rechts). Reichelt hat 6µ8 MKS-2 Foliencaps. Davon kannst du zwei parallel schalten. Den 750R Widerstand würde ich nicht noch weiter verkleinern, weil dieser im Einschaltmoment den Strom durch die Eingangsschutzdioden des LT1028 auf rund 20mA begrenzt (15V-Sprung).
Rauschi schrieb: > Da der LT1028 doch ein beachtliches Stromrauschen zeigt, würde ich das > Eingangsfilter dann etwas niederohmiger wählen. Der LT1028 ist nur dann rauscharm wenn die Eingangsimpedanz < ca 400 Ohm ist. -> der Eingangswiderstand sollte ca 100 Ohm sein so wie bei der Schaltung mit AD797 oben. Damit ergibt sich der Eingangskondensator zu 330uF. Um den Elko aufzuladen würde ich einen Serienwiderstand direkt an den Eingang schalten (natürlich per Schalter überbrückbar zum Messen). Siehe auch Schalter "vorsicht" "sicher" bei Amplifier CD. Gruß Anja
Hallo Rauschi, deinen Vorschlag werde ich gerne übernehmen. 6µ8 MKS-2 habe ich noch. Danke dafür. Gruß Rainer
Hallo Anja, Danke für deinen Einwand. Ich habe mal meinen Kondensatorbestand durchforstet,und dabei nur einmal einen FC 470µgefunden.ESR gemessen 0,03. Kondensatoren 330µ nur FM,ESR gemessen 0,02 + 0,03. Jetzt ist in deinem Link weiter oben beschrieben Eingangskondensator nicht so kritisch. Im Frequenzrechner von elektrotechnik-fachwissen.de habe ich mal rechnen lassen,330µ zu 470µ ist kein großer Unterschied im Frequenzgang . So,lange Frage,kurzer Sinn.330µ FM oder 470µ FC. Gruß Rainer
>Der LT1028 ist nur dann rauscharm wenn die Eingangsimpedanz < ca 400 Ohm >ist. Bei rund 400R dominiert das thermische Widerstandsrauschen im Vergleich zum Eigenrauschen des LT1028 zwar am stärksten, aber der LT1028 ist natürlich auch noch für andere Quellimpedanzen rauscharm. >-> der Eingangswiderstand sollte ca 100 Ohm sein so wie bei der >Schaltung mit AD797 oben. Den AD797 würde ich hier nicht nehmen, da sein Stromrauschen für 10Hz garnicht spezifiziert ist. >Damit ergibt sich der Eingangskondensator zu 330uF. Einen Elko würde ich hier nur im absoluten Notfall nehmen, weil Elkos teilweise selbst stark rauschen können, vor allem, wenn sie etwas älter sind oder längere Zeit nicht in Betrieb waren und beim Anlegen der Reglerspannung erst mal regenerieren müssen. >Um den Elko aufzuladen würde ich einen Serienwiderstand direkt an den >Eingang schalten (natürlich per Schalter überbrückbar zum Messen). Das braucht nur einmal schiefzugehen, dann ist der Eingang des LT1028 beschädigt und man mißt danach das erhöhte Rauschen eines defekten LT1028. Würde ich nicht machen.
Rainer D. schrieb: > 330µ FM oder 470µ FC. 30 oder 20 Milliohm im Verhältnis zu 100 Ohm Eingangswiderstand? Wieviel ppm Fehler gibt das? Wieviel Prozent Abweichung hat die Kapazität? Gruß Anja
>Im Frequenzrechner von elektrotechnik-fachwissen.de habe ich mal rechnen >lassen,330µ zu 470µ ist kein großer Unterschied im Frequenzgang . >So,lange Frage,kurzer Sinn.330µ FM oder 470µ FC. Als Hochpaßfilter für eine definierte Grenzfrequenz von 10Hz kannst du einen Elko sowieso vergessen. Das mußt du dann später mit einem Foliencap machen. Den Elko wählst du dann einfach deutlich größer als erforderlich, damit seine Toleranzen keinen Einfluß haben. Auf einen Elko würde ich hier aber wikrlich verzichten wollen. Kläre uns doch mal auf, wie stark die Schaltung überhaupt rauschen darf. Wenn es extremst rauscharm sein soll, hat Anja Recht und du mußt für allerkleinste Quellimpedanzen sorgen. Das geht dann nur noch mit Elko. Aber dafür gehst du dann auch das größte Risiko ein, daß der Elko nämlich dir die Messung vermasselt...
Habt ihr euch mal die Mühe gemacht und die AN83 angeschaut? Jim Williams hat ebenfalls einen Elko verwendet mit einem Wert von 330µF, zeigt auch den Frequenzgang und hat festgehalten, worüber ihr hier gerade diskutiert. branadic
>Habt ihr euch mal die Mühe gemacht und die AN83 angeschaut? Jim Williams >hat ebenfalls einen Elko verwendet mit einem Wert von 330µF, zeigt auch >den Frequenzgang und hat festgehalten, worüber ihr hier gerade >diskutiert. Hhm, er schreibt nur, daß er einen "Sanyo Oscon" Elko genommen hat, aber nicht warum. Sind die besonders rauscharm? Bei den großen Leckströmen von Oscons ist eigentlich mit stärkerem Rauschen zu rechnen, oder? Ich habe erst neulich in einem Mischpult beim Mikrofonverstärker zwei Elkos austauschen müssen, weil es zu stark gerauscht hat. Deswegen bin ich auf Elkos im Signalweg gerade nicht sonderlich gut zu sprechen...
Was Elko? es gibt Keramikkondensatoren in dieser Groessenordnung von 100uF, auch wenn die brutal mikrophonisch sein werden. Einen Folinecap koennte man auch nehmen, auch wenn die verfuegbaren Werte etwas kleiner sind. Aber 10uF Folien sind noch handhabbar.
Rauschi schrieb: > Bei den großen Leckströmen > von Oscons ist eigentlich mit stärkerem Rauschen zu rechnen, oder? Ich würde die Elkos auch eher auf niedrigen Leckstrom selektieren. Hier hilft auch die Spannungsfestigkeit deutlich größer zu wählen als notwendig. Wobei der Leckstrom bei 100 Ohm Eingangswiderstand nicht ganz so wichtig ist wie bei höheren Eingangsimpedanzen. Ob Jim Williams die Bauteile immer nach besten Eigenschaften für den Anwendungszweck, oder doch mehr danach was zur damaligen Zeit gerade möglichst "hip" und "teuer" war läßt sich wohl im Nachhinein nicht mehr klären. Auf jeden Fall habe ich die Erfahrung gemacht daß der Leckstrom bei den OsCons von Bauteil zu Bauteil ziemlich stark streut. Bei meiner 0,1 .. 10Hz Schaltung lasse ich nach längerer Meßpause den Leckstrom erst mal 1-2 Tage abklingen bevor ich tatsächlich messe. Gruß Anja
>Bei meiner 0,1 .. 10Hz Schaltung lasse ich nach längerer Meßpause den >Leckstrom erst mal 1-2 Tage abklingen bevor ich tatsächlich messe. Interessant...
Hallo zusammen, au ha,alles nur Hochkaräter im Tread.Ich bin geehrt. Zu Rauschis Einwand muss ich sagen aus Sicht eines Hobby-Bastlers (was ich nur bin) so Unrecht hat er nicht. Zur Frage von Anja weiss ich grad nicht auf welchen Bezug. Kapazitäten sind gemessen mit UT71B 340µ,343µ+453µ. Zu Rauschis Frage wie rauscharm überhaupt. Ich denke,so genau wie möglich,so genau wie nötig. Ich denke,nur mal so als Beispiel,so genau gemessen wie Anja es braucht, ist eine Hausnummer zu hoch für mich. 7*6µ8 MKS-2 hätte ich hier zum Filterbauen.Sonst noch 2µ2;0,1µ;0,22µ; 0,47µ;1µ allesMKS-2.Könnte man damit ein vernünftiges Filter stricken. Sorry,mein Taschengeld für diesen Monat ausgegeben.WAF ist wichtig. Gruß Rainer
Rainer D. schrieb: > genau gemessen wie Anja es braucht, Ich wollte nur verdeutlichen daß der ESR im Verhältnis zu den Kondensatortoleranzen keine Rolle spielt. Die Frage ist auch: muß es fürs Hobby absolut genau sein oder reichen dir vergleichende Messungen? Bei meinen Referenzen will ich beim Rauschen eigentlich nur vergleichende Messungen machen. Ist eine VRE3050 gleich gut wie eine LT1027? Ich muß gestehen daß ich bei meinem Filter die Eingangskondensatoren vom Wert her nicht ausgemessen habe. Zu den Kondensatoren: einfach mal mit LTSPICE oder TINA die Filter simulieren. Bei den Tiefpässen wirst du schon noch ein paar kleinere Werte brauchen. Die Eingangsstufe muß recht niederohmig sein. Bei den nachfolgenden Stufen reicht auch eine etwas höherohmige Auslegung. Gruß Anja
Noch mal 2 Fragen zum Plan mit dem AD797: 1) Muss die Eingangsstufe denn invertierend sein ? Ich weiss, das es Vorteile hat hinsichtlich Nichtlinearität, aber man hat halt auch einen kleinen Eingangswiderstand. 2) Wieso ist der endgültige Filter in der 3. Stufe, und nicht in der 2. Stufe ? Das sollte doch wegen übersteuern durch Signal außerhalb des Frequenzbereichs besser sein.
>1) Muss die Eingangsstufe denn invertierend sein ? Ich weiss, das es >Vorteile hat hinsichtlich Nichtlinearität, aber man hat halt auch einen >kleinen Eingangswiderstand. Nein. Der einzige Vorteil ist hier die Niederohmigkeit, weil du damit den Widerstand, der bei einem nicht invertierenden Verstärker vom "-" nach Masse geschaltet wird, weglassen kannst und dieser nichts zum Rauschen beiträgt. Du kannst dan aber aber auch ganz klein machen, dann spielt er auch keine Rolle. Ich würde das aber nicht so machen, weil der OPamp bei jedem Einschalten der Regelerspannung in Gefahr ist abzurauchen. Wenn man mit dem leicht erhöhten Rauschen klarkommt, würde ich das nicht invertierend machen. >2) Wieso ist der endgültige Filter in der 3. Stufe, und nicht in der 2. >Stufe ? Das sollte doch wegen übersteuern durch Signal außerhalb des >Frequenzbereichs besser sein. Damit auch das Rauschen der dritten Stufe gefiltert wird. Der Vorteil ist aber marginal. >Ob Jim Williams die Bauteile immer nach besten Eigenschaften für den >Anwendungszweck, oder doch mehr danach was zur damaligen Zeit gerade >möglichst "hip" und "teuer" war läßt sich wohl im Nachhinein nicht mehr >klären. Ich denke, daß auch diese Leute mit Wasser gekocht haben. Die haben ganz sicher viel experimentiert und sind teilweise nur durch Ausprobieren auf ihre Lösungen gekommen. Die legendäre Keksdose läßt das ja auch vermuten. Wer sagt außerdem, daß sie immer die bestmögliche Lösung gefunden haben? Vielleicht gibt es ja einen noch rauschärmeren Aufbau, wenn man einen Elko der Marke XY genommen hätte? Also, diese Leute werden heute sicherlich etwas überglorifiziert. >Auf jeden Fall habe ich die Erfahrung gemacht daß der Leckstrom >bei den OsCons von Bauteil zu Bauteil ziemlich stark streut. Elkos sind wirklich ein Phänomen. Ich hatte schon Typen die überhaupt nicht hörbar gerauscht haben. Die waren jetzt nicht mal besonders teuer oder hochwertig. Ich denke, daß der natürliche, echte Leckstrom nur EINEN möglichen Rauschmechanismus bildet. Könnte es nicht sein, daß Herstellungsfehler oder beginnende Korrosion, beispielsweise durch unerlaubten Wasseranateil im Elektrolyt eine viel größere Rauschquelle ist? Elkos sind nicht ganz dicht und der Elektrolyt ist stark hygroskopisch. Was, wenn einige mit der Zeit Wasser ziehen, beginnen zu korridieren und anfangen zu rauschen? Ein Indiz dafür könnte auch der Abnahmereststrom von Elkos sein. Macht man einmal Messungen, stellt man fest, daß bei einigen Elkos der Leckstrom garnicht richtig abnimmt, ganz so, als ob dem "echten" Reststrom ein weiterer überlagert ist, der von der Korrosion herrührt? Ist ein niedriger Reststrom also ein Indiz für gute Herstellungsqualität und niedriges Rauschen? Anja, hast du eine Korrelation zwischen Restsrom und Rauschen festgestellen können?
>Du kannst dan aber aber auch ganz klein machen, dann spielt er auch >keine Rolle. Oh oh. Das sollte natürlich heißen: >Du kannst den aber auch ganz klein machen, dann spielt er auch keine >Rolle.
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Ulrich schrieb: > 1) Muss die Eingangsstufe denn invertierend sein ? Ich weiss, das es > Vorteile hat hinsichtlich Nichtlinearität, aber man hat halt auch einen > kleinen Eingangswiderstand. Muß nicht, häufig ist die Schwingneigung bei invertierenden Verstärkern besser in den Griff zu bekommen. Kritisch ist dies nur bei OPs mit Übernahmeverzerrungen wie z.B. dem LM358. Den kleinen Eingangswiderstand brauchst Du sowieso für rauscharme Verstärker. Ulrich schrieb: > 2) Wieso ist der endgültige Filter in der 3. Stufe, und nicht in der 2. > Stufe ? Das sollte doch wegen übersteuern durch Signal außerhalb des > Frequenzbereichs besser sein. ich würde den Filter sowieso auf die Op-Amp Stufen verteilen. Das nachgeschaltete (einstellbare) Filter hat nur den Vorteil daß man mit verschiedenen Bandbreiten "spielen" kann. Rauschi schrieb: > Anja, hast du eine Korrelation zwischen Restsrom > und Rauschen festgestellen können? Direkt verfolgt habe ich das nicht. Nur als ich kürzlich mal wieder die Schaltung herausgekramt habe um einen LTC6655 mit 5V durchzumessen hatte ich mehrere Ausreisser auf dem Oszi. Einer davon ist auf RED_0570.JPG zu sehen (1uV / Div + 1 sek / Div). ca 20 Messungen gemittelt dann Mittelw 2.62 Stddev 0.426 Nach einem Tag dann die Messungen wie in Bild RED_0570.JPG (0,5uV/Div + 1 sek/Div) mit Mittelw 2.29 Stddev 0.255. Also schon deutlich ruhiger bei sonst gleichen Verhältnissen. Gruß Anja
Anja schrieb: > Nach einem Tag dann die Messungen wie in Bild RED_0570.JPG (0,5uV/Div + > 1 sek/Div) mit Mittelw 2.29 Stddev 0.255. Also schon deutlich ruhiger > bei sonst gleichen Verhältnissen. sorry muß natürlich RED_0596.JPG heissen. Gruß Anja
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Hallo zusammen, Anja,ja es ist richtig,vergleichende Messungen würden reichen für den Hobbybereich. Aber,eine Stufe genauer als es braucht ist schöner. Ich habe mir mal TINA-Demo runtergeladen.Ist ja ein Mordswerkzeug. Meine ersten Versuche sehen so aus. Gruß Rainer
Der Widerstand R2 am Eingang sorgt schon für etwas viel rauschen. Den sollte man lieber raus lassen, oder viel kleiner (Bereich 50 Ohm) machen. Der Filter an der 2. Stufe darf auch hochohmiger sein - da ist Rauschen nicht mehr so kritisch.
Ulrich schrieb: > Der Widerstand R2 am Eingang sorgt schon für etwas viel rauschen. Na ja für das Rauschen ist als Eingangsimpedanz ja die Summe aus (R6 || R8) + R2 + (R1 || C1) verantwortlich. Wobei C1 ja auch schon 700 Ohm bei 10 Hz hat. Der LT1028 ist optimiert für Eingangsimpedanzen < 400 Ohm. Gruß Anja
>Direkt verfolgt habe ich das nicht. >Nur als ich kürzlich mal wieder die Schaltung herausgekramt habe um >einen LTC6655 mit 5V durchzumessen hatte ich mehrere Ausreisser auf dem >Oszi. >Einer davon ist auf RED_0570.JPG zu sehen (1uV / Div + 1 sek / Div). >ca 20 Messungen gemittelt dann Mittelw 2.62 Stddev 0.426 >Nach einem Tag dann die Messungen wie in Bild RED_0570.JPG (0,5uV/Div + >1 sek/Div) mit Mittelw 2.29 Stddev 0.255. Also schon deutlich ruhiger >bei sonst gleichen Verhältnissen. Vielen Dank für deine Ausführungen! >Der Widerstand R2 am Eingang sorgt schon für etwas viel rauschen. Den >sollte man lieber raus lassen, oder viel kleiner (Bereich 50 Ohm) >machen. Naja, R2 soll ja auch den Einschaltstrom begrenzen, wenn die Schaltung an einen zu messenden Spannungsregler angeschlossen wird. Ohne Strombegrenzung würde die Eingangsschutzschaltung des LT1028 gegrillt. Jim Williams nimmt 100R für einen 5V-Regler, womit der Einschaltstrom auf rund 30mA bergenzt wird. Laut Datenblatt hält der LT1028 am Eingang 25mA aus.
Den Eingangsstrom kann man besser mit externen Dioden Begrenzen als durch einen so großen Widerstand. Vom Stromrauschen sind die LT1028 oder AD797 nicht so gut, da kommt es auch ein paar pA Leckstrom von Dioden auch nicht an. Bei 1000 facher Verstärkung können es ja auch nur ein paar mV am Eingang sein. Mit 680 Ohm macht man das gute Rauschverhalten völlig zu Nichte und könnte gleich einen OP27 nehmen. Mehr als vielleicht 33 Ohm würde ich da als Schutz nicht vorsehen. Ein paar 1N4148, oder ggf. was etwas größeres und mit weniger Leckstrom sollte dann schon als Schutz reichen. Für den normalen Betrieb wäre ein Widerstand zum sanften anfahren aber nicht schlecht. Der Widerstand gegen Masse kann dafür ruhig auch etwas größer werden und damit die Grenzfrequenz am Eingang auch tiefer als 10 Hz, oder ggf. der Kondensator auch etwas kleiner. Störend wäre der kleine Kondensator nur wegen dem Stromrauschen des OPs, und das auch nur bei kleinen Frequenzen. So ab 100 Hz hat man dann das wirklich kleine Rauschen des OPs. Die eigentliche Filterung kann das im wesentlichen hinter der 1. Stufe kommen. Nur einen ersten Tiefpass und groben Hochpass sollte man schon am Eingang haben. Dafür dann ggf. auch eine Induktivität, und nicht nur den Widerstand. Der Widerstand R6 sollte dagegen noch kleiner werden, ggf. auch nur 10 Ohm, so wie im Datenblatt des LT1028. Bei nur ein paar mV fließt das trotzdem nicht viel Strom. Wie mächtig Tina als Tool ist sieht man auch ganz gut wenn man sich damit die Rauschquellen ansieht.
Hallo zusammen. den Vorschlag Simulationsprogramme zu nutzen habe ich mir ja zu Herzen genommen. Durch dieses mächtige Werkzeug TINA und die damit verbundenen Ergebnisse der AC-Analyse + Rauschanalyse haben mich ein gutes Stück weiter gebracht im Verständnis OP-Rauschen-Verstärkung. Obwohl,ganz ehrlich,so richtig bis aufs Tausendstel vom Verständnis fehlt wohl noch einiges. Mein neuestes Filter,was ich ausgekungelt habe,sieht so aus,von links nach rechts. 20µ4 1,2k 47 22n Ich versuche jeweils die fundierten Aussagen im Tread zu verarbeiten und nach meinem Verständnis und Zielen umzusetzen. Gruß Rainer
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>Durch dieses mächtige Werkzeug TINA und die damit verbundenen Ergebnisse >der AC-Analyse + Rauschanalyse haben mich ein gutes Stück weiter >gebracht im Verständnis OP-Rauschen-Verstärkung. Achtung, TINA kann von OPamps nur dann eine Rauschanalyse machen, wenn du ein Macro gewählt hast. Vom LT1028 hat die kostenlose Version TINA-TI aber kein Macro! Dann wird der LT1028 als rauschfrei betrachtet, was natürlich Quatsch ist. >Mein neuestes Filter,was ich ausgekungelt habe,sieht so aus,von links >nach rechts. 20µ4 1,2k 47 22n. Ich verstehe immer noch nicht, warum man sich hier auf aller kleinstes Rauschen versteift, wenn selbst der Ultra-Low-Noise Regler LP5900 bei 100Hz ein Rauschen von 300nV/SQRT(Hz) zeigt. Da Rauschen geometrisch addiert wird, ist zusätzliches Rauschen schon vernachlässigbar, wenn es weniger als ein Drittel der Hauptrauschquelle beträgt. Von daher dürfte die Schaltung sogar mit 100nV/SQRT(Hz) bei 100Hz rauschen und das zusätzliche Rauschen wäre noch vernachlässigbar. >Sorry,ein Versuch einmal komplett mit realen Werten. Da Rauschen geometrisch addiert wird, besteht keinerlei Notwendigkeit das zweite Bandpaßfilter genauso niederohmig auszulegen, wie das erste!
Hallo Rauschi, völlig richtig mit dem Macro. Ich habe wohl auch mehr nur rein die Filter gemeint,ohne das explizit zu sagen. Mit dem Rauschen hast du natürlich recht. Bin halt noch sehr unsicher bei den einzelnen Werten. Fehlt halt Grundwissen.Wird sich hoffentlich noch alles finden. Zum Beispiel die 2 gleichen Filter. Die Teile sind da,dachte 2 gute Filter und gut is. Wenn das kontraproduktiv ist,sorry. 2 Dioden zusätzlich sind auch in der Gedankenentwicklungsphase. Gruß Rainer
Hallo zusammen, ich sehe gerade beim spielen mit den Filterwerten in TINA wenn R2 auf 2,7k erhöht wird der -3db Wert bei 3Hz liegt. 10 Hz bis 100KHz soll schon bleiben.Aber wieviel mitnehmen von 1-10Hz und über 100KHz.Ich würde schon gerne wissen wie ihr das richten tätet. Gruß Rainer
>Wenn das kontraproduktiv ist,sorry. Kontraproduktiv in dem Sinne, daß R3 die kapazitive Last C4 für OP1 eventuell nicht ausreichend entkoppeln kann. >10 Hz bis 100KHz soll schon bleiben.Aber wieviel mitnehmen von 1-10Hz >und über 100KHz.Ich würde schon gerne wissen wie ihr das richten tätet. Ich täte das so tun, daß ich mit jedem Filter 1,5dB Abfall bei 10Hz und 100kHz erzeugen würde. Macht dann bei zwei Filtern gerade 3dB dort. Ist aber auch nicht soo wichtig, wenn du nur vergleichende Messungen machen willst.
Die Größe des Kondensators am Eingang ist einfach durch die Forderung nach niedriger Impedanz gegeben. Wenn die Eingangstufe eine etwa niedrigere Grenzfrequenz hat, ist das aber in der Regel nicht so schlimm. Mich würde da eine kleinerer Widerstand gegen Masse schon mehr Stören als eine niedrigere Grenzfrequenz. Die Gewollte Grenzfrequenz kann man ganz gut mit der 2. Stufe einstellen. Der 2. Filter sollte aber einiges hochohmiger werden - der OP hat so schon eine recht heftige Last. Da reicht dann auch etwa 1 µF am Eingang der 2. Stufe und macht die Schaltung schon einiges kleiner. Vom Rauschen ist das auch keine Problem mehr und man darf auch einen günstigeren OP mit weniger Biasstrom wählen (z.B. OP37, LT1037). Wegen der dann etwas geringeren Anforderung an die Bandbreite wäre ggf. auch ein 3 Stufiger Aufbau nicht so abwegig. Rein für die Messung an den Üblichen Reglern braucht man es nicht so Rauscharm. An der Schaltung ändert sich aber nicht viel wenn man einen anderen OP nimmt, außer das man dann ggf. wegen weniger Bandbreite (der LT1028 ist nicht nur rauscharm, sondern auch recht schnell) das ganze 3 stufig machen muss. So etwas wie ein LT1037 wäre ggf. wegen weniger Rauschstrom am Eingang auch eher universell als der LT1028. Da die ICs pinkompatibel sind, legt man sich auch nicht so schnell fest.
Anja schrieb: > Rauschi schrieb: >> Bei den großen Leckströmen >> von Oscons ist eigentlich mit stärkerem Rauschen zu rechnen, oder? > > Ich würde die Elkos auch eher auf niedrigen Leckstrom selektieren. > Hier hilft auch die Spannungsfestigkeit deutlich größer zu wählen als > notwendig. > > Wobei der Leckstrom bei 100 Ohm Eingangswiderstand nicht ganz so wichtig > ist wie bei höheren Eingangsimpedanzen. > > Ob Jim Williams die Bauteile immer nach besten Eigenschaften für den > Anwendungszweck, oder doch mehr danach was zur damaligen Zeit gerade > möglichst "hip" und "teuer" war läßt sich wohl im Nachhinein nicht mehr > klären. Auf jeden Fall habe ich die Erfahrung gemacht daß der Leckstrom > bei den OsCons von Bauteil zu Bauteil ziemlich stark streut. > > Bei meiner 0,1 .. 10Hz Schaltung lasse ich nach längerer Meßpause den > Leckstrom erst mal 1-2 Tage abklingen bevor ich tatsächlich messe. > > Gruß Anja Hallo, Ich möchte hier meine Erfahrungen mit Elkos im NF- Bereich mitteilen. Es ist zwar nichts theoretisch hinterlegtes, aber aus meiner mittlerweilen 60-jährigen praktischen Erfahrung mit Meßgeräten tiefen NF Bereich (0,01 Hz bis 10Hz). Hier haben wir im „ausgeschalteten“ Zustand die Elkos im Eingangsbereich hochohmig formiert. D.h.auf ca. 1,5 Volt gehalten. Hierbei erreichten wir eine deutliche Verbesserung des Rauschverhaltens und die deutliche Minimierung des „Reststromverhaltens“. Hierbei ist natürlich ein Schalter oder ähnliches nicht einzusetzen, wir haben dazu Mini- Steckverbinder benutzt, die vor Messbeginn wieder so abgezogen wurden, dass sie weder als Antenne noch als Brummschleife dienen konnten. Die Gehäuse waren aus zwei Messinggehäusen aufgebaut, damit die Eingangsstufen doppelt geschirmt waren. So konnten wir halbwegs vernünftige Werte erreichen, da wie schon oben erwähnt, andere Kondensatortypen wieder andere Probleme bereiteten. Nebenbei bemerkt konnten wir keine Hersteller bezogene Leckstromfehler und/oder Rauschen bemerken. Wir setzten Typen mit Spannungsfestigkeit größer als 35Volt ein. Grüße teccoralf
Ralf Haeuseler schrieb: >> Bei den großen Leckströmen >> von Oscons ist eigentlich mit stärkerem Rauschen zu rechnen, oder? > Ich würde die Elkos auch eher auf niedrigen Leckstrom selektieren. > Hier hilft auch die Spannungsfestigkeit deutlich größer zu wählen als > notwendig. Das wird besonders bei den Oscon wohl ein nicht ganz billiges Unterfangen. Ich habe mich aber auch schon gefragt, wie wohl billige Panasonic Low ESR für wenige Cent vom Reichelt im Vergleich dazu abschneiden. 35V-Typen gibt es bei 330µF ebenfalls, SMD-Varianten auch mit höherer Spannungsfestigkeit, leider steigt bei dieser auch der ESR etwa um eine Größenordnung an. > Ob Jim Williams die Bauteile immer nach besten Eigenschaften für den > Anwendungszweck, oder doch mehr danach was zur damaligen Zeit gerade > möglichst "hip" und "teuer" war läßt sich wohl im Nachhinein nicht mehr > klären. Auf jeden Fall habe ich die Erfahrung gemacht daß der Leckstrom > bei den OsCons von Bauteil zu Bauteil ziemlich stark streut. Ob Jim W. nun nach hip oder teuer ausgewählt hat möchte ich mal nicht kommentieren, zumindest hat er nach dem wissenschaftlichen Prinzip gearbeitet und alle Angaben für einen Nachbau gemacht, sodass sich derartige Messungen und hoffentlich auch Ergebnisse reproduzieren lassen sollten. Ralf Haeuseler schrieb: > Hier haben wir im „ausgeschalteten“ Zustand die Elkos im > Eingangsbereich hochohmig formiert. D.h.auf ca. 1,5 Volt gehalten. > Hierbei erreichten wir eine deutliche Verbesserung des Rauschverhaltens > und die deutliche Minimierung des „Reststromverhaltens“. Danke für deine Ausführung mit dem hochohmigen Formieren. Ralf Haeuseler schrieb: > Wir setzten Typen mit Spannungsfestigkeit größer als 35Volt > ein. Bei der Spannungsfestigkeit ist man, zumindest wenn man mal Reichelt im Auge hat, nicht immer frei in der Wahl. Diverse Werte gibt es nur bis 16V, andere bis 35V und wieder andere sogar bis 100V. Habt ihr vielleicht mal eine Messreihe eines einzelnen Herstellers gemacht und Kondensatoren gleicher Kapazität aber unterschiedlicher Spannungsfestigkeit gegeneinander verglichen? Gibt es vielleicht eine signifikante Korrelation? branadic
Hallo, bestimmte Hersteller haben wir nicht gefunden, aber die axialen Bauformen waren deutlich besser (in unserem obigen Sinne!). Diese rauschten weniger und hatten einen stabileren Leckstrom. Ich meine damit reproduzierbare Werte. Damit war unsere Konzeption besser zu realisieren. Grüße teccoralf
Interessante Links: http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=2329638 http://downloads.hindawi.com/journals/apec/1987/010769.pdf
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Hallo zusammen, Danke erstmal bis hierher für die guten und verständlich erklärten Vorschläge und die sachliche Kritik. Ich habe jetzt für mein Verständnis die Filterwerte so festgelegt. Frage an euch,geht’s so? Kritik ausdrücklich erwünscht. Gruß Rainer
Die Amplitude am Eingang kann nur sehr klein sein. Bei mehr als etwa 12 mV am Eingang übersteuert der Ausgang schon. Damit die "Dioden" für die Überspannungsbegrenzung wirken sollte die besser gegen GND verbinden - bei mehr als etwa 2 V ist der OP schon in Gefahr. Alternativ noch eine kleine Hilfsspannung von z.B. +-0,5 V per Diode und Widerstand. So fließt der Strom dann auch direkt nach GND ab. Wenn man unbedingt will, könnte man die Spannung auch aus dem Ausgang des OPs gewinnen - die Dioden würde dann im Normalfall im Bereich sehr kleiner Spannungen unter 1 mV bleiben. Die Schaltung um den 2. OP sollte hochohmiger sein. Mit 300 Ohm Lastwiederstand kommt der OP nicht mehr gut auf eine große Amplitude. Wegen der geringeren Ströme nach GND wäre es besser die 2. Stufe eher invertierend aufzubauen.
Hallo Ulrich, sorry,mit dem 2.OP,ist glaube ich schon angesprochen worden. Dann werden R7=1k und R8=285k. Gruß Rainer
1 K und 28,5 K ist da dann schon wieder etwas groß, vor allem für den LT1028. Da wären so eher 100 Ohm und 2,85 K richtig. Bei den Widerständen für den 2. Filter hätte ich auch noch ein paar Bedenken. R5 ist z.B. mit 1,8 K zu groß für den LT1028. Mit den 1,8 K wäre vom Rauschen dann schon ein LT1037 besser. Der LT1028 ist schön wenn man wirklich kleines Spannungs-Rauschen braucht, aber sonst eher unpraktisch mit viel Stromrauschen und entsprechend hohen Strömen. Ich würde da lieber 2 einfachere OPs nehmen, falls man überhaupt auf 1000 fache Verstärkung kommen muss, und nicht ggf. 100 fach schon reicht.
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>Frage an euch,geht’s so?
Ich würde es so, wie im Anhang machen. Am Ausgang der Schaltung noch
einen 100R Widerstand. Habe ich vergessen.
Die Dioden sollten kein nennenswertes Umgebungslicht abbekommen, weil
das deren Leckströme vergrößern kann. Das kann dann theoretisch
zusätzlich rauschen.
Du kannst ja die Dioden mal abhängen und schauen, ob es dann weniger
rauscht.
Hallo zusammen, Ulrich,OK 28,5k,hatte das , vergessen. Rauschi,ich habe schon 2*LT1028 geordert. V=1000 soll schon sein. Das mit den Dioden ist gut.Werde das so versuchen. 2,5nA Leckstrom,geht das in Ordnung bei V=1000? Ich weiss jetzt nicht ob es zu unverfroren ist,wenn ich dich bitten würde, die gleiche Analyse mit LT1028 zu machen? Weil,ich hab ja nur die Demo. Gruß Rainer
>Ich weiss jetzt nicht ob es zu unverfroren ist,wenn ich dich bitten >würde, die gleiche Analyse mit LT1028 zu machen? >Weil,ich hab ja nur die Demo. Ich habe auch nur die Demo... Du kannst das Rauschen der OPamp aber mit zusätzlich eingefügten Rausch- und Stromquellen simulieren. Am Ausgang wird dann alles geometrisch addiert.
Hallo zusammen, ich habe gerade in TINA-Demo gesehen das bei AC-Frequenzanalyse mit 1N4148 oder BC547 als Diode der Frequnzgang sich ändert. Unter 10 Hz keine Absenkung der Amplitude mehr. Kann da jemand etwas zu sagen.Danke. Gruß Rainer
Bei meiner Schaltung ändert sich nichts. Zeig mal deine Schaltung.
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Hallo Rauschi, anbei meine Analyse. Gruß Rainer
Hallo Rauschi, Böser Fauxpax,sorry,C1=20,4k?Alles klar. Gruß Rainer
Rauschi schrieb: > Hhm, er schreibt nur, daß er einen "Sanyo Oscon" Elko genommen hat, aber > > nicht warum. Sind die besonders rauscharm? Schreibt er schon. Weil diese Teile rauscharm und leckstromarm sind - denn die Teile selektiert er vorher. Noch besser sind die wet slug tantal, schreibt er in einem späteren Artikel. Aber wer will schon immer 200 Euro für einen Tantal ausgeben ...
>Schreibt er schon.
Aber nicht in der AN83. Warum er einen 330µF Oscon von Sanyo für die
Messung einsetzt, schreibt er an keiner einzigen Stelle.
>Du kannst das Rauschen der OPamp aber mit zusätzlich eingefügten Rausch- >und Stromquellen simulieren. Am Ausgang wird dann alles geometrisch >addiert. Ich habe das mal gemacht und erhalte für meine Schaltung mit dem LT1037 folgends Rauschen (auf den Eingang bezogen): 10Hz: 3,3nV/SQRT(Hz) 100Hz: 3,1nV/SQRT(Hz) 1kHz: 3,0nV/SQRT(Hz) 10kHz: 3,0nV/SQRT(Hz) 100kHz: 2,4nV/SQRT(Hz) Und mit dem LT1028 in der selben Schaltung: 10Hz: 4,0nV/SQRT(Hz) 100Hz: 2,0nV/SQRT(Hz) 1kHz: 1,9nV/SQRT(Hz) 10kHz: 1,9nV/SQRT(Hz) 100kHz: 1,4nV/SQRT(Hz) Für den LT1028 kann die Schaltung aber, wie ja schon mehrfach gesagt wurde, gerne noch etwas niederohmiger ausfallen.
Hallo, hier von mir ein Vorschlag, um aus der Theorie mal etwas für die Praxis zu gewinnen. Den Verstärker wie bis jetzt berechnet aufbauen und dann mit diesem Teil als echter Verstärker benutzt eine Messreihe durchführen. Dabei schon nach 1. Leckstrom selektierte und formatierte Elkos benutzen und in zwei Anordnungen (einmal stromdurchflossen, in der Größenordnung der zu erwarenden Spannungen) 2. die zweite Messreihe an einer bekannten, nicht Stromdurchflossenen Signalquelle. Die so selektierten Elkos dann einsetzen. Damit kann man sich gut den optimalen Werten annähern. Grüße TECCORALF
Rauschi schrieb: >>Schreibt er schon. > > Aber nicht in der AN83. Warum er einen 330µF Oscon von Sanyo für die > Messung einsetzt, schreibt er an keiner einzigen Stelle. Er wird keinen Folienkondensator in der Größe dagehabt haben, damals anno vor dem Krieg als die AppNote entstand. Und da war doch noch das Musterset von Sanyo. Grappsch! ESR ist ja schön klein. Manchmal sind weggefallene Infos interessanter als das was man lesen kann. Eigentlich ist das immer so. Vor allem beim Einkaufen! Der ESR wirkt als zusätzlicher Rauschwiderstand!
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Hallo zusammen, Rauschi,danke für deine Mühe. Ralf Heuseler,aufbauen auf jeden Fall,Messreihe sogut ich es kann. Wenn ich jetzt die Vorschläge von Rauschi und Ulrich zusammenfasse kommt für mich folgende Filterschaltung bei raus. Ich möchte,wenn’s ohne Klimmzüge machbar,ist schon eine Sicherung mit einbauen. Meine vielleicht letzte Filterschaltung anbei. Rauschis Vorschlag mit und ohne 1N4148 messen und dann entscheiden ist praktisch. Ulrich das mit den Vorspannen bei der BC547 Lösung habe ich noch nicht richtig begriffen. Ich habe noch mal nachgelesen zwecks niedriger Leckströme: 1N4148 = 25nA;BAV45 = 5pA;BC547 < 200pA. Gruß Rainer
>1. Leckstrom selektierte und formatierte Elkos benutzen Also bei Elkos 1...2 Tage mit einer moderaten Spannung zu formatieren und dann auf niedrigen Leckstrom zu selektieren ist eindeutig eine gute Methode, um einen rauscharmen Elko zu bekommen. Damit hat wohl schon jeder gute Erfahrungen gemacht, der in diesem Bereich mal gearbeitet hat. Der Grund dafür ist, daß der Leckstrom ja eine direkte Ursache für das Rauschen ist (Tunneleffekt, etc.) Aber du hast Recht, es wäre natürlich schon mal interessant herauszufinden, ob Oscons weniger rauschen... >Er wird keinen Folienkondensator in der Größe dagehabt haben, damals >anno vor dem Krieg als die AppNote entstand. Und da war doch noch das >Musterset von Sanyo. Grappsch! ESR ist ja schön klein. Ja, ich sehe das genauso unverkrampft. Auch ich habe schon Bauteile genommen, weil sie einfach da waren. Von Jim Williams ist auch bekannt, daß er von normalen Elkos nicht viel hielt und bei Entkoppelungsmaßnahmen von empfindlichen Chips auf die ESR-armen Oscons geschworen hat. Von daher liegt es nahe, daß er den Oscons auch niedriges Rauschen angedichtet hat. Vom Leckstrom her gesehen eher Quatsch, weil die Oscons ja bekannt sind für ihre besonders hohen Leckströme. Jetzt kann es nur noch sein, daß Oscons beim Formatieren nach einiger Zeit besonders tief heruntergehen mit dem Abnahmerestrom, also nur der Anfangsreststrom hoch ist. Oder der Leckstrom folgt einem anderen Mechanismus und erzeugt von Hause weniger Rauschen. >Manchmal sind weggefallene Infos interessanter als das was man lesen >kann. Eigentlich ist das immer so. Vor allem beim Einkaufen! Jim Willimas wurde immer dafür gelobt, daß seine Erklärungen einfach zu verstehen waren. Viele Details diskutierte er aber garnicht, weil er offenbar keine schlafenden Bären wecken wollte. Außerdem waren einige Schaltungen absichtlich umfangreicher gewählt als notwendig, nur um noch mal hier und da einen Chip von LT einsetzen zu können. Wir sollten die Kirche im Dorf lassen, Jim Williams war ein genialer Elektroniker, aber auch er hat mit Wasser gekocht... >Rauschis Vorschlag mit und ohne 1N4148 messen und dann entscheiden ist >praktisch. Da die beiden Dioden ja praktisch spannungslos sind, dürften hier auch keine relevanten Sperrströme fließen. Rauschmäßig dürften die Dioden hier also eher unkritisch sein. Aber schau, daß kein Umgebungslicht auf den Glaskörper fällt! Geeignete Dioden gibt es ja auch noch im SOT-23 Gehäuse, wie die BAV99 oder BAV199.
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>Meine vielleicht letzte Filterschaltung anbei. Wenn du wirklich den LT1028 nehmen willst, solltest du R1 und R6 (in meiner Schaltung) noch verkleinern. Ich würde die Schaltung im Anhang vorschlagen.
Die Widerstände R1 und R6 kleiner zu machen ist nur bei den ganz kleinen Frequenz hilfreich. Sonst stört das sogar eher etwas mehr. Dazu muss man dann auch noch die Kondensatoren C1 und C4 vergrößern. Mit dem LT1028 als 2. OP sollte auch R5 kleiner und C3 größer - das ist vor allem auch kein so großer Aufwand, im Gegensatz zu einem größeren C1 und C4. Die Vorspannung für die Diode wäre halt so etwas wie je 2 Diode in Reihe, und dann über Widerständen die Dioden die nach GND gehen etwas mit Strom belasten. Das kann entweder fest aus der Versorgung sein, oder alternativ vom inv. Eingang oder einem 2. ähnlichen Spannungsteiler. Die Dioden hätten dann eine noch niedrigere Spannung. Da der OP aber schon so viel Bias/Offsetstrom hat, kommt es hier nicht auf ein paar pA an. Das wäre mehr etwas wenn es um pA geht.
Noch eine kleine Anmerkung nebenbei. Um das Rauschen zu minimieren, sollte die Schaltung nicht mit +-15V versorgt werden, sondern mit einer kleineren Spannung von z.B +-5V. Das hat zwei Gründe. Einerseits wird der IC aufgrund der reduzierten Verlustleistung nicht mehr ganz so warm, was das Rauschen reduziert. Andererseits hängt das Spannungsrauschen auch unabhängig von der Temperatur mit der Höhe der Betriebsspannung zusammen, wie man auf Seite 6 "Voltage Noise vs Supply Voltage" sehen kann. Dieses Verhalten lässt sich aber nicht pauschal auf alle OPVs übertragen. Ich arbeite im Moment auch an einem rauscharmen Verstärker aber mit zwei AD797 parallel am Eingang. Bei dem ist es so, dass das Rauschen zu kleinen Spannungen hin wieder zunimmt. Im Bereich von etwa 9V gibt es ein Minimum. Danach steigt das Rauschen aufgrund der Temperatur wieder an. Allerdings habe ich das ganze nur mit Batterien getestet, sodass ich nur in 1,5V Schritten die Schaltung testen konnte. Das ganze will ich aber, wenn die endgültige Schaltung fertig ist noch genauer untersuchen. Aktuell hat der Prototyp bei 9V im Bereich von 10Hz bis 100kHz ein Eingangsrauschen von etwa 210nVrms. Besser als ich erwartet hatte. Zuerst wollte ich das ganze auch mit zwei LT1028 aufbauen, da der LT1028 bessere Werte hat als der AD797. Allerdings weisen beide LT1028, die ich bei Reichelt bestellt hatte den worst case von 1,2nV/sqrt(Hz) beim Spannungsrauschen auf, weshalb ich auf zwei AD797 umgestiegen bin, die ich noch hier hatte. Naja, mal sehen, ob ich in den nächsten Wochen weiter komme. LG Christian
Es gibt auch bei Widerständen eklatante Unterschiede im Rauschen. Die allseits bekannte Rauschformel für Widerstände stellt nur das erreichbare Minimum dar! Reale Widerstände kommen gerne auf den zehnfachen Wert. Kohleschicht schneidet da ganz schlecht ab. Andererseits können spiralisierte Metallfilmwiderstände erhebliche Induktivitäten besitzen. Reichlich Spielraum für praktische Optimierung.
>Es gibt auch bei Widerständen eklatante Unterschiede im Rauschen. Die >allseits bekannte Rauschformel für Widerstände stellt nur das >erreichbare Minimum dar! Reale Widerstände kommen gerne auf den >zehnfachen Wert. Ganz so schlimm ist es meiner Erfahrung nach glücklicherweise nicht. Macht man genaue Messungen mit Schaltungen, die mit solchen Widerständen aufgebaut sind, stellt man ein gute Übereinstimmung mit dem theoretischen Rauschen fest. Ich habe so etwas mal mit einem Transimpedanz-Verstärker gemacht, bei dem man wirklich direkt das Rauschen des Widerstands in der Gegenkopplung "sieht". Bis rund 470k halten sich die Rauschwerte exakt an die Theorie. Nur bei deutlich größeren Widerständen ändert sich das etwas. Auch das Stromrauschen spielt hier noch überhaupt keine Rolle, da die Signalpegel viel zu klein sind, um nennenswerte Ströme zu erzeugen. >Kohleschicht schneidet da ganz schlecht ab. Kohleschicht-Widerstände haben sich in den letzten Jahrzehnten dramatisch verbessert. Rauschmäßig sind sie kaum noch schlechter. >Andererseits können spiralisierte Metallfilmwiderstände erhebliche >Induktivitäten besitzen. Ich habe jetzt mal von einem 4k7 Metallfilm-Widerstand den Lack abgekratzt. Darunter ist eine Helix mit 5 "Schlägen" zu erkennen. Bei einem Durchmesser des Widerstandskörpers von 1,8mm ist das ein rund 3cm langer "Faden". Macht grob geschätzt 30nH, also rund 0,02R bei 100kHz. Auch die üblichen 0,3pF Streukapazität zwischen den Anschlüssen spielen hier noch überhaupt keine Rolle.
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Hallo zusammen, ich versuche gerade mich in LTspice einzuarbeiten. Die LT1028 sind leider immer noch nicht da. Anbei meine Schaltung und ein Screenshot vom Rauschen am Ausgang. Ich weiss grad nicht,wie muss ich das Interpretieren? Hat jemand ein Lichtlein für mich?Danke. Gruß Rainer
Das ist die spektrale Rauschspannungsdichte am Ausgang, also das Rauschen in einem 1Hz breiten Band.
Das gezeigte Rauschen ist vermutlich das vom Ausgang, also auf die Amplitude am Ausgang bezogen. Bei Verstärkern arbeitet man sonst oft mit Werten die Auf den Eingang bezogen sind. Da werden dann aus den 4 µV am Ausgang rund 4 nV /Sqrt(Hz) am Eingang. Das ist schon nicht so schlecht, aber dafür ist noch kein LT1028 nötig. Man muss aber auch sehen ob die mitgelieferten Modelle für den LT1028 stimmen. Bei der alten Version die ich habe, ist z.B. das Rauschen um etwa den Faktor 10 zu groß (bei fast allen OPs - so wie es aussieht). Wenn man im Plan einzelne Bauteile wie Widerstände anklickt, kann man sich berechnen lassen, welchen Anteil die Teile am Rauschen haben. Hier wird R2 recht viel dazu beitragen. Wie das Stromrauschen des OPs dabei berücksichtigt wird weiss ich allerdings nicht.
Hallo euch beiden, das hilft mir erstmal weiter.Danke. Gruß Rainer
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Hallo Rauschi,hallo Ulrich, ich habe leider noch eklatante Fehler gefunden. V1;Rges=1000 ist Rges=0.R3 ist 11. Nochmal neue Simulation. Ich denke es ist jetzt stimmiger. Würdet ihr das Filter so dimensionieren?Danke. Gruß Rainer
Hallo Rauschi, mit C4=3n9 wird bei 100KHz arg viel weggeschnitten. Gruß Rainer
>mit C4=3n9 wird bei 100KHz arg viel weggeschnitten.
Wolltest du nicht -3dB bei 100kHz?
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Hallo Rauschi, was mache ich falsch. Anbei mal meine Simulation. Gruß Rainer
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Hallo Rauschi, mit Fielmann währ das nicht passiert. Gruß Rainer
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@Rainer Schau dir mal den Bereich von 1Hz bis 10MHz an. Bei 400kHz hast du einen extrem starken Peak beim Rauschen, der von den LT1028 kommt. Er sieht nur durch die logarithmische Darstellung sehr dünn aus. Im gewünschten Bereich von 10Hz bis 100kHz kommst du auf etwa 1,6nV/sqrt(Hz) bezogen auf den Eingang. Bei diesem Rauschwert hat der Peak selbst eine Breite von ca. 100kHz. Er ist in dem Bereich aber höher, sodass er das gesamte Rauschen am Ausgang in erster Linie vom Peak dominiert wird. LG Christian
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>Schau dir mal den Bereich von 1Hz bis 10MHz an. Bei 400kHz hast du einen >extrem starken Peak beim Rauschen, der von den LT1028 kommt. Bei meiner Berechung ist der Peak aber nur 1,5µV/SQRT(Hz) hoch. Falls der Peak stört, kann man ihn passiv herausfiltern, etwa so wie im Anhang.
Christian L. schrieb: > Schau dir mal den Bereich von 1Hz bis 10MHz an. Bei 400kHz hast du einen > extrem starken Peak beim Rauschen, der von den LT1028 kommt. Er sieht > nur durch die logarithmische Darstellung sehr dünn aus. Mit welchem Model des LT1028 simulierst du? Ich habe mir das Spice Model von der Linear Website heruntergezogen und dieses zeigt das Peaking bei mir nicht, dafür rauscht die Schaltung mit dem Model extrem: http://cds.linear.com/docs/Software%20and%20Simulation/LT1028.txt Das in LTSpice hinterlegte Model LT1028CS zeigt das Peaking, dafür rauscht die Schaltung aber auch um Faktoren weniger. "Traue keiner Simulation, solange du die Ergebnisse nicht nachvollziehen kannst." branadic
branadic schrieb: > "Traue keiner Simulation, solange du die Ergebnisse nicht nachvollziehen > kannst." Die Sache ist aber die, dass das Datenblatt den Peak bestätigt. Schau dir mal auf Seite 9 den Graph "High Frequency Voltage Noise vs Frequency" an. Dieser zeigt bei 400kHz einen sehr starken Peak des Spannungsrauschens. Deshalb unterstelle ich dem Simulationsergebnis eine gewisse Korrektheit. LG Christian
Hallo zusammen, Danke für die Beiträge. Cristian,der Einwand ist berechtigt.Würde das Ergebnis verfälschen. Inwieweit weiss ich grad nicht? Rauschi,habe deine Werte mal eingegeben in LTspice,0,36µV/Hz1/2 ist der Peak.Jetzt stellt sich mir die Frage,welche Spule. 470µH ist klar!Kann man auch 2 * TP hintereinander. 100R;4,7n-->in Spice 0,51µV. Gruß Rainer
>"Traue keiner Simulation, solange du die Ergebnisse nicht nachvollziehen >kannst." Das OPamp-Rauschen wird meiner Erfahrung nach schlecht, vor allem nicht nachvollziehbar simuliert. Ich simuliere das Rauschen von OPamp-Schaltungen mit TINA-TI daher so, daß ich zunächst mit einem neutralen, nicht rauschenden OPamp das Impedanzrauschen der Schaltung bestimme. Das berücksichtigt also das Widerstandsrauschen, wie es durch zusätzliche Cs und Ls gefiltert und mit den OPamps verstärkt wird. Das ergibt mir eine spektrale Rauschspannungsdichte am Ausgang der Schaltung. Das funktioniert sehr genau. Danach simuliere ich für ein paar feste Frequenzen das OPamp-Rauschen, indem ich von Hand nacheinander jede einzelne Stromrauschquelle und Spannungsrauschquelle einfüge und getrennt seinen Anteil am Ausgangsrauschen bestimme. Danach summiere ich geometrisch über alle Rauschspannungsanteile. >Cristian,der Einwand ist berechtigt.Würde das Ergebnis verfälschen. Wenn es wirklich 2,5µV/SQRT(Hz) wären, dann hätte das katastrophale Auswirkungen auf deine Messung. Ich sehe den Peak aber nicht so hoch. Mit meiner zusätzlichen Drossel-Schaltung wird die Auswirkung des Peaks gemäß einer einfachen Abschätzung auf weniger als 10% reduziert. >Jetzt stellt sich mir die Frage,welche Spule. 470µH ist klar! So was hier: http://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-axial/L-HBCC-470-/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=86470;GROUPID=3179;artnr=L-HBCC+470%C2%B5;SID=12T2HmCX8AAAIAAC9RpkE14843d95cb8d748a1f15cd93c0414719 >Kann man auch 2 * TP hintereinander. 100R;4,7n-->in Spice 0,51µV. Die Wirkung dürfte zu schwach sein.
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Hallo Rauschi, habe wohl wieder einen falschen Wert eingegeben. Beim nochmaligen überprüfen dann dieses.0,119µV Gruß Rainer
Ja, schön, so kannst du es natürlich auch machen. Durch Verkleinern meines 390R Widerstands auf 330R, hast du das RLC-Filter schwächer bedämpft und mit der daraus folgenden leichten Resonanzerhöhung den frühen Abfall von C2 und C4 ausgeglichen. Sehr gut. Damit hast du die 400kHz noch besser unterdrückt als meine Schaltung.
Hallo, hast du die Schaltung mittlerweile mal aufgebaut oder bist du noch in der Planung?
Hallo, aufgebaut nein,Planung ist soweit abgeschlossen. Problem ist,LT1028A in USA geordert.Lieferzeit war max. 8 Tage bisher. Nachverfolgungsnummer in USA vom 06.03.12. Ich vermute,die hängen in Frankfurt beim Zoll fest. Wenn die bis zum Wochenende nicht da sind,ordere ich neue. Gruß Rainer
Die gäbe es übrigens auch beim Reichelt, da wäre die Wartezeit vermutlich nicht so lang. Baust du mit Layout auf Leiterplatte oder in Freiluftverdrahtung auf einseitig kaschierter Leiterplatte auf?
Für einen ersten Test tut es auch ein anderer OP als Ersatz. Die meisten OPs sind pinkompatibel - mit ein paar Varianten bei der Offseteinstellung.
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Ich grabe den Thread mal wieder aus. Also mein Verstärker ist mehr oder minder fertig. Anbei mal ein paar Bilder. Zur Orientierung hab ich die Front mit Paint beschriftet. Die richtige Beschriftung muss ich noch machen, genauso wie die Rückplatte noch eine Buchse für die Spannungsversorgung braucht. Die Verstärkung ist in drei Stufen über einen Taster einstellbar. Ebenfalls lässt sich der Schutzwiderstand und die Quelle des 10Hz - 100kHz Filters mit einem Taster steuern. Das Signal für den Filter kann entweder extern eingespeist werden oder direkt vom Vorverstärker abgegriffen werden. Der Schutzwiderstand wird mit einem Signalrelais überbrückt. Dies wird mit einer Duo-LED signalisiert. Das hat den Vorteil, das im ausgeschalteten Zustand, sowie nach dem Einschalten der Eingang erst einmal sicher ist. Einen Schalter könnte man vergessen umzulegen. Außerdem gibt es noch eine LED um zu hohe Eingangspegel zu signalisieren. (siehe overload.jpg) Die Schaltung, wie in offen.jpg zu sehen ist natürlich etwas aufwendiger, als die von Rainer. Oben links ist der Eingangsteil. Der Eingangselko, sowie das Signalrelais sind mit zwei Weissblechhauben abgeschirmt. Vor allem das Signalrelais muss abgeschirmt werden, da es sonst passieren kann, dass im Falle eines Overloads der Strom durch die Overload-LED ein ausreichen starkes Magnetfeld erzeugt, um den Eingangskreis bei 10000-facher Verstärkung wieder anzuregen. Hat man z.B. mit einem Draht oder ähnlichen den Eingang berührt konnte man die Schaltung vereinzelt zum Schwingen bringen. Das Magnetfeld diente als Rückkopplung. Rechts davon sind die beiden parallel laufenden AD797 mit ihren Trimmkondensatoren zum Abgleich. Beide haben eine feste Verstärkung von 100. Die Signale der beiden Verstärker werden mit einem LT1028 summiert. Unter dem LT1028, die beiden weißen Gehäuse sind zwei Platinen mit einstellbaren Low-noise Reglern vom Typ LT1964 und LT1761. Mit denen wollte ich die Spannungsabhängigkeit des Rauschen untersuchen, aber in der Schaltung tritt der Effekt von dem ich schon weiter oben sprach nicht mehr auf. Rechts oben sind die OPVs für die einzelnen Verstärkungen, sowie deren zugehörige Analogschalter von Typ DG419. Rechts mittig ist der 10Hz – 100kHz Filter bestehend aus einem 10Hz Hochpass 2. Ordnung und einem 100kHz Tiefpass 4. Ordnung. Darunter ist die Spannungsversorgung mit Polyfuse und Mosfets als Verpolungsschutz, sowie der Overload Detektor bestehend aus zwei LM311. Links unten ist der Digitalteil zur Ansteuerung der LEDs und der Analogschalter. Die Vertärkung wird mit einem 4017 gesteuert und die Umschaltung des Relais bzw. der Analogschalters des Filters geschieht mit einem 4093 ähnlich der Schaltung hier: Beitrag "Re: Toggle Taster bauen" Anbei noch das Eingangsrauschen einmal gefiltert und ungefiltert. Im Bereich von 10Hz - 100kHz liegt das Eingangsrauschen bei Kurzgeschlossenen Eingang bei etwa 216nVrms. Im ungefilterten Bereich liegt die Anstiegszeit bei etwa 150ns, welche eine Bandbreite von etwa 2,3MHz impliziert. Auf den letzten drei Bildern ist noch ein 500µV Rechteck zu sehen bei den drei verschiedenen Verstärkungen. Lediglich bei der größten Verstärkung, welche ein Ausgangssignal von 5Vss bedeutet, sind die Flanken etwas verzehrt. Dem muss ich noch auf den Grund gehen. Wie sieht es bei dir aus Rainer? LG Christian
>den drei verschiedenen Verstärkungen. Lediglich bei der größten >Verstärkung, welche ein Ausgangssignal von 5Vss bedeutet, sind die >Flanken etwas verzehrt. Dem muss ich noch auf den Grund gehen. Wird wohl an der begrenzten SlewRate des Ausgangs-OPV liegen. Wenns der LT1028 ist, dann schafft der typ. nur 15V/µs - die 5V macht er also in 333ns - deutlich flacher als die oben gezeigte Flanke.
Jens G. schrieb: > Wenns der > LT1028 ist Der LT1028 gibt bloß das 100-fach verstärkte Signal an die weiteren Stufen weiter. Diese Stufen bestehen aus OPVs von Typ LM7171, das hatte ich vergessen zu schreiben. Um die Analogschalter im Falle eines Kurzschluss zu schützen wird das Signal Über eine weiteren LM7171 gepuffert. Ich muss das ganze mal in Ruhe untersuchen. LG Christian
eine zweilagige Leiterplatte ? Kann man machen. Allerdings waere unten auch eine GND Plane drin gewesen. Und dann beide GND Seiten mit einem Satz Vias verbinden.
Delta Oschi schrieb: > eine zweilagige Leiterplatte ? Ja. Alles was frei ist auf der Unterseite, ist auch als GND-Plane ausgeführt. Zum Durchkontaktieren, da habe ich mir auch schon überlegt, ob ich noch ein paar Bohrungen setze bzw. die Kontakte, die unten auf GND liegen auch oben an zu löten. Habe ich allerdings noch nicht gemacht, da die Schaltung recht zufriedenstellend läuft. LG Christian
Christian L. schrieb: > Also mein Verstärker ist mehr oder minder fertig. Das ist ja wohl dann die High-End Variante. Da wird man richtig neidisch. Gruß Anja
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Hallo zusammen, Christian Glückwunsch,sehr schönes Teil! Ich habe mal meinen ganzen Mut zusammen genommen,und mein Bastel-Teil fotografiert. Bei kurzgeschlossenen Eingang bleibt der Zeiger vom Voltmeter bei 610µV stehen. Das wären jetzt 1,93nV.OK,ist höher wie der Theoretische Wert 1,62nV. Ich werde die nächsten Tage mit Weile Messungen nach meinen Möglichkeiten durchführen. Mal sehen wo mich das noch hinführt. Gruß Rainer
Das sind doch schon ganz ordentliche Wert fuer Lochraster und ohne GND plane. So wird es schwierig GND konzepte durchzuziehen.
Rainer D. schrieb: > Ich werde die nächsten Tage mit Weile Messungen nach meinen > Möglichkeiten durchführen. Ein Teil kommt sicher von den Thermospannungen der Fassungen. Ich lege immer noch einen Wattebausch oben und unten um den Eingangs-OP auf die Leiterplatte um Luftströmungen zu reduzieren. Gruß Anja
Rainer D. schrieb: > Christian Glückwunsch,sehr schönes Teil! Danke! > Das wären jetzt 1,93nV.OK,ist höher wie der Theoretische Wert 1,62nV. Hast du das Rauschen mal mit anderen OPVs gemessen? Vielleicht hast du ja auch so ein Pech, wie ich damals, und hast LT1028 mit maximalen Rauchen bekommen. Du kannst ja mal das Rauschen für andere OPVs ausrechnen und das dann messen. Dann könntest du immerhin eine Fehlerquelle schon einmal ausschließen. LG Christian
Hallo, auch von mir „Glückwunsch“ zu diesem Projekt und dessen Ergebnissen! Zu diesem hätte ich, - wenn die praktischen Messungen dann erfolgen, - dann die Frage: ob Du mal eine Messreihe mit der Betriebsspannung als Parameter durchführst. Wir haben bei unseren aufgebauten Verstärkern immer ein „Rauschminimum“ bei bestimmter meist niedrigerer Spannung gefunden. Die Hinweise von Anja mit dem isolieren durch Wttebausch ist ein wichtiger und ebenfalls sehr guter bewährter Trick. Ein Hinweis zu mir: Ich bin ein alter Elektroniker, habe 50 Jahre lang Meßverstärker gebaut, leider damals ohne SPICE oder vergleichbarem. Wir mußten uns immer mit vielen Meßreihen den besten Werten annähern. Jetzt betreibe ich die Elektronik nur aus "Lust an der Freude!“ teccoralf
Ich hatte ja hier: Beitrag "Re: Einfacher Messverstärker 10 Hz - 100 KHz" schon einmal geschrieben, dass das Rauschen stark von der Betriebsspannung abhängt. Ich hatte dort aber die Erfahrung gemacht, dass das Rausch zu kleineren Spannungen aber wieder zunimmt. Die jetzige Schaltung zeigt diesen Effekt aber so gut wie gar nicht mehr. Es sind aber auch ein paar andere OPVs drin. Ich habe eben mal auf die schnelle einen Test gemacht. Die Eingangsstufe wurde über die Low-noise Regler mit +-6V gespeist, der Rest der Schaltung mit +-12V. Die Messung ergab ein Eingangsrauschen von 218,4nV. Danach habe ich mal die +-12V auf +-7V abgesenkt. Die Eingangsstufe blieb bei +-6V. Resultat: das Rauschen sank auf etwa 215,6nV. Danach habe ich die Eingangsstufe auf +-5V gesetzt und den Rest der Schaltung auf +-6V. Ergebnis: 214,5nV. Zur Kontrolle habe ich die Spannungen wieder auf +-12V und +-6V zurückgesetzt und erhalte wieder 218,4nV. Man kann also noch etwa 4nV aus der Schaltung herausholen. Wahrscheinlich werde ich mit den Spannungen noch ein wenig runter gehen. Allerdings muss ich dazu erst einmal das Relais wechseln, da dies ein 12V Typ ist. Ein sicheres Einschalten wäre somit nicht mehr garantiert. LG Christian
Christian, Rainer, das sind ja Prima-Meßgeräte, die ihr da gebaut habt! Habt ihr eigentlich ein Oszi mit Spektrumanalysator-Funktion? Dann könntet ihr ja mal von ein paar gängigen Spannungsreglern die Rauschspannungsspektren aufnehmen und hier posten...
Kai Klaas schrieb: > Habt ihr eigentlich ein Oszi mit Spektrumanalysator-Funktion? Ich selbst habe keins. Ich kann höchstens mal versuchen bei Gelegenheit in der Uni was zu machen. Da muss ich aber mal sehen, wie ich dafür Zeit finde. Interessant fand ich ja diesen Thread hier: Beitrag "Audio Spektrum Analysator" Allerdings geht's da nicht weiter. Wäre sicherlich Interessant, wenn da was dokumentiertes bei raus kämme. LG Christian
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Hallo zusammen, beim ersten prüfen der Filter war mir der Amplitudenabfall zu 10Hz und 100KHz zu viel. Ich habe darauf hin die Filterwerte vor OP 1+2 leicht angepasst. Delta Oschi,deinen indirekten Einwand greife ich auf,und werde versuchen einen Weissblechkäfig zu „basteln“.Ich weiß,Platine layouten wäre besser. Wenn das jemand vorhat,möge er sich melden! Anja,auch deinen Vorschlag werde ich umsetzen. Übrigens möchte ich anmerken,das ich mich mit Vorschlägen von Ausgewiesenen Experten auf ihrem Gebiet,immer auseinander setze. Cristian,leider habe ich im Moment keine OP’s mit kleinem Rauschen und nötiger Bandbreite.2*LT1028A sind aber noch unterwegs. AD797 werde ich aber auch mal ausprobieren. Du Glücklicher,ich wohne auch in einer Uni-Stadt,habe aber leider keinen Kontakt mit E-Menschen.Wirtschafte so vor mich hin und freue mich,das es das µC-Forum gibt. Cristian,mich interessieren deine Filter,vielleicht magst du die ja einstellen? Kai Klaas,nein habe ich auch nicht,wäre aber schön. Ehrlich,bevor ich mir ein Specci zulegen könnte,da ist eine lange Wunschliste davor. Anbei meine jetzige Schaltung. Gruß Rainer
Hallo Rainer, eine Leiterplatte ist bei uns in entwicklung/ Arbeit (EAGLE....). Diese kann aber ein paar Tage dauern, da mein Kollege (wir sind alle weit über 65Jahre) im Krankenhaus ist. Ich rechne mit 14 Tage bis drei Wochen. Wir werden diese in ein "Norm- Blech- Gehäuse" von Rei.., oder Con.. oder anderen einbauen. Dazu also Abmessungsvorschläge bitte hier "offenbaren" und ausdiskutieren. In unserem Projekt werden die IC wahrscheinlich nicht in Fassungen gesteckt, sondern in Stifte oder Drähte lötbar eingebaut, um eben eine Auswahl der ICs vornehmen zu können. Dazu hätte ich an @Anja eben noch die Frage ob sie sich mal mit ihrem Link bei mir melden könnte, da aus dieser Seite ja auch prima Hinweise kamen, eben wie von @cyan, den ich zwischenzeitlich um seine Schaltung bat. Die anderen Vorschläge werde ich natürlich nicht negieren, ich nehme diese Diskussionsrunde hier sehr ernst! Frohe Rest- Ostern teccoralf
Hallo Ralf Heuseler, bin auch schon Anfang 60 und anscheinend werde ich langsam tüdelig. Hatte glatt vergessen dir auch zu Antworten.Entschuldigung. Die Messungen will ich gerne machen.Versprochen.Du musst mir nur etwas Zeit lassen. Meine +/- 15V sind mit LM723 generiert und zusätzlich mit Nichicon FM 4,7µF/35V zwischen Pin 5+7.Hat eine deutliche Reduzierung vom Rauschen gebracht. Diese Stromversorgung möchte ich eigentlich beibehalten. Zur Not würde ich auch auf Bleibatterien umsteigen.(kleine) Das mit der Leiterplatte finde ich sehr gut. Ich musste jetzt feststellen das die OP,zumindest der 1.OP sehr empfindlich reagieren auf Störungen.Eine Abschirmung zumindest der 1.Stufe ist wahrscheinlich definitiv nötig.Meiner Meinung nach. Gute Besserung an den Kollegen. Gruß Rainer
So, hier mal der Schaltplan. Ich hoffe, das ich alle Änderungen, die ich bisher gemacht habe drin sind. Zum Schaltplan selbst gibt's aber noch was zu sagen. Die LEDs an den Ausgängen der Logik ICs sind auf einer extra Platine an der Frontplatte mit extra Treibern, da ich die 74x und die 4xxx Serie bezüglich ihrer Stromtreibefähigkeit verwechselt hatte. Die 4xxx Serie liefert nicht genug Strom für die LEDs. An den Testpunkten TPx hängen die Taster. Die Schaltung der low-noise Regler ist nicht mit drin. Da gibt es aber auch nicht viel zu sehen. Die sind einfach nur nach Datenblatt aufgebaut. Außerdem hat der ext. Filter Eingang eine Dämpfung von -3dB. Man müsste das Signal mit einem OP noch einmal puffern, wenn man die raus haben will. Der externe Eingang kam auch erst in der letzten Sekunde in die Schaltung, da habe ich nicht schnell genug bemerkt, dass ohne Puffer das Signal beeinflusst wird. LG Christian
>Kai Klaas,nein habe ich auch nicht,wäre aber schön. Ich habe das PC-Scope PCS500 von Velleman. Da ist der Spektrumanalysator schon mit dabei. Sogar das viel preisgünstigere PCS100 hat einen "eingebaut". >Ich habe darauf hin die Filterwerte vor OP 1+2 leicht angepasst. Vorsicht, der LT1028 ist dekompensiert. Da muß man mit Caps in der Gegenkopplung aufpassen. Steht auch was im Datenblatt darüber. Eine Simulation zeigt, daß OP1 unkritisch ist. Liegt an der endlichen "open loop output impedance" des LT1028 von 80R. Bei OP2 wird es aber eng. Hier kann es anfangen zu schwingen. Also C5 am besten weglassen. Jim Williams vermeidet übrigens in seinem Aufbau Caps in der Gegenkopplung des LT1028 völlig. >Meine +/- 15V sind mit LM723 generiert und zusätzlich mit Nichicon FM >4,7µF/35V zwischen Pin 5+7.Hat eine deutliche Reduzierung vom Rauschen >gebracht. >Diese Stromversorgung möchte ich eigentlich beibehalten. Wenn du aller kleinstes Rauschen anstrebst, solltest du auf jegliche Netzspeisung deines Geräts verzichten. Der Grund ist, daß sonst Ausgleichstströme über die Verbindung zu deinem Meßobjekt fließen können. (Vergiß nicht, daß bei Netzspeisung immer eine kapazitive Kopplung zur Netzspannung herrscht.) Die Spannungsabfälle an den unvermeidlichen Masseimpedanzen der Verbindung werden dann mitverstärkt und können das Meßergebnis stark verfälschen. Genauso kritisch ist der Anschluß eines weiteren Meßgeräts an deine Schaltung. Auch dieses Meßgerät sollte keine Netzspeisung haben. Auch sollte deine Schaltung und nachfolgende Meßgeräte keine Erdverbindung aufweisen.
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Ich hab mal noch schnell das Spektrum mit meiner Soundkarte aufgenommen. Der Verstärker war dazu auf eine Verstärkung von 10000, also 80dB eingestellt. 0dB entsprechen etwa 0,1Vrms. Wenn man also das eigentliche Rauschspektrum haben will, muss man von den Werten am Rand noch -100dB abziehen. Als Ausgang habe ich den 10Hz - 100kHz gefilterten genommen, weshalb man einen Abfall bei 10 Hz sieht. Das Spektrum über 10kHz wird durch den internen Filter der Soundkarte begrenzt. Das Rauschen um 1Hz wird vor allem durch den AD-Wandler erzeugt, wie man im zweiten Bild sieht. Wie man sieht, muss ich noch was gegen die 50Hz Einstreuungen und deren vielfache tun. LG Christian
>Ich hab mal noch schnell das Spektrum mit meiner Soundkarte aufgenommen.
Mit kurzgeschlossenem Eingang an deiner Schaltung?
Ja. Naja, besser gesagt mit einem 1 Ohm Widerstand als Abschluss. LG Christian
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Hallo zusammen, Christian,ich habe die Idee mit der Soundkarte begeistert aufgegriffen. Deinen Software-Specci habe ich nicht gefunden. Aber auch ein sehr schönes. So wie es sich darstellt, muß ich wohl auch was machen. Gruß Rainer
Um elektrostatische Einkopplung zu vermeiden, sollte der gesamte Eingangskreis, also von der Eingangsbuchse über C1 bis D2 eine eigene Abschirmung aus Metallfolie erhalten. Du kannst die aber auch über U1 ausdehnen. Diese Abschirmung wird mit dem Masseanschluß von R3 verbunden. Alle Massen der Eingangsbauteile, also auch die Abschirmung des Eingangskabels sollten sternförmig mit dem Masseanschluß von R3 verbunden werden. Ganz generell ist der Masseanschluß von R3 dein zentraler Massesternpunkt. Die Gesamtabschirmung und die Netzteilmasse sollten mit diesem Punkt verbunden werden. Um magnetische Einkopplung zu minimieren, sollte die Verdrahtung der Eingangsbauteile keine Schleifenflächen aufspannen. Also gedrängter Aufbau und eventuelles Verdrillen von Leitungen ist angesagt. Eine Platine mit durchgehender Massefläche minimiert dabei automatisch die Schleifenflächen. Zusätzlich darauf achten, daß die Bauteile flach auf der Platine liegen. Ob die (elektrostatisch abgeschirmte) Schaltung empfindlich gegenüber Magnetfeldern ist, kannst du mit einem kleinen stromdurchflossenen Netztrafo überprüfen, den du kreuz und quer über die Schaltung ziehst und dabei drehst. Wenn der 50Hz Brumm zu- und abnimmt, hast du irgendwo in der Schaltung eine zu große Schleifenfläche. Nochmals: Wenn dein Prüfobjekt netzgespeist ist, wirst du um eine Batteriespeisung deiner Schaltung wohl nicht herumkommen. Und wenn du an den Ausgang deiner Schaltung ein weiteres Meßgerät anschließen willst, sollte auch dieses nicht netzgespeist sein und auch keine Erdverbindung aufweisen. Dort solltest du eine galvanische Trennung mit geringer Streukapazität vorsehen. Nimm mal an, dein Prüfobjekt ist netzgespeist und an den Ausgang deiner Schaltung schließt du ein geerdetes Meßgerät an. Wenn jetzt zwischen der Masse deines Prüfobjekts und der Netzspannung eine Streukapazität von 1n herrscht, wie sie beispielsweise durch die Wicklungskapazität im Netztrafo entstehen kann, dann fließt über die Masse deines Eingangskreises ein 50Hz Brummstrom von rund 70µAeff. Wenn jetzt die Masseverbindung zwischen Prüfobjekt und deiner Schaltung einen Widerstand von nur 0,1R aufweist, entsteht dort ein Spannungsabfall von 7µVeff, der zu deinem "Nutzsignal" hinzuaddiert wird. Nach 1000-facher Verstärkung in deiner Schaltung hast du dann am Ausgang eine 50Hz Störung mit 7000µVeff! Was für ein Eigennrauschen der Schaltung am Ausgang erwartest du? 500µVeff? Merkst du was? Bedenke, daß sich für höherfrequente Störungen die obige 1n Streukapazität immer mehr wie ein Kurzschluß verhält und die Störungen noch weitaus effektiver eingekoppelt werden!!
Hallo zusammen, Kai, das mit der Abschirmung der ersten Stufe hatte ich ja schon vermutet,siehe weiter oben. Das was du schreibst ist vermutlich alles richtig,soweit ich das beurteilen kann. Eine kritische Anmerkung habe ich noch,wieso gibt es in diesem Bereich so wenig Batteriegespeisste Geräte.Kostenfrage? Den „Einfachen Messverstärker“mit 2 Akkus oder kleinen Bleibatterien zu betreiben wäre keine große Hürde. Ich habe jetzt eine Abschirmung gebastelt.Einmal um C1 und zusätzlich über die ganze Platine(ohne Dioden). Hat aber die Anzeige vom Voltmeter auf 640µV erhöht. Es muß also ein ganz neuer Aufbau her.Am besten mit einer Platine vom Ralf. Die Filterstufe vom Christian mit den OPA227 ist auch sehr schön. Mal sehen wies weiter geht. Gruß Rainer
Rainer D. schrieb: > Deinen Software-Specci habe ich nicht gefund Ich verwende den Visual Analyser. http://www.sillanumsoft.org/ Die Einstellungen sind: FFT size: 65536 Frq. Sampling: 96000 Bit deph: 24 Unten rechts neben den Fenster für die FFT gibt es den Reiter Main, bei dem kann man noch unter Average auswählen, wie viele Einzelmessungen gemittelt werden sollen. Ich habe das ganze auf 200 gestellt, also dem maximalen Wert. @Kai Klaas Mit der Schirmung warte ich erst einmal noch. Ich will vorher noch versuchen, ob ich nicht noch eine bessere Version des Verstärkers hin bekomme. Hintergrund ist, dass ich hier noch drei SSM2220 habe, welche ein besseres Spannungsrauschen haben, als die AD797 und LT1028. Selbst das Stromrauschen könnte besser sein, als beim AD797. Ebenfalls ist das 1/f Rauschen ebenfalls deutlich besser. Die Simulation sagt, dass ich evtl. auch eine höhere Bandbreite hin bekomme. Sollte sich das bestätigen werde ich den Verstärker noch einmal überarbeiten. Aber vor Ende nächster Woche wird da nicht viel passieren. LG Christian
>Ich habe jetzt eine Abschirmung gebastelt.Einmal um C1 und zusätzlich >über die ganze Platine(ohne Dioden). >Hat aber die Anzeige vom Voltmeter auf 640µV erhöht. Wo hast du die Abschirmungen festgemacht? Das Problem dürfte wahrscheinlich sein, daß du keine astreine sternförmige Masseführung hast.
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Hallo zusammen, Christian,danke für den Link. Meine Soundkarte ist nur eine On-Board VIA.Nichts dolles.Der Rechner ist auf wenig Verbrauch getrimmt.Bit Deph=16;FFT size=16384 Kai,es ist alles nicht mehr wie am Anfang.Deine Vermutung,keine astreine sternförmige Masseführung,trifft es.Hier hilft nur eine Platine layouten. Gruß Rainer
Hallo Rainer, für Deinen jetzigen Aufbau würde eine "dreidimensionale Masse" helfen. D.h. einen Bezugspunkt (wie von @klaas beschrieben) und mit einfachem Schaltdraht eine Sternerde schaffen, dabei aber auf Schleifenbildung achten,- also keine Erdschleifen dadurch hervorzaubern. Ich würde die BNC- Buchse als mechanischen Punkt nehmen, die Ub masse dort und den R3 dort zusammen führen. Meßgerät ran und so alles ins reine bringen. Als Abschirmung in der Bauphase verwenden wir immer ausgediente Keksdosen oder von Kaugummis die Blechdose. Die Wirkung ist hervorragend, da diese ja ständig "Auf und Zu" gemacht werden. LG Ralf
Hallo, mal ein Einwurf von mir; Bei den praktischen Messungen muß doch m.E. der Eingang mit 50 Ohm abgeschlossen sein. Oder habe ich das Datenblatt falsch interprettiert? LG Ulli
Ulli Hoped schrieb: > Bei den praktischen Messungen muß doch m.E. der > Eingang mit 50 Ohm abgeschlossen sein. Oder habe ich das Datenblatt > falsch interprettiert? Warum sollte man? Welche Passage im DB lässt dich das vermuten? LG Christian
Guten Abend, meine Äußerungen gehen auf das zu erwartenden resultierende minimale Rauschprodukt zurück. Gemäß der App-Unterlagen , gehe ich von einem Normwert von 50 bzw. 75 Ohm aus. Hier sind auch die Filterstufen vergleichbar zu dimensionieren. ABER: Es ist natürlich auch innerhalb der Toleranzen (gemäß Applikationen) zwischen 10 Ohm und 400 Ohm anzuwenden. Da aber die meißten Meßgeräte auf 50 bzw. 75 Ohm abgestimmt sind, ist mein Einwand nicht als Widerspruch sondern als Hinweis zu verstehen. Ich finde dieses als ein sehr interessantes Projekt, mir ist aber die Stufenverstärkung zun hoch, ich hätte lieber drei oder vier Stufen genommen, um auf die gleiche Gesamtverstärkung zu kommen. Aber das ist wohl Ansichtssache. Gruß Ulli
Hallo Christian, die Werte Deines Verstärkers haben mich beeindruckt. Du treibst auch einen ganz erheblichen Aufwand. Kannst Du bitte die Schaltung mit einer besseren Auflösung (um die 800kB bis 1 MB) mal reinstellen und das Programm zu Deiner PC- Soundkarten- Software benennen, - oder per PM senden. Es interessiert mich der Vergleichsmöglichkeit wegen. LG Ralf
Oh weh, erst lesen, dann... Software ist klar!! Es bleibt nur der Wunsch nach einer höheren Auflösung LG Ralf
@Ulli Die Verstärker sind ja nicht für 50 Ohm Systeme gemacht, sondern um z.B. Spannungsregler und andere Niederohmige Systeme zu analysieren. Das Eingangsrauschen meines Verstärker entspricht z.B. einem Widerstand von ca. 28Ohm. Würde ich 50 Ohm am Eingang nehmen, um das Grundrauschen zu messen, dann würde ich in erster Linie das Rauschen des 50 Ohm Widerstands messen. Und da die spätere Anwendung aber in erster Linie niederohmig ist, macht es auch Sinn das Rauschen niederohmig zu spezifizieren. @Ralf Der Schaltplan ist doch als .pdf hinterlegt, da kannst du doch rein zoomen. Er ist ja lediglich in der Vorschau von MC.net so unleserlich klein. LG Christian
Hallo Ralf, die beste Darstellung habe ich auf meinem Computer,wenn ich mit der Maus unter Christians Bild auf "anzeigen" gehe. Dann ein paar mal auf + Symbol zum vergrößern. Gruß Rainer
Oh weh, jetzt werde ich alt, sehr alt!! erst lesen, dann noch verstehen, - ich sage allen danke. Auch danke für den "ALTERS_SCHUTZ_BONUS!". Der Schaltplan ist nach dem Hinweis, - sogar von mir - als PDF erkannt worden.... Viele Grüße Ralf.
So nach dem ich einige ERC- Fehler im EAGLE Plan beseitigt habe brauche ich jetzt die Typenwünsche bezüglich der Kondensatoren, hauptsächlich in der Eingangsstufe C1, 20,4 µF und C2 6,8nF. D.h. die a. Entweder echter Bauteilbezeichnung des Herstellers b. Die mechanischen Abmessungen c. Deine Wünsche, die wir dann aus den Daten auslesen; alles als oder??? Zu verstehen. Die Widerstände habe ich nach folgenden ausgewählt, ohne Kappen, direkt geschweißt bzw. gelötet, Metallschicht, ¼ bis ½ Watt, axial. Die Spule im Ausgang als Stabdrossel, - kann bei Bedarf gegen eine Ringkerndrossel ersetzt werden, hat gleiche Sockelabmessungen. Die Betriebsspannung wird über eine zweite unter oder darüber liegender LP, mit Einspeisung aus Akkus 14 Volt in die zweite Stufe erfolgen, dann über Regler oder RC auf die erste Stufe, die praktischen, ermittelten Rauschwerte werden dasVorgehen entscheiden. Dann werde ich hier auch veröffentlichen, zur Diskussion. Wenn wir etwas vergessen haben dann bitte mailen. LG Ralf
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Hallo zusammen, Christian,das 11.04.12 JPG kann man vergessen.Ich habe das mal ohne Verstärker mit verschiedenen Abschlüssen am 2m RG58 Kabel aufgenommen.Bis auf den 50Hz Peakgleich.Aber ich schrieb ja ,meine Soundkarte ist nichts dolles.Müßte man mal mit einer 196KHz Soundkarte machen. Ralf,bei meiner Rumbastelei mit den Änderungen habe ich mir die Platine ziehmlich verbrutzelt.Müßte eigentlich alles neu machen. Zu deiner Frage,welche Bauteile,möchte ich sagen C`s alle MKS 2.Sowie Widerstände nur Metallschicht ½ Watt 1% E12 Reihe.Wenn es sein soll,können es für die Filter auch 0,1% 25ppm sein,sind nur unwesentlich teurer. Gruß Rainer
Hallo Rainer, wenn es mit meinem Kollegen so weiter aufwärts geht, könnten die ersten Exemplare gegen Ende der Woche (um den 20.04.2012) fertig sein. Dann haben wir noch Zeit um das Layout zu optimieren. Meine 1028 müßten dann auch über den Teich geschwommen sein. Drücken wir uns gegenseitig die Daumen. Meine PLZ ist 15754, - Deine ?? LG Ralf
Hallo Ralf, diese Woche oder nächste,das ist in Ordnung.Wichtig für mich ist Spaß zu haben und keinen Druck zuzulassen.Meine Meinung.Und Streß hat mir der Doc sowieso verboten.So,das dazu. Die 1028 vom jetzigen Aufbau habe ich vorsichtshalber entsorgt,denen traute ich nicht mehr. Aber 2 nachgeorderte sind jetzt da.PLZ ist per Mail zu dir. Gruß Rainer
Hi, what about your pcb, have you finished the layout? Why are you all use through hole components instead of smds, when knowing that there's a problem with thermoelectric voltage at the sockets and also a possible problem with airflow underneath the opamp? Kind regards, Freddi
Freddi schrieb: > Why are you all use through hole components instead of smds, when > knowing that there's a problem with thermoelectric voltage at the > sockets and also a possible problem with airflow underneath the opamp? For me, it's easier to test circuits using through hole components. I'd made different test PCBs until i made this one. So, the OpAmps have seen a lot of sockets. With SMD ICs this wouldn't be so easy. Especially, if you don't know which OpAmp gives you the best result for all your needs - bandwidth, noise, stability ... I don't see that there is such a big problem with thermoelectric voltage, because the airflow in the closed case is very low. And with the 10Hz to 100kHz filter this low frequency voltage is in the range, that's filtered out. Even without the filter the lowest frequency is 3,4Hz in my case. But yeah, if somebody wants to build this circuit too, he can use SMD parts. Christian L. schrieb: > Ich will vorher noch > versuchen, ob ich nicht noch eine bessere Version des Verstärkers hin > bekomme. Hintergrund ist, dass ich hier noch drei SSM2220 habe, welche > ein besseres Spannungsrauschen haben, als die AD797 und LT1028. Also aufgebaut hab die Testschaltung. Das Ergebnis ist allerdings ernüchternd. Weder Bandbreite, noch Rauschen haben sich verbessert aber ich werde da von Zeit zu Zeit mal gucken, ob ich noch was hin bekomme. Aber erst einmal werde ich mich wieder auf den aktuellen Verstärker konzentrieren. Ralf und Rainer gibt es bei euch Neuigkeiten? LG Christian
Hallo, Ja, es gibt aus unserer Ecke Neuigkeiten. Dabei möchte ich das Projekt meiner Vorstufe vorstellen. Es ist nicht zu den Ergebnissen gekommen, die wir erwartet hatten, aber wir bauen sie trotzdem auf, um eine Grundlage für weitere Schritte zu haben. Zuerst das Gesamtkonzept: Vorstufe niederohmig-breitbandig, danach die Verstärkerstufe wie von @Rainer vorgeschlagen, danach als Anzeige / Auswertung ein DSO als Panellmeter, in unserem Fall ein DSO 062 von JYETECH und ein Ausgang zu externen Auswerteeinheiten, wie auch ein Lautsprecher. Die Stromversorgung sitzt extern, nur die 1nF sind direkt am Schaltkreis auf der Leiterplatte, die „richtige“ Spannungsversorgung erfolgt von einer darunter liegenden Leiterplatte, die wiederum von einer Akkugruppe gespeist wird. Diese Akkus werden im „Ruhezustand durch ein Netzteil bei Laune gehalten und die gesamte Schaltung läuft weiter in vollem Betrieb, eben aber am Netz mit der Einschränkung, das da nicht gemessen werden kann. Vom Blockschaltbild (also der Konzeption) wie @Christians Projekt. Diese einzelnen Komponenten stelle ich hier vor, wenn ich mit den Leiterplatten soweit bin. Das Layout des Vorverstärkers ist schon in der „Entstehungsphase“, der Verstärker auf der Leiterplatte brummt noch, wird also nochmal gemacht. Die Stromlaufpläne werden im Anschluß gesendet. Einen Hinweis an „fleißige Nachschauer im Internet“: Diese Schaltungen sind nicht auf „Meinem Mist gewachsen“, sondern Zusammenstellungen aus Applikationen und anderen Veröffentlichungen, dort habe ich alles zusammengesucht, was ich für unser Projekt als brauchbar und zielführend empfunden habe. Auch kann ich hier keine SPICE – Simulationen veröffentlichen, da ich SPICE nur zum „Hausgebrauch“ beherrsche und nicht Quelle einer „Lachnummer“ werden möchte. Diese Schaltungen haben wir ausgetestet und möchten dies hier zur Diskussion stellen. Etwaige Zeichnungsfehler können durch das hin und her zeichnen entstanden sein, bitte mich darüber informieren. Grüße an das Colloquium, Ralf
Hallo Christian, es ist sich was am tun.Da wird sich aber sicher Ralf noch zu melden. Gruß Rainer
Hallo, hier nun die Schaltung und das Layout von der zweiten Version. Diese ist ffür uns absolut unbefriedigend. Er Eingang wurde verändert, d.h. die Buchse X1 nd der C1 wurden von der Leiterplatte genommen. C1 nur noch einseitig an den Eingang also an R2 gelötet. Also direkt von der Gräte BNC- Buchse an die Leiterplatte. Die Masse wurde direkt an der Buchse festgelegt, dort wurde auch die Stromversorgung „geerdet“. Der Brummtest (Halbes Trafopaket) war dann zufriedenstellend, aber die (obwohl ausgemessen) Elkos sind einfach katastrophal! Unser Nutzer / Auftraggeber, ein Geologe kann damit noch nicht arbeiten, da in dem Augenblick, an dem die Meßleitungen angeschlossen wurden das absolute Chaos ausbrach. Es wurde schon ein dickes HF-taugliches Kabel ohne Mikrofonie- Eigenschaften, mit extrem niedrigem (ausgemessenen)Rauschen verwendet, aber offensichtlich verändert sich die Eingangssituation des OPV, dass die Ergebnisse so abrutschten. Wir werden denken, grübeln, ändern und wenns gut wird wieder berichten. Als nächstes berichte ich über den Verstärker von @Rainer in der aufgebauten, layouteten Form und dem Ergebnis, so dass wir uns zu dem vorgesetzten Verstärker entschieden haben. Grüße an das Colloquium, Ralf
langes Kabel, HF-tauglich?? Ich weiß nicht. Klingt eher nach Langdrahtantenne. Versuchs mit differentieller Eingangsstufe, bzw. Übertrager wenns der Frequenzbereich zuläßt. Den Schirm aktiv zurücktreiben, könnte auch was bringen. Alles Techniken der Audioisten. Ja, das Rauschen wird dadurch mehr. Jedenfalls ist die untere Rauschgrenze dann höher.
Hallo Abdul, alles richtig, ABER: Die Sonde ist mit Kabel vorgegeben. Deshalb auch die Problematik mit dem Praktischen austesten und nicht mit dem vorher planen und dann bauen. Die Ergebnisse sind hauptsächlich durch den Einsatzzweck und Ort vorgegeben. Nebenbei - die Kabel sind schon rauscharm, bzw. darauf ausgesucht. Diese stammen aus der HF- Messtechnik. Die Differenzeingänge sind eine Möglichkeit, aber da muß unser Geologe erst Messreihen machen, damit wir erfahren, ob das so machbar ist. Gruß Ralf
Tja. Such mal nach dreifachgeschirmt oder dem Begriff Schirmmaß Schirmdämpfung usw. Auf beiden Seiten terminieren, damit du durch stehende Wellen den Verstärker/Empfängerkette nicht in die Nichtlinearität treibst.
>Unser Nutzer / Auftraggeber, ein Geologe kann damit noch nicht arbeiten, >da in dem Augenblick, an dem die Meßleitungen angeschlossen wurden das >absolute Chaos ausbrach. Das Ausgangsfilter ist sehr sehr unvorteilhaft, um es ganz freundlich zu sagen. Entferne C4 und vergrößere C6 auf 4,7n! Was du beobachtest, ist kapazitives Überkoppeln vom Ausgang der Schaltung auf den Eingang. Parallel zu den Schutzdioden am Eingang mußt du deshalb auf jeden Fall einen Cap hinlöten. 4n7 ist beispielsweise geeignet. Die Entkoppelcaps sind mit 1n viel zu klein. Besser sind 100n. Außerdem sind die Masseanschlüsse von C2 und C3 an der völlig falschen Stelle. Die müssen nach links zu R1. Auch die Masseanschlüsse von C5 und C7 gehen einen viel zu langen Weg. Insgesamt könnte eine durchgehende Massefläche hier extrem hilfreich sein...
Hallo Kai, danke für die Hinweise. Dazu eine Bemerkung, die irgendwo untergegangen ist. Die Platine sitzt auf einer Netzteilplatine, mit der sie "dreidimensional" verbunden ist. Das heißt, das von den jeweiligen Lötpunkten der Verstärkerplatine zu den jeweiligen Versorgungspunkten ein kurzer Draht ist an dem auf der Netzteilplatine ein 100nf // 10uF sitzt. Die Photos dazu kommen erst Montag. So ist eine dreidimensionale Masse vorhanden, die dann an die Massebuchse auf die Frontplatte geführt wird, die BNC- Buchse ist isoliert angeschraubt. Eben dieser eine Punkt ist die zentrale Masse von Akku, Netzteil und Verstärkern. Das Netzteil ist wie oben schon beschrieben nur im "ausgeschalteten Betrieb" eingeschaltet und wird dann auch die Eingänge kurzschließen. Die Veränderungen C4 / C6 waren schon auf dem Schreibttisch und werden realisiert, ebenso werde ich den Eingang nach Deinen Hinweisen austesten. Zur Massefläche- angedacht ist eine komplette umschlossene Masse die auch großflächig ausgeführt ist, - hier ist der Versuch unternommen worden, mit der untergesetzten Netzteilplatine dies zu kompensieren. Die nächste Leiterplatte wird eine große umschließende Masse haben und trotzdem auf dieser Huckepack Netzteilplatine liegen. Den unsere Sorge war, mit Schleifen uns "Dreck" von außen reinzuholen. Das zeigte sich nicht (siehe oben Brummtest). Mal sehen wie weit ich die nächsten freien Tage komme, ich danke erst einmal für die Hinweise, auch von Abdul. Grüße Ralf
Hallo, hier nachfolgend mal ein Bild von der Eingangsbuchse zum Problem STERNMASSE. Hier ist vom „alten Gerät“ der Bereich der Eingangsbuchse mit der zentralen „alten“ Masse zu erkennen. Der isolierte Draht ist der Eingangskondi, der selber in einer Abschirmung steckt, diese, seine Abschirmungs - Masse ist auch an diese Buchse geführt, ebenso treffen sich hier alle Massen, auch die der Masse der beiden Abschirmungen. Wir bezeichnen dies einmal als statische Abschirmung und einmal als magnetische Abschirmung. Die innere Abschirmung ist eine isolierte Kupferfolie (Manchmal auch einseitig kaschierte Leiterplatte verlötet und die zweite ist ein Weißblech o.ä. material, welches gute magnetische Eigenschaften haben muss. Diese dann eben auch an einem Punkt zur Sternmasse gebracht. Mich bitte nicht für diese fachlich falschen Begriffe (statisch - magnetisch)zerreißen! Hier sind auch die einzelnen Anschlüsse der Platinen geerdet (korrekt: an Masse gelegt). Fazit: Mehrfache, aus unterschiedlichen Materialien hergestellte Abschirmungen bringen echten Erfolg. Die Prinzipien aus der alten Röhrentechnik sind schon durchdacht gewesen! Und jegliche Schleifenbildungen vermeiden. Dazu ein Erlebnis: Wir haben die Buchse gelöst, sodass sie nur noch Masse über die Massebuchse (rechts im Bild) erhielt. Das Ergebnis war ein um 7,7 uV verbessertes Null- Signal. Dieser Messwert ist reproduzierbar. Deshalb wurde beim jetzt aktuellen Projekt die Trägerplatte für die Eingangsbuchse isoliert von der metallenen Frontplatte und die Massebuchse als einziger Massepunkt verwendet, der zur Frontplatte und damit dem Gehäuse führt. Das neue Gerät (das Gehäuse) ist mir im Moment nicht greifbar, da es in der mechanischen Werkstatt ist, deshalb die Bilder vom neuen aktuellen Gerät erst später. Schönes Wochenende, Ralf
Du scheinst älter zu sein. Es ist sinnvoll, die Begriffe E-Feld und H-Feld zu verwenden. Denn in diesem Bereich gibt es eine gewisse begriffliche Verwirrung. Mit statisch meinst du natürlich das elektrostatische Feld, welches aber dynamisch ist. Bildformate-Artikel bitte lesen. IrfanView ist effektiv für Windoof. Was mich etwas wundert: Warum sollte die H-Feld Abschirmung aus Weißblech nicht die E-Feld Komponente berücksichtigen? Ist das Blech hauchdünn?
Hallo Abdul, was meinst Du mit IrfanView in dem Artikel von Ralf? Er schickt doch alles in *.PDF! Das ist wenigstens auch auf allen Systemen zu bearbeiten. Ich arbeite mit Linux und Mac, es geht prima. Im Dienst haben wir WINDOOF und das geht auch! Bitte erkläre das mal. Auch ist die Beschreibung etwas typisches im Laborgerätebau im wissenschaftlichen Messgerätebereich. Du scheinst mit dem Alter aber recht zu haben, ich bin auch schon über 55 Jahre im ing.- technischen Entwicklungsbereich tätig und hüte mich solche Kommentare abzugeben. Aber das ist meine private Meinung und der Respekt vor anderen Arbeiten. Dies ist nicht als Angriff zu verstehen, sondern ein Hinweis zum Umgang mit einander und der Fähigkeit sich in andere Gedanken hinein zu versetzen. Ich grüße Dich trotzdem Ulli
Hallo Ulli, Abdul arbeitet immer nur mit Besserwisserei, schaue seine Benutzerseite an. Konkrete Hinweise oder Anregungen gibt es nicht, sondern immer nur; Schaue mal dorthin oder ich kenne einen... Die anderen Kolls in diesem Thread geben, wenn sie etwas auszusetzen haben echte Hinweise wie z.B. Klaas. Das ist doch die Form die dieses Forum so wertvoll macht und nicht diese Selbstdarstellung, - wie gut ich dieses oder jene bedenke, sondern die echten und hilfreichen, wie auch praktischen Hinweise oder Berechnungen z.B. von Christian usw. Hier, dieser Thread lief wunderbar, - ich wunderte mich schon, dass da nicht Kommentare kommen, die nicht weiterhelfen und auch keine praktische Erfahrung vermuten lassen, sondern nur Selbst (ein) und Überschätzung. Ulli, ich teile Deine Meinung, habe auch 50 Jahre Erfahrung als Entwicklungsing. Karl
Ulli Hoped schrieb: > Hallo Abdul, > was meinst Du mit IrfanView in dem Artikel von Ralf? Er schickt doch > alles in *.PDF! Das ist wenigstens auch auf allen Systemen zu > bearbeiten. Ich arbeite mit Linux und Mac, es geht prima. Im Dienst > haben wir WINDOOF und das geht auch! Bitte erkläre das mal. > Auch ist die Beschreibung etwas typisches im Laborgerätebau im > wissenschaftlichen Messgerätebereich. Du scheinst mit dem Alter aber > recht zu haben, ich bin auch schon über 55 Jahre im ing.- technischen > Entwicklungsbereich tätig und hüte mich solche Kommentare abzugeben. > Aber das ist meine private Meinung und der Respekt vor anderen Arbeiten. > Dies ist nicht als Angriff zu verstehen, sondern ein Hinweis zum Umgang > mit einander und der Fähigkeit sich in andere Gedanken hinein zu > versetzen. Deine Bilder sind <mir> zu groß für das was man dort an wahrer Information finden kann. Daher gab ich dir den Tipp mit dem unsäglichen aber quick-'n'-dirty-guten IrfanView deine Bilder passend zu stutzen. "hüte mich solche Kommentare abzugeben"?? Dann stirb einfach dumm. Das ist mir jetzt echt zu blöde! > > Ich grüße Dich trotzdem Das ist schön.
Karl Tecco schrieb: > Hallo Ulli, > Abdul arbeitet immer nur mit Besserwisserei, schaue seine Benutzerseite > an. > Konkrete Hinweise oder Anregungen gibt es nicht, sondern immer nur; > Schaue mal dorthin oder ich kenne einen... WAS habe ich denn haltlos behauptet? Brauchst du mehrere LTC1028 Modell-Versionen aus verschiedenen Jahren? Kann ich dir geben. Und genauso meine anderen Behauptungen. Das ich auch mal einen Fehler mache, das ist richtig. Warum auch nicht. Wüßte ich alles über Elektronik, würde ich mir was anderes suchen. > Die anderen Kolls in diesem Thread geben, wenn sie etwas auszusetzen > haben echte Hinweise wie z.B. Klaas. > Das ist doch die Form die dieses Forum so wertvoll macht und nicht diese > Selbstdarstellung, - wie gut ich dieses oder jene bedenke, sondern die > echten und hilfreichen, wie auch praktischen Hinweise oder Berechnungen > z.B. von Christian usw. > Hier, dieser Thread lief wunderbar, - ich wunderte mich schon, dass da > nicht Kommentare kommen, die nicht weiterhelfen und auch keine > praktische Erfahrung vermuten lassen, sondern nur Selbst (ein) und > Überschätzung. Jammer immer schön weiter. Das klingt ja wie meine Schwiegereltern. > Ulli, ich teile Deine Meinung, habe auch 50 Jahre Erfahrung als > Entwicklungsing. Entschuldige, daß ich erst 35 Jahre dabei bin. Bin leider zu spät geboren.
Dein Originaltext des Benutzerprofils: "" Benutzer:Ehydra 30 Jahre Erfahrung als Elektronikentwickler im Embedded Bereich vor allem von Hardware. Analogtechnik aller Varianten und digitale Systeme. Industrielle Steuerungen, autarke Systeme, Kommunikationsmodule für schwierige Bedingungen. Interessante eigene Beiträge (fortlaufend ergänzt, so wie ich sie zufällig wiederfinde): - Mikrofon Signal mit einem Übertrager verstärken (Leistungs- und Noise-Anpassung): Beitrag "Re: Mikrofon Signal mit einem Übertrager verstärken" Ich nehme gerne Entwicklungsaufträge an."" Du hast mit 5 Jahren angefangen Elektronik zu entwickeln, da Du schreibst du bist 35 Jahre alt-, meine Hochachtung!
Hallo Sonntagsgemeinde, da ich mit meinem ungeschickten Ausdruck über H und E Felder, die Abschirmungen und die zu großen Bild- Dateien der Schuldige bin, möchte ich nun auch noch meinen Saft dazu geben. Dieser Thread ist von @Rainer ins Leben gerufen worden und beinhaltet sehr viele gute und hilfreiche Kommentare. Auch sind dabei einige Bemerkungen, die ein wenig unter die Haut gehen. ABER: Wenn Kai Klaas schreibt „Freundlich gesagt ist der Ausgangsfilter sehr unvorteilhaft!“, dann schaue ich mir das an und sage zu mir selbst:“ Da hast Du Schei… gebaut und nicht nachgedacht! Eben nur mal schnell gezeichnet!“ – Kai hat an dieser Stelle Recht, sehr Recht und ich muß das - der Sache wegen- zur Kenntnis nehmen. Er hat aber dann auch gleich mir einen Vorschlag gemacht, um das abzustellen. „Entferne C6 und vergrößere….!“ Und insgesamt hat das sehr geholfen. Kritik ist manchmal bitter, aber notwendig! Sie wird sehr hilfreich, wenn gleich Lösungsvarianten mit angeboten werden. Auch nehme ich die Kommentare von Abdul zur Kenntnis und bewerte die Aussage. Die Photos sind schon in der Größe notwendig, weil dies die Dinge sind die ein Gerät insgesamt ausmachen. Die Leiterplatte ist schnell geändert und neu eingesetzt, aber das Gerät, die mechanischen Befestigungen, die Netzteile, Akkuanschlüsse und sonstigen Zubehörteile sind in der Änderung doch wesentlich aufwendiger. Und erst beides zusammen Die eigentliche Schaltung, mit dem leiterplatten- Layout und dem Gehäuse, seiner Anordnung und dann soll das Ganze auch noch vernünftig aussehen ist das Ergebnis mehrerer Stufen, die eben auch mehrfach wiederholt werden müssen. Und da haben wir „Alten“ einen Vorteil, - wir haben uns (Röhren) - Verstärker und Oszis selbstgebaut. Eine „totsichere“ Schaltung verwendet, usw. – und dann? Das Ding brummte, der Oszi hatte plötzlich eine verbrummte Nulllinie und dergleichen!!! Warum? Die mechanische Anordnung war einfach nur mal schnell gebogen, gebohrt und zusammengenagelt. Der Massepunkt irgendwo (Ach da ist ja Platz und schön kurz!) Der Trafo saß in irgendeiner Ecke – „Der kann ja nicht der Fehler sein!- denn wir haben ja gut und ausreichende Lade und Siebelkos drin!!“ Tagelang die Fehler gesucht, bis ein „alter Mann“ kam und sagte:“Dreh doch mal das Ding!“ Siehe da, der Trafo stand in der schrecklichsten schiefen Position und der Verstärker brummte nur noch halb so viel. Der zweite Ratschlag des alten Mannes“ kam:“Leg doch mal die Masse an einen anderen, besseren Punkt und alles schön nur an einem Punkt!“ Diese mechanischen Veränderungen, dann noch die Abschirmungen(beide Komponenten beachtet und schon hörte man im Verstärker nur noch das, was gewollt war. Rauschen war damals noch ein Thema, was „nicht besser geht“! Beim Oszibau genauso; der Trafo in Fluchtlinie der Bildröhre, … Deshalb: Das Bild der Eingangsbuchse so groß! Damit die Details, um die es geht zu erkennen sind. Das sind diese Nebensächlichkeiten, die den Erfolg oder Mißerfolg des gesamten Gerätes ausmachen!- So viel dazu. @Rainer hat mich mit Literatur versorgt, danke dazu. Hier einen Auszug der Quellen nochmal benannt, diese sind wahrscheinlich auch für @Christian (sein Projekt) interessant und haben mich zum dritten Anlauf der Vorstufe bewegt, aber erst werden wir die Vorstufe mit AD797 fertig machen und durchmessen; im praktischen Aufbau und eingebaut. Aber das alles nacheinander. Von ANALOG DEVICES die Application note AN-136 eine OPV- Schaltung mit vorgeschaltetem PNP- Pärchen, dem SSM-2220. Das ist in den Werten beeindruckend und wahrscheinlich für meine Zwecke (den F- Bereich von 0,1Hz bis ca. 10kHz), @Rainer und @Christian wohl bis 100kHz, aber die dargestellten Parameter bieten wohl einen wesentlich größeren Spielraum. Die zweite Literatur - Quelle ist aus dem Funkamateur FA 11/09 vom OM Norbert – DL1SNG. Thema Aktivfilter und hier speziell das Rechenprogramm AKTIVFILTER 3. DL1SNG kommt beim Thema Rauschen auch auf die Version mit vorgeschalteten diskreten Transistoren. Vielleicht kann ein versierter SPICE- Anwender mal parallel beide Versionen durchrechnen, würde mich mal interessieren da dies mir//uns Zeit spart, - da ich mich bekennender Weise sehr schwer mit PSPICE, wie auch LTSPICE tue, - wie Abdul schon feststellte: ich bin schon älter! Grüße an das Colloquium, schönen Sonntag, der Ralf PS: Nachtrag die Adresse des AKTIVFILTER- Artikels als PDF: " http://www.aktivfilter.de/DL1SNG-AktivFilter.pdf";
Ulli S. schrieb: > Dein Originaltext des Benutzerprofils: > "" > Benutzer:Ehydra > > 30 Jahre Erfahrung als Elektronikentwickler im Embedded Bereich vor > allem von Hardware. Analogtechnik aller Varianten und digitale Systeme. > Industrielle Steuerungen, autarke Systeme, Kommunikationsmodule für > schwierige Bedingungen. > > Interessante eigene Beiträge (fortlaufend ergänzt, so wie ich sie > zufällig wiederfinde): > - Mikrofon Signal mit einem Übertrager verstärken (Leistungs- und > Noise-Anpassung): > Beitrag "Re: Mikrofon Signal mit einem Übertrager verstärken" > > Ich nehme gerne Entwicklungsaufträge an."" > > Du hast mit 5 Jahren angefangen Elektronik zu entwickeln, da Du > schreibst du bist 35 Jahre alt-, meine Hochachtung! Eigentlich wollte ich hier gar nichts mehr schreiben, aber wenn nun falsche Behauptungen kommen: Was soll denn an diesem Benutzerprofil schlecht sein? Es gibt fast 2000 Beiträge von mir und sicherlich sind 20% davon rein fachlich orientiert und der Sache dienlich. 5% sind technisch ausladend und aufwändig produziert. 5% sind vielleicht falsch oder Schrott. 40% drehen sich um menschliche Dinge. Der Rest um irgendwas. Ich bin Mitte 40 und habe mit ca. 8 Jahren mit Elektrikbasteln angefangen. Also wie die meisten (Schrott-)Geräte auseinandergenommen und die Bauelemente nichtsahnend untersucht. Danach kamen Taschenrechner dran, auch weil man die damals erstmalig programmieren konnte. Mit 15 habe ich ein komplettes Ladegerät mit einer Steuerung aus OpAmps meinem Techniklehrer vorgelegt. Die Arbeit war so gut, daß er sie nicht mehr freiwillig hergab und mir das auch unumwunden ins Gesicht sagte. Dann 1983(?) kam der c't 8086 Selbstbau dran. Und so ging es dann weiter. Eigentlich immer nur Elektronik rund um die Uhr, dann auch beruflich in diversen Feldern. Und jetzt bin ich so eine Art Rentner. Im Übrigen sollte man die Leute nach ihrem Kenntnisstand und nicht nach ihren Zeugnissen beurteilen. Dazu gibts an anderer Stelle gerade einen interessanten Thread (Da kannst du dich dann auch weiter über mich ergötzen): Beitrag "Re: Diskriminierung?" Ich habe übrigens gar nichts gegen Ältere! Ich finde zwar Jugend schöner (wie es heutzutage üblich ist), aber "alte" Menschen bringen andere Dinge ein, als es Junge tun oder überhaupt könnten. Daher ist eine gesunde Mischung der Sache dienlich. In den Firmen habe ich mir immer sofort die alten Entwickler angelacht, damit ich bei denen im Zimmer mit unterkomme und deren Tricks lernen kann. Dafür durften die dann sogar in meiner Gegenwart rauchen, was ich völlig verabscheue. Aber laßt euch nicht stören. SPICEn werde ich nun natürlich für euch auch nichts mehr. Pech gehabt.
@Ralf: Ich bin beleidigt, daher werde ich nicht mehr groß was beitragen. Natürlich ist mir das Ausgangsfilter sofort ins Auge gestochen und die wirre Platine, aber ich dachte: Wenn du jetzt was sagst, wirst du endlose Texte schreiben und angefeindet. Daher ließ ich es. Kai ist für sowas genauso kompetent, vielleicht sogar mehr. Eingangsrauschen ist eine einfache Sache: Schaust du Rubiola und NIST. Da gibts sicherlich an die 50 Papers. Eigentlich muß man nur abschreiben und nachbauen. Röhren habe ich nicht viel gemacht. Eingige fielen mir damals noch in die Hände. Sie leuchteten nur schön, was Transen aber auch gerne mal machen ;-) Schnell erkannt, daß die mit Transen nicht mithalten können. Zumindest in den Kernbereichen der Elektronik. Wir reden ja nicht von 50KW Sendern. Mit HeNe-Röhren habe ich dagegen mehr Erfahrung :-))
Mittlerweile habe ich auch ein wenig am Verstärker weiter gearbeitet. Ich habe ihn jetzt auf +-6V Versorgung umgerüstet. Also ein paar Widerstände geändert, den 78L05 gegen einen LP2950 getauscht und die Spannung der Eingangs ICs auf +-5V reduziert. Außerdem habe ich noch eine paar Abschirmbleche befestigt, aber ohne weiteren Erfolg. Ich habe aber festgestellt, dass, wenn ich meinen Funktionsgenerator mit an die Versorgungsspannung anschließe, ich dessen Ausgangsfrequenz auch ohne Anschluss des Funktionsgenerators an den Eingang, die Frequenzen im Signal habe. Es könnte also durchaus sein, dass die 50Hz Störungen aus der Versorgung eingekoppelt werden. Da muss ich einfach mal zusehen, dass ich das ganze mal Akkubetrieben teste. Außerdem, habe ich auch heraus gefunden, woher die Verzerrungen des Rechtecksignals bei großen Amplituden kommt. Grund dafür ist der 10Hz-100kHz Filter. In dem Moment, wo solch hohe Slew-Rate erreicht werden, fließen laut Simulation bis zu 50mA im den Eingang des Filters. Zuerst dachte ich, dass vielleicht die Spannung am LM7171 zusammenbricht oder so aber zusätzliche 10nF und 1µF an den Versorgungspins haben am Verhalten nichts geändert. Die Versorgungsspannung selbst sieht recht sauber aus. Es wird wohl so sein, dass der LM7171 mit den Strömen ein Problem hat. Eine Möglichkeit die Störungen am ungefilterten Ausgang zu umgehen, ist es, einfach den Filtereingang auf Extern zu schalten. Ich werde aber mal zusehen, dass ich dort noch einen OPV als Puffer mit einbaue, dann würde ich auch die -3dB des externen Eingangs eliminieren können. LG Christian
Hallo, ja Christian,- das mit dem Netzbetrieb//Akkubetrieb hatten wir generell bei unseren Geräten,- obwohl zig-fach gefiltert und Ferrite und sonstige Abschirmungen, wir hatten immer irgendwelche "Sauereien" im Signal. Deswegen, wie ich es schon andeutete, haben wir Netzbetrieb (Netzkontakt) nur im "ausgeschalteten" Zustand. d.h. wenn kein Messbetrieb ist, werden die Akkus unserer Geräte bei Laune gehalten. Ein Verfahren ähnlich dem von ELV, siehe hier: http://www.elv.de/Bleiakku-Lade-Aktivator-BLA-1000,-Komplettbausatz/x.aspx/cid_74/detail_10/detail2_8350 Der Akku wird alle 20 min. mit kurzen aber sehr intensiven Impulsen (25A) entladen (Mikrosekundenbereich) und dann wieder geladen bis 90% seiner Ladeschlußspannung. Wir mußten das ganze unserer Situation anpassen. Unsere verwendeten Bleiakkus halten dabei wenigsten 5 Jahre. Genau weiß das keiner von uns mehr, da die Dinger einfach immer funktionieren, lediglich wenn das Gerät prüf oder eichpflichtig ist, oder ausgesondert wird, sind die Akkus ein Thema. Diese Schaltung arbeitet mit galvanischer Trennung: 3 x Netzseitig incl. der Schutzleiter! und von der inneren Netzteilseite des Ladegerätes, hier auch allpolig. Verwendet haben wir hochisolierende Relais mit geringstem kapazitiven Übersprechen. Unsere Erfahrung ist wie gesagt sehr gut, denn ansonsten haben wir das Ganze nicht in die Reihe bekommen. Das Gewicht und die räumliche Größe darf man dabei aber auch nicht unterschätzen. Wie auch die Masseverhältnisse an der Eingangsbuchse. Hier ist aber noch zu erwähnen, dass die Abschirmung auch über die Eingangsbuchsen mit erfolgt ist und auch über den Eingangskondi. LG Ralf
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10Hz-100KHzAmpl..JPG
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Hallo Christian, ich habe mal dein Filter in TINA laufen lassen.Aus interesse und zum üben. Ist zwar nur OPA227 und nicht OPA227P.Die Filterkurve ist fast wie in der AN83 Seite 5.Bei 10Hz ist deins noch etwas eckiger. Siehst du das auch so?Ich habe mal zur Kontrolle meine/deine Schaltung mit angehangen. Gruß Rainer
Ich denke, die beiden Verläufe kann man nicht vergleichen. Guck dir mal die Dämpfung bei 10Hz und bei 100kHz in der AN-83 an. Die Dämpfungen sind unterschiedlich. Diese Rundung kommt wohl durch den 5Hz Hochpass in Kombination mit den 10Hz Hochpass, was den Verlauf etwas "bauchig" aussehen lässt. LG Christian
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Prototyp_Rueckseite_1_1440.jpg
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Masse_Gehaeuse_1_1439.jpg
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Abschirmung_1_1448.jpg
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Hallo, Hier der “Prototyp” des Verstärkers. Dieser ist aufgebaut und dient dem austesten, der einzelnen Komponenten. Warum dies? Wir haben hier zwar einige Messmittel und wir haben die Ergebnisse von SPICE, aber die echten Werte, erhalten wir doch erst im Vergleich, will sagen: Die absoluten Werte ergeben sich erst aus der Zusammenfassung der praktisch eingesetzten Bauelemente, in den echten Umgebungen, mit der echten Einbausituation. An dieser praktisch späteren Einbaustelle nutzen wir jetzt diese Platine, bauen diese eins dieser Gehäuse ein, mit Abschirmung, mit definierten Masseleitungen, Massepunkten und (abweichend vom späteren Einsatz) zwei Akkupacks, und zwar Bleiakkus. Dies ist keine Absage an SPICE, vornehmlich LTSPICE, sondern die Aussage, dass die Daten die ich in SPICE vorliegen habe, sich nicht in jedem Fall mit den Bauelemente deckt die ich anwende. Ich versuche mit den beigefügten Fotos das zu erklären. Zuerst bitte ich das „abenteuerliche“ Aussehen der Leiterplatte zu entschuldigen, diese hat aber schon ein hartes Laborleben hinter sich, an ihr wurden die Widerstände und die Kondensatoren ausgemessen. Dies geschah in Vergleichsmessungen mit einem Rauschgenerator der sich bei weißem Rauschen bis 1nV dämpfen lies und immer wiederholtem ein- und auslöten (Prototyp_Rueckseite_1_1440.jpg). Das Bild (Masse_Gehaeuse_1_1439.jpg) soll die Masseverhältnisse zeigen. Die Leiterplatte ist mechanisch und elektrisch isoliert an dem Chassis montiert, die Massekondensatoren sind rückseitig direkt von den PINs der IC zum Massepunkt R3 geführt. Dort finden sich auch die Versorgungsmasse und die Masse der Abschirmung. Zum Abschirmgehäuse das Bild (Abschirmung_1_1448.jpg), hier ist auch zu sehen dass die Leiterplatte mit einer stabilen Pappe isoliert in das Abschirmungsgehäuse aus Weißblech eingesetzt ist. Um die kapazitiven Einflüsse zu eleminieren ist das Gehäuse an einem Punkt mit dem zentralen Massepunkt verbunden. Bitte dazu auch den Beitrag vom 28.04.2012 10:28 anschauen, dort sind diese unterschiedlichen Potentiale auch erst am Messeingang zusammengeführt. Viele Grüße Ralf
Ralf Haeuseler schrieb: > Zuerst bitte ich das „abenteuerliche“ Aussehen der Leiterplatte zu > entschuldigen, Also ein bischen Spiritus/Isopropanol zum Reinigen der Leiterplatte hätte das Rauschen sicher noch verbessert. Gruß Anja
Hallo Anja, das ist als echte Frage bitte zu verstehen: Konntest Du feststellen, dass das Kolophonium Einfluß auf das Rauschen hat? Wir haben zwar vor Fertigstellung die Platine gewaschen und dann immer wieder neu mit einer Kolophoniumschicht eingepinselt. -Das Bild ist mitten beim löten entstanden-, aber trotzdem die ernsthafte Frage nach dem Einfluß. Grüße Ralf
Hallo, rauschen habe ich noch nicht gemessen. Allerdings hatte ich schon mehrere Analogverstärker die vor dem Reinigen oszilliert haben und nach dem Reinigen nicht mehr. Wir reden hier von Rest-Leckströmen im Elko und Formieren vor dem Messen. Da würde ich mir nie eine Substanz auf die Leiterplatte schmieren die beim Erhitzen organische Säuren freisetzt. (und damit abhängig von der Luftfeuchtigkeit den Isolationswiderstand verringert). Gruß Anja
Hallo, die Bauelementeseite ist absolut sauber; wurde gewaschen! Ich werde mir das mal mit auf meinen Messreihenplan schreiben. Das mit dem schwingen durch verdreckte Bauelemente habe ich auch schon erlebt, habe das aber immer als "verdreckte Bauelemente" abgetan, nie als "Hindernis" auf die Leiterbahnen bezogen. Diese, also die Leiterseite, haben wir immer zum Schluß gewaschen und dann wieder mit glöstem Kol bestrichen. Viele Grüße Ralf
>Konntest Du feststellen, dass das Kolophonium Einfluß auf das Rauschen >hat? Verbrutzeltes Kolophonium enthält Kohlenstoff und ist deshalb auf jeden Fall ein mehr oder weniger ausgeprägter elektrischer Leiter, ganz so, als ob man einen besonders schlechten Kohlewiderstand zwischen die Anschlüsse lötet. Ein hörbares Rauschen habe ich jetzt noch nicht wahrgenommen, aber in einer "battery backed-up" CMOS-Schaltung hat verbrutzteltes Kolophonium schon mal einen unerwünschten Pull-up gebildet und die Batterie schneller als erwartet leer gesaugt. Verbrutzeltes Kolophonium sollte schon entfernt werden. Unverbranntes Kolophonium ist eigentlich frei von solchen Unbilden. Jedenfalls zeigt eine Widerstandsmessung auch im empfindlichsten Meßbereich keinen nenneswerten Stromfluß. Ich kann mir nicht vorstellen, daß kolophoniumhaltiger Schutzlack die Meßwerte irgendwie beeinträchtigt. Ralf, bei der streng sternförmigen Masseführung, die du gewählt hast, können die Verbindungen zu den einzelnen Bauteilen erheblich größere Stromschleifenflächen bilden als bei einem Aufbau mit einer Platine mit durchgehender Massefläche. In diese Schleifenflächen können magnetische Felder einkoppeln und den Brumm kräftig erhöhen. Hochfrequente elektromagnetische Felder (Rundfunk, Handystrahlung, etc.) können ebenfalls besser in die Schaltung eindringen und an unlinearen Eingangs- und Ausgangsstufen der OPamps demoduliert werden. Damit können Offsetspannungsfehler und vor allem zusätzliches Rauschen entstehen! Ich habe gute Erfahrungen gemacht mit einem Aufbau auf einer durchgehenden Massefläche, mit liegenden Bauteilen, um dadurch die Stromschleifenflächen noch weiter zu reduzieren. SMD ist dabei natürlich optimal. Die gesamte Schaltung befindet sich zusätzlich in einem Weißblechgehäuse, das umfänglich mit der Platine an der Massefläche verlötet ist. Dadurch erreicht man einen Aufbau wie bei einem Tuner, der absolut hochfrequenztauglich ist, also beste Vorraussetzungen für einen hf-störungsfreien Betrieb bietet. Dieses Vorgehen eignet sich auch ganz bedonders für sehr empfindliche NF-Schaltungen. Die dabei erzielbaren Massewiderstände sind so gering, daß automatisch der Vorteil einer sternförmigen Masseführung erhalten bleibt. Wo es erforderlich ist, kann man zusätzlich noch dicke Kupferdrähte auf die Massefläche löten. Die Stecker ordnet man direkt im Weißblechgehäuse an, dadurch ergeben sich kleinste Massewiderstände. Alle Stecker und Zuleitungen sollten nebeneinander angeordnet werden, damit kein Störstrom quer über die ganze Platine fließen muß, sondern direkt von Stecker zu Stecker im Weißblechgehäuse fließen kann. Bei der Anbindung der Leitungen an die Platine ist ebenfalls darauf zu achten, daß keine Stromschleifenflächen gebildet werden. Deine gesamte Meßschaltung darf nur höchstens einen Netz- oder Erdbezug haben. Wenn das Meßobjekt schon einen Netz- oder Erdbezug hat, dann muß deine Meßschaltung und alles was an ihr hängt netz- und erdfrei sein! Wenn du also die Akkus deiner Meßschaltung über Relais aus dem Netz speist, solltest du während des Meßbetriebs auch die Masseverbindung zur Ladeschaltung mit einem Relais trennen, sodaß keinerlei Verbindung mehr zum Netz oder zur Erde besteht.
Hallo Kai, danke für die Darstellungen. Diese decken sich absolut mit meinen, bis auf den Punkt HF-tauglich ==> NF-tauglich. Meine Erfahrungen sagen dazu, - HF und Digital-technik flächige und viele Massen, NF- technik Punktweise Massen. Natürlich korrekt, d.h. ohne Erdschleifen und dergleichen!!, verlegt und an einem einzigen Massepunkt, eben im Eingangsbereich. Ich nehme an, das wir beide das gleiche meinen. Dazu kommen nächste Woche (nach den Messreihen die Ergebnisse, aus dem eingebauten Zustand. Die Speisung meiner Geräte erfolgt generell Potential - getrennt vom Netz. Die Beschreibung der Akkuladeschaltung mit den Relais sollte darstellen, dass im NICHT_Messbetrieb!! die Akkus geladen werden, - und nur dann eine Verbindung zum Netz bzw, Schutzleiter bzw. Erdpotential besteht. Das ist so geregelt, dass die Relais nur dann Spannung erhalten, wenn der Netzstecker steckt. Damit ist eine sichere Potentialtrennung, sprich Potentialfreiheit erreicht. Damit verursachen die Relais nicht auch noch "Sauereien". Zum Kolophonium, - das sind Erfahrungsverhalten von mir, die stammen aus der Röhrenzeit. Das das verbrannte Kolophonium elektrisch leitet ist mir auch klar, habe es aber nicht "so Ernst" genommen. Die Messreihen zeigten doch sehr unterschiedliche Werte bei den Widerständen und Kondensatoren, das hatte ich in dieser Bandbreite nicht erwartet und will nächste Woche mal eine Handvoll frischer Widerstände durchmessen. Die beiden anderen identischen Leiterplatten zeigten gleiche Ergebnisse. Hier werde ich mal eine Serie mit umlaufender Masse fertigen und vergleichen. Grüße Ralf
Ralf Haeuseler schrieb: > Meine Erfahrungen sagen dazu, > - HF und Digital-technik flächige und viele Massen, NF- technik > Punktweise Massen. Natürlich korrekt, d.h. ohne Erdschleifen und > dergleichen!!, verlegt und an einem einzigen Massepunkt, eben im > Eingangsbereich. Das ist eine wirklich seltsame Erfahrung, die du physikalisch wie begründest? Es geht doch prinzipiell immer darum sich der Rückstrompfade bewusst zu werden und diese kurz und niederohmig zu halten. Was in der HF hervorragend funktioniert sollte doch erst recht auch im DC/NF-Bereich funktionieren, denkst du nicht auch? Punkweise Massen können daher meines Erachtens nach nicht besser sein als eine durchgehende Massefläche, möglichst ohne Unterbrechungen. Ich könnte mir vorstellen, dass das ein Relikt aus der Zeit ist, als man ausschließlich mit Lötleisten gearbeitet hat und hier und da zentrale Massesternpunkte vorgesehen hat, die ihrerseits wieder miteinander verbunden worden sind. Ralf Haeuseler schrieb: > Hier werde ich mal eine Serie mit umlaufender Masse fertigen und > vergleichen. Ich halte eine umlaufende Masse für keine gute Idee. Auf der einen Seite willst du Schleifen vermeiden, auf der anderen Seite erzwingst du sie dir selbst. Erscheint mir irgendwie widersprüchlich. branadic (dem leider noch ein paar Widerstände für seinen Verstärker nach AN83 fehlen, um die Platine vollends zu bestücken, alles weitestgehend in SMD realisiert, außer den Ein- und Ausgangselkos und der beiden MKS-2)
branadic schrieb: > Punkweise Massen > können daher meines Erachtens nach nicht besser sein als eine > durchgehende Massefläche, möglichst ohne Unterbrechungen. Bei Spannungen im Mikrovoltbereich kannst Du nur durch strikte Sternförmige Verlegung die Spannungsabfälle so beeinflussen daß keine Störungen durch Versorgungsströme auf der Signalmasse entstehen. Das setzt allerdings sehr viel Erfahrung und Überlegungen voraus. Teilweise auch geänderte Schaltungstopologien. (Sense Force auch für bestimmte Massepunkte). Wobei minimierte Schleifenflächen zwischen Signal und Masse auch bei Sternverdrahtung möglich sind und auch genutzt werden sollten. Auch wenn dies oft längere Masseleitungen (teilweise auch parallel verlegt) erfordert als ohne Flächenminimierung. Bei Digitaltechnik und HF ist die Induktivität der Masse im Vordergrund. Da ist dann die Fläche die bessere Wahl. Gruß Anja
>Bei Spannungen im Mikrovoltbereich kannst Du nur durch strikte >Sternförmige Verlegung die Spannungsabfälle so beeinflussen daß keine >Störungen durch Versorgungsströme auf der Signalmasse entstehen. Und wenn du die Schaltung so routest, daß über den empfindlichsten Teil gar keine Versorgungsströme fließen? Außerdem lassen sich Versorgungsströme und deren Spannungsabfälle durch Siebung beinahe beliebig verringern. >Auch wenn dies oft längere Masseleitungen (teilweise auch parallel >verlegt) erfordert als ohne Flächenminimierung. Dadurch verliert die Masse als gemeinsamer Bezugspunkt für NF UND HF seine Funktion, da die kleinsten HF-Einkopplungen den ganzen Drahtverhau zum wilden Schwingen bringen. Auch in einer NF-Schaltung hast du immer genügend HF, wenn ausreichend schnelle OPamps verwendet werden. Denke nur an das breitbandige Eigenrauschen. Von den "fiesen" CE-Tests will ich garnicht erst sprechen...
Hallo, > branadic > (dem leider noch ein paar Widerstände für seinen Verstärker nach AN83 > fehlen, um die Platine vollends zu bestücken, alles weitestgehend in SMD > realisiert, außer den Ein- und Ausgangselkos und der beiden MKS-2) Stelle doch bitte mal dieses Konzept vor, denn das war für mich auch noch eine Alternative, habe mich dann aber für die AN136 entschieden, die zur Zeit in Arbeit ist. Diese werden auch hier zur Diskussin vorgestellt. Gruß Ralf
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Hallo Ralf, sonderlich viel gibt es da gar nicht zu sehen oder vorzustellen. Die Schaltung ist die 1:1 Umsetzung der in AN83 dargestellten, nur eben in SMD an Stelle bedrahteter Bauelemente (soweit möglich). Die Leiterplatte ist 90x40mm groß. branadic
branadic schrieb: > der in AN83 dargestellten, nur eben in > SMD an Stelle bedrahteter Bauelemente Mhm, was für (rauscharme) SMD-Widerstände verwendest Du denn? RN73 oder andere? Gruß Anja
Anja schrieb: > Mhm, was für (rauscharme) SMD-Widerstände verwendest Du denn? > RN73 oder andere? Wann hat man mal die Chance für insgesamt 60 Widerstände (jeweilige Abnahmemenge 5 Stück) 129,30€ zu bezahlen? branadic
branadic schrieb: > Wann hat man mal die Chance für insgesamt 60 Widerstände (jeweilige > Abnahmemenge 5 Stück) 129,30€ zu bezahlen? Hallo, hättest halt nicht bei Farnell sondern bei Digikey (einzeln zu 0,72) bestellen sollen. Ansonsten: man kann auch so um die 20-30 Eur für einen einzigen rauscharmen Z201 Widerstand ausgeben. Gruß Anja
Anja schrieb: > hättest halt nicht bei Farnell sondern bei Digikey (einzeln zu 0,72) > bestellen sollen. Hab auch noch nicht bestellt, ich schrieb nur, dass sie mir noch fehlen. Nach Sichtung bei diversen Distris habe ich einiges an Widerstandsserien in 0805 identifiziert (FRSM0805, PLT, PLTT, RG, RN73 Holsworthy, RNCF, TNPU - KFZ, VSMP0805...). Welche Serie wäre denn nach deiner Einschätzung, Anja, vom Preis-Leistungsverhältnis die optimalste? Kannst du etwas empfehlen? Werde heute Abend noch einmal die Datenblätter konsulieren. branadic
Wenn es rauscharm und SMD sein soll, ist Minimelf MMB0207 von Vishay-Beyschlag sehr zu empfehlen. Aber auch die MCT0603 vom selben Hersteller sind ausreichend rauscharm.
Hallo Kai, danke für den Tip. Ich habe mir die mal angeschaut. Die Leiterplatte ist für 0805 gelayoutet und gefertigt worden, ich könnte demnach maximal noch die MMU 0102 bestücken. Selbst MMA 0204 wäre schon zu groß für die bestehenden Pads. Diese Widerstände sind natürlich erheblich günstiger als RN73, haben im Vergleich aber auch einen erheblich größeren Temperaturkoeffizienten: RN73: Toleranz ±0,1% TK ±10ppm/°C MMU 0102: Toleranz ±1% TK ±50ppm/°C (bei Digikey erhältliche) Ich tu mich gerade etwas schwer einzuschätzen, wie kritisch das alles nach Einbau in ein geschlossenes Gehäuse ist. Vielleicht ist die Kombination RN73 in den ersten beiden Stufen und MMU 0102 in den nachfolgenden Filtern keine schlechte Kombination. Das spart Geld und die wirklich kritischen Stellen sind sinnvoll bestückt. branadic
Da die beteiligten Signale und die fließenden Ströme sehr klein sind, dürfte das Stromrauschen der Widerstände eigentliche keine zentrale Rolle spielen. Wenn es denn stört, sollte man möglichst große Widerstände nehmen, weil das Rauschen um so stärker wird, je kleiner die Widerstände werden. Ähnliches gilt für die Langzeitdrift. Je größer ein Widerstand, um so besser. Minimelf und 0805 sind deshalb kleineren Bauformen vorzuziehen. Achtung, nicht alles, was in 0,1% daher kommt ist auch langzeitstabil! Oft werden billige Widerstände mit modernen Abgleichverfahren auf 0,1% Anfangstoleranz hingetrimmt, die aber schon nach kurzer Zeit von einer immensen Drift aufgefressen wird. Auch hier ist der gute alte Minimelf den 0603- oder 0805-Bauformen teilweise erheblich überlegen. Schau einfach mal im Datenblatt nach Lötwärmebeständigkeit, Stabiliät bei Temperaturzyklen und solchen Sachen. Da packt einen teilweise das nackte Grausen...
Zumindest bei den RN73 mache ich mir da nicht unbedingt Sorgen, auch wenn das Datenblatt nicht sehr aussagefreundlich ist: "...The RN73 series is a high stability precision chip resistor range offering various power dissipations relating to chip size, TCR's down to 5ppm/°C and resistance tolerances to 0.01%. The resistor is produced with three sputtered layers giving optimum performance..." Es handelt sich demnach nicht um einen Widerstandstyp wie von dir beschrieben. Primär ging es bei meiner Auflistung auch nicht um die Toleranz, sondern um den TK, die beim RN73 besser ausfällt, natürlich gibt es den auch nicht für lau. branadic
Geh mal hier ganz runter und schau dir die Limits an: http://www.koaspeer.com/products/resistors/surface-mount-resistors/rn73/ 0,25% und 0,5% steht da an einigen Stellen. 0,5% sind 5000ppm. Was macht da ein 0,05% Widerstand mit 5ppm/°C für einen Sinn? Alleine die Lötwärmebelastung macht schon bis zu 0,1% Veränderung aus. Ein MMA0204 ist da in allen Punkten besser: http://www.vishay.com/docs/28713/melfprof.pdf
Hallo branadic, ich bin der Kollege vom Ralf. Er bat mich anzufragen (er ist im Augenblick dienstlich unterwegs und wir haben nur telefonischen Kontakt) ob Du mehrere der Leiterplatten nach AN-83 hast anfertigen lassen? Wenn ja, ob Du uns (gegen Entgeld) zwei Stück überlassen kannst, die wir für Vergleichsmessungen benutzen könnten, Danke, Gruß Manfred
branadic schrieb: > Welche Serie wäre denn nach deiner Einschätzung, Anja, vom > Preis-Leistungsverhältnis die optimalste? Kannst du etwas empfehlen? Ich würde nicht auf die Idee kommen eine rauscharme Analog-Schaltung mit SMD-Widerständen aufzubauen. Ich würde normale 1% Metallfilm-Widerstände oder wenns besser sein muß RC55Y nehmen. In der Regel nehme ich auch keine SMD-ICs da z.B. bei Referenzen die Hysterese (Piezoeffekt) bei SO-8 ca Faktor 3 größer ist als bei DIP-Gehäusen. Bei SMD ist wichtig daß Du auf jeden Fall Dünnschicht-Widerstände und nicht Dickschicht nimmst. Die (Mini-)Melf Typen wurden ja schon erwähnt. Wenn SMD und 0805 dann würde ich wahrscheinlich RN73 (= Dünnschicht) nehmen da sie überall leicht erhältlich sind. Gruß Anja
Manni S. schrieb: > ich bin der Kollege vom Ralf. Er bat mich anzufragen (er ist im > Augenblick dienstlich unterwegs und wir haben nur telefonischen Kontakt) > ob Du mehrere der Leiterplatten nach AN-83 hast anfertigen lassen? Wenn > ja, ob Du uns (gegen Entgeld) zwei Stück überlassen kannst, die wir für > Vergleichsmessungen benutzen könnten Hallo Manni, tut mir leid, habe ich nicht. Wenn ihr aber ernstahften Bedarf habt, dann kann ich gerne demnächst noch einmal ein paar Leiterplatten fertigen lassen. Anja schrieb: > Ich würde nicht auf die Idee kommen eine rauscharme Analog-Schaltung mit > SMD-Widerständen aufzubauen. Ich würde normale 1% Metallfilm-Widerstände > oder wenns besser sein muß RC55Y nehmen. > > In der Regel nehme ich auch keine SMD-ICs da z.B. bei Referenzen die > Hysterese (Piezoeffekt) bei SO-8 ca Faktor 3 größer ist als bei > DIP-Gehäusen. Hallo Anja, ich bin da genau anders herum eingestellt. Wie hier schon erwähnt würde ich auf zusätzliche Sockel möglichst verzichten wollen (Thermospannungen, Luftzug etc...), daher bevorzuge ich SMD. Zumal die sich auch nicht schwerer löten lassen als bedrahtete Bauelemente, selbst mit diversen LLP-Packages, QFN bis runter zu 0402 stehe ich nicht gerade auf Kriegsfuß und platzsparender ist es ohnehin. Anja schrieb: > Bei SMD ist wichtig daß Du auf jeden Fall Dünnschicht-Widerstände und > nicht Dickschicht nimmst. Die (Mini-)Melf Typen wurden ja schon erwähnt. > > Wenn SMD und 0805 dann würde ich wahrscheinlich RN73 (= Dünnschicht) > nehmen da sie überall leicht erhältlich sind. Diesbezüglich habe ich mich ebenfalls schon belesen. Das "Beste", dass man für Geld kaufen kann und bevor es esotherisch wird, sind wohl Metallfolienwiderstände. Allerdings sprengen die ganz schnell den Rahmen dessen was man bereit ist für einen einzelnen Widerstand zu bezahlen. Die RN73 sind daher nicht schlecht, aber immer noch teuer und auch die MMU0102 sehen so verkehrt nicht aus. Ich denke hier muss man einfach mal Erfahrungen sammeln und testen. Die Schaltung nach AN83 wurde ja mit 1% Metallfilmwiderständen aufgebaut. Ich denke ich werde sie auf die erwerbare E24-Reihe der MMU0102 umdimensionieren und aufbauen. Der Preisunterschied ist ja schon signifikant und diese sind ebenfalls leicht erhältlich, sodass im schlimmsten Fall ein Misserfolg leichter zu verschmerzen ist. Trotzdem danke für deinen Hinweis. branadic
>Die Schaltung nach AN83 wurde ja mit 1% Metallfilmwiderständen >aufgebaut. Ich denke ich werde sie auf die erwerbare E24-Reihe der >MMU0102 umdimensionieren und aufbauen. Der Preisunterschied ist ja schon >signifikant und diese sind ebenfalls leicht erhältlich, sodass im >schlimmsten Fall ein Misserfolg leichter zu verschmerzen ist. Wie ich schon geschrieben habe, denke ich nicht, daß dir die Widerstände irgendeinen bösen Streich spielen werden, vorausgesetzt, daß natürlich Dünnfilmwiderstände zum Einsatz kommen, wie Anja bereits richtig geschrieben hat. Von etwas anderem bin ich, ehrlich gesagt, aber auch nicht ausgegangen. Viel wichtiger ist es, meiner Meinung nach, überflüssige Netz- und Erdverbindungen zu vermeiden, weil bei einem unsymmetrischen Verstärker wie hier, die Spannungsabfälle der Störströme entlang der Masseverbindungen immer 1:1 zum Signal hinzuaddiert werden und anschließend nicht mehr eliminiert werden können. Jim Williams hat nicht ohne Grund so oft er konnte auf Batteriespeisung gesetzt.
Hallo branadic, zwei Stück bis 15,00 EURO das Stück nehmen wir ab. Wäre günstig, da wir grundsätzliche Vergleiche anstellen wollen. Der Platzgewinn durch SMD steht dabei nicht im Vordergrund, sondern die besseren Abschirmungsmöglichkeiten (schönes langes Wort!) im Gegensatz zum erhöhten Rauschen,- aber eben wie gesagt beim realen, praktischen Aufbau! Gruß Manni
SO wirklich kritisch werden die Widerstände in der Schaltung nicht sein. Zusätzliches Rauschen kommt erst, wenn der Widerstand von einem Nennenswerten Strom durchflossen wird - was hier bei den Widerständen eher nicht der Fall ist. vermutlich würde man es bei den meisten der Widerstände nicht mal merken wenn man da Kohleschichtwiderstände nimmt - man muss es aber nicht drauf ankommen lassen.
Manni S. schrieb: > zwei Stück bis 15,00 EURO das Stück nehmen wir ab das Leiterplattennutzen habe ich heute bestellt und sollte es Anfang nächster Woche erhalten. Die Widerstände sind mittlerweile auch geordert, sodass dem Aufbau in Kürze, vielleicht sogar schon im Verlauf der nächsten Woche, nichts mehr im Wege stehen dürfte. Habe mich jetzt komplett für MELF0102 entschieden. Der Warenwert ist damit auch deutlich geringer ausgefallen. Lediglich ein paar wenige Werte der Schaltung aus AN83 mussten auf erhältliche Werte angepasst werden. Ich werde überdies auch mal eine Version bestücken, die 80dB statt der originalen 60dB aufweist. branadic
Hallo, ich hab da mal eine Frage: Bei meinen Messungen bin ich durch Zufall auf eine seltsame Erscheinung gestoßen, die ich in dieser Form nicht erlebt habe. Die Stromversorgung der Verstärker (Schaltung nach @rainer), habe ich zurzeit mit einem Netzteil versorgt. Dies ist aber aus zwei verschiedenen Trafos (gleiche industrielle Fertigung) je positiver Zweig und negativer Zweig gespeist. Ich wechselte die Trafos, weil sie an einen anderen (mechanischen) Platz im Gehäuse sollten, lötete sie wieder an und schon hatte ich ein um 20%!!!! geringeres gemessenes Brummen. Also wieder ausgelötet, zurück gebaut und wieder angelötet. Das Brummen blieb so. Nach einigen Tests, den Wicklungsanfang und Ende getauscht und schon war das gemessene Brummen wieder da, bei um löten wieder weg! Reproduzierbar! Zur Erklärung des Netzteils: Es ist ein richtig zweistufig geregeltes Netzteil 723 und 7808// 7809 je Polarität, es ist kein magnetisches Einstreuen oder dergleichen. Lediglich die Phasenlage (gegentaktig)der Eingänge verändert. Da es ein Graetzgleichrichter ist dürfte das doch keine Rolle spielen, da hier jetzt doch 100Hz Halbwellen da sind. Es geht um eine Differenz von 6mV, selektiv, an dem Ausgang des OPV. Bitte gebt mir mal Eure Meinung dazu, ein ratloser Ralf
Ralf Haeuseler schrieb: > Bitte gebt mir mal Eure Meinung dazu, Könnte kapazitive Kopplung von der Primärseite auf die Sekundärseite sein. Je nachdem ob Phase oder Nulleiter dichter an der Sekundärseite gelegt ist. Sind die Kammern für Primär und Sekundärwicklung nebeneinander oder sind die Wicklungen übereinander gewickelt? Für Meßtechnik verwendet man häufig eine zusätzliche (einseitig) geeerdete Schirmwicklung zwischen Primär und Sekundärseite. Gruß Anja
Hallo, es sind getrennte Kammern. Paket ist an Masse, - oder auch nicht, spielt keine Rolle. Habe diese Versionen auch durchgespielt. Ich werde mal mit der "besseren" Ankopplung weiterarbeiten und einen zusätzlichen magnetischen Schirm um die Traos basteln. Zur eigentlichen Messung werden ja sowieso Akkus verwendet. Diese Netzteile sind, wie weiter oben beschrieben, nur dazu da die Akkus zu laden // zu puffern und den Verstärker bei "Laune" zu halten, sprich die Betriebsvorbereitung zum messen, damit der Elko keine fiese Laune bekommt und rumzickt. Dann erst mal danke, ich dachte schon an einen "Angriff der Außerirdischen", weil ich eben nichts konkretes messen konnte. Grüße der Ralf
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Nabend, meine MELF0102 Widerstände sind heute eingetroffen und ich konnte die Leiterplatte damit bestücken. Die Inbetriebnahme wird sich jedoch noch etwas ziehen, da ich die nächste Zeit nicht in die Werkstatt komme, um ein Gehäuse zu fertigen. Bei der Leiterplatte handelt es sich noch um die Urversion, bei der ich nicht berücksichtigt hatte, dass die MKS-2 4,7µF 7,5mm dick sind. Daher ist einer der Kondensatoren liegen montiert. In der neuen Version ist dieser Umstand aber bereits beseitigt. In den nächsten Tagen sollten die neuen Leiterplatten eintreffen, der Versand wurde heute bestätigt. branadic
Hallo, anbei das Blockschaltbild des gesamten Messgerätes. Zum Vorverstärker ist folgendes zu bemerken: Die endgültige Bestückung bzw. welche Version eingesetzt wird, hängt von den Ergebnissen der Messreihen ab, die in dieser Woche begonnen haben. Wir vergleichen die unterschiedlichen Versionen, aber real ins Gehäuse eingebaut, mit der Stromversorgung aus den Akkus. Es werden je Leiterplatte auch jeweils 5 Stück der Schaltkreise verglichen um Exemplarstreuungen festzustellen, bzw. ausschließen zu können. Die Stromversorgung, bzw. die beiden Akkus sind: Blei- Gel - Akkumulator 12 V 0.8 Ah, wartungsfrei; Abmessungen L x B x H: 96 x 25 x 61.5 mm; Anschlussart: Kabel mit 2 pol. Tamiya-Stecker 4 mm vergoldet. Das Bild dazu:: Akku_Messverstaerker_1455 Geladen und gepuffert werden diese von einer modifizierten Schaltung des kommerziellen Anbieters ELV, verwendet wird der Typ BLA1000 (Kosten um die 50,00 EURO). Diese Geräte verwenden wir in sehr großen Stückzahlen, je nach Akkukapazität mit geändertem Impuls-Belastungswiderstand. Hier ist der 100µs Impuls alle 30 sek mit 19 A (über einen Shunt gemessen), der Ladestrom ist auf max. 30 mA eingestellt, die Erhaltensspannung auf 13,1V. Diese Werte wurden uns von dem Akkuhersteller vorgegeben. Bei dieser Behandlung halten unsere Akkus teilweise schon über 10 Jahre!! Wir haben noch von 1999 solche Akkus im Einsatz. Den Stromlaufplan kann ich aus Urheberrechtsgründen nicht veröffentlichen, bei Interesse bitte per PM anfragen. (Bild dazu:: // BLA_1000_Akku_Aktivator_ELV_1.pdf) Die Leitungen der Stromversorgungen gehen direkt vom Akku an die Platine mit den LT1028 und dann über Entkopplungswiderstände // Blockkondensatoren 0,1µF//1µF zu der Vorstufe. Das Kabel ist je ein RG75 Kabel (+12V und -12V) die Abschirmung ist nicht stromdurchflossen, sondern die Masse ist selber eine Litze, die gemeinsam an der zentralen Eingangsmassebuchse auf Masse führt. Dort werden auch die Abschirmungen angeschlossen. Also die Abschirmung nur einseitig anschließen. An dieser Stelle nochmal zum Thema „abenteuerliche Leiterplatte; siehe weiter vorne“ nach dem waschen zeigte diese Platine spikes an einem Ausgang. Es war wahrscheinlich eine gerissene Leiterbahn, daraufhin haben wir die Leiterzüge komplett verzinnt. Die Messungen waren stabiler im Bereich der Mikrofonie (auf Rütteltisch!), deshalb haben wir jetzt alle Vorstufenplatinen komplett verzinnt. Einen Unterschied mit Kolophonium / ohne Kolophonium konnten wir messtechnisch nicht feststellen, haben aber versucht hier einen Nachweis zu finden. Jetzt zum Thema Masse und Abschirmung an den Frontplatte; das Bild // die Bilder dazu:: Masse_Frontplatte_1452 und Masse_Frontplatte_1453. Die Signalmasse, die Ub- Masse und die Abschirmung "treffen" sich an der BNC- Buchse. Hierbei ist aber die Möglichkeit das Gehäuse, das im verbundenen Fall Schutzleiterpotential hat zu trennen, bzw. zu verbinden, je nachdem was die Messaufgabe erfordert. Also im Klartext: Die BNC- Buchse ist vom Gehäuse elektrisch isoliert, ebenso die Massebuchse! Dort wird die Masse der BNC- Buchse und der Massekontakt der Massenbuchse erst verbunden. ABER: Keine Verbindung zum Gehäuse!! Die Verbindung zur Abschirmung wird dann auch dorthin geführt. Bitte nicht falsch verstehen, HF- dichte Abschirmung ist auch mein Bestreben, aber die umlaufende Masse dann mit der Abschirmung verbinden, vermeide ich, sondern eine Masseleitung zum zentralen Massepunkt führen. Beste Grüße an das Colloquium, Ralf
Hallo, hier jetzt die einzelnen Vorstufen und ein paar Kommentare dazu. Es wird nicht DIE universelle Schaltung, DIE universelle Leiterplatte geben, zumal die technische Entwicklung ja selber voranschreitet. Hier geht es um die Vergleiche der Schaltungen, der unterschiedlichen Herangehensweisen, nach Vergleichen der Parameter, nach Vergleichen der Parameterschwankungen, der Einhaltungen der Toleranzen. Hiermit ist die Nachbausicherheit gemeint, so das nicht nur ausgesuchte Teile benötigt werden, sondern nach Katalog gekaufte und eingebaute Bauelemente verwendet werden können. Es ist nicht das absolute Rauschminimum (Stromrauschen, wie auch Spannungsrauschen) gemeint sondern, das angestrebte gute Verhältnis Signal/Störabstand. Diese Baugruppe gemäß Blockschaltbild, soll den unterschiedlichsten Messanforderungen genügen, zwar immer mit angepassten Parametern, aber immer gleiche Schaltungsstruktur. AD797, das Bild dazu, Vorstufe_AD797_2.pdf. Es sind alles hier schon vorgestellte Schaltungen, die jetzt n den benötigten Kombinationen, im Gesamtgerät kombiniert eingesetzt werden. Dazu werden die Verstärkungen angepasst, siehe auch dazu der zurzeit parallel laufende Thread Betreff: Re: Wie Verstärkungen von kaskadierten OPVs wählen? Autor: http://www.mikrocontroller.net/topic/goto_post/2677060 Hier sind wir wohl auch alle gleichsam beteiligt, der eine mehr oder weniger, aber es ist ja der gleiche Interesseninhalt. Hierzu habe ich eine Frage an alle, es gibt oder gab eine Applikation oder Beispiele, die 4 oder fünf parallelgeschaltete AD797 hatten, von einem LT1007(?) gefolgt. Ich suche diese Applikation, denn dort waren wichtige Dimensionierungen und Hinweise gegeben, die sehr speziell waren und sind. Da diese Dimensionierung abweichend von der parallelgeschalteten LT1028 war, ist es für mich wichtig und deshalb die Bitte an unsere Gemeinde der „Rauschsüchtigen“ mal bitte mit zu suchen und mir den Link oder die Datei zu zusenden. SSM2220, das Bild dazu, Vorstufe_SSM_2220_2.pdf. Nach ersten Abschätzungen wird dies unser Favorit werden. Die ersten Messungen –so mal fliegend aufgebaut- zeigten, die von uns benötigten Parameter. LT1028 in zwei Versionen, hierbei die „Standard-Schaltung“, lediglich sind hier Verstärkung und Frequenzgang, angepasst bzw. verändert. Das Bild dazu, Verstärker_LT1028_Vers_2.pdf. Das heißt die Version des Schaltungsaufbau ist durchgehend, in den Vorstufen und dem „linearen“ bzw. „Bandpass“ Teil vorhanden. Gruß Ralf
In der Schaltung mit dem SSM2220 ist R9 doch sicher falsch angeschlossen. Der sollte wohl an Masse, statt an -Ub? Ansonsten würde ich auch diese Schaltung nehmen. Wobei Diffs gegenüber einfachen Emitterschaltungen wegen der halbierten Steilheit grundsätzlich mehr rauschen.
Hallo ArnoR, danke! Natürlich ist der R9 falsch eingezeichnet. Aber da habe ich Glück gehabt, in der Zeichnung von EAGLE ist der Fehler nicht drin. HEUREKA! Gruß Ralf
Hallo Ralf, die Leiterplatten sind soeben bei mir eingetroffen und wandern heute noch weiter zum Briefkasten. Gruß, André
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