Mechanische Einflüsse verändern Analog-Signal

OP #3130368
Guten Tag

Ich habe ein Problem mit einem Gerät, an dem ich am entwickeln bin. 
Dabei wird ein beliebiges Signal in verschiedene Verstärker und Filter 
gespiesen.
Die Leiterplatte ist an der Frontplatte mit 4 M3-Schrauben befestigt. 
auf der Frontplatte ist eine Folientastatur, mit der ich das Gerät 
bedienen kann. wenn ich nun beim Drücken einer Taste die Frontplatte und 
somit auch den dahinter befestigten Print etwas verbiege, verändert es 
mir das Signal, das durch Verstärker und Filter geht und ich nachher in 
einem AD-Wandler einlese und über 7-Segment-Anzeigen ausgebe.

Was könnte das sein? Ich bin mit meinem Latein am Ende...

Danke schon mal für die Hilfe

Freundliche Grüsse Marco
#3130423
Keramikkondensatoren haben immer auch einen Piezoeffekt.
Die bedrahteten waren noch durch die Drähte mechanisch entkoppelt, aber 
die SMD nehmen praktisch jede Bewegung auf und wandeln sie in Spannung 
um. Die Platine wirkt quasi als Mikrofonmembran.


Inzwischen gibt es neuere Floating-Caps:

http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/weben/CC14ADCDC59522088525734700526D1D/$file/KEM_C1015_X7R_FF-CAP_SMD.pdf
Gast #3130454
Marco R. schrieb:
> wenn ich nun beim Drücken einer Taste die Frontplatte und
> somit auch den dahinter befestigten Print etwas verbiege

Ein kleines Foto wäre nützlich.

Falls es nicht an der Verbiegung liegt, sollte man auch ein Auge auf die 
Masseverhältnisse und Schirmung werfen.
OP #3130517
Vielen Dank schon mal für die Inputs

Also wenn ich dem Gehäuse nur ankomme, ändert sich der Wert nicht. Man 
muss wirklich den Print verbiegen. Daher vermute ich kein 
Masse-Problem..

Ich arbeite von ca. 100kHz bis 400kHz und der kleinste Kondensator in 
der Schaltung ist 100pF. Es sind alles Keramik-Kondensatoren.
OP #3130541
Peter Dannegger schrieb:
> Keramikkondensatoren haben immer auch einen Piezoeffekt.
> Die bedrahteten waren noch durch die Drähte mechanisch entkoppelt, aber
> die SMD nehmen praktisch jede Bewegung auf und wandeln sie in Spannung
> um. Die Platine wirkt quasi als Mikrofonmembran.
>
>
> Inzwischen gibt es neuere Floating-Caps:
>
> 
http://www.kemet.com/kemet/web/homepage/kechome.nsf/weben/CC14ADCDC59522088525734700526D1D/$file/KEM_C1015_X7R_FF-CAP_SMD.pdf

Ich habe die Kondensatoren aufgestellt und mit einem Lackdrhat gegen den 
anderen Pins verbunden. Das Problem wurde dadurch gelöst. Der Auslöser 
war also tatsächlich das Verbiegen der Kondensatoren.

Vielen Dank :-)
Gast #3130568
Marco R. schrieb:
> Das Problem wurde dadurch gelöst. Der Auslöser
> war also tatsächlich das Verbiegen der Kondensatoren.

Wenn das zutrifft, wäre es doch einfacher und technisch sauberer, die 
Platine von der Frontplatte mechanisch zu entkoppeln, z.B. durch 
Verwendung von Gummipuffern statt starrer Bolzen. Es ist im übrigen 
sowieso keine so gute Idee, bestückte Platinen ständig zu verbiegen.

Gruss Reinhard
#3130569
>Also wenn ich dem Gehäuse nur ankomme, ändert sich der Wert nicht. Man
>muss wirklich den Print verbiegen. Daher vermute ich kein
>Masse-Problem..

Das ist mit ziemlicher Sicherheit ein defekter keramischer 
SMD-Kondensator, bei dem sich beim Überhitzen ein Haarriß gebildet hat. 
Das habe ich schon ein paar mal gehabt, wenn man an einer Testschaltung 
immer und immer wieder mit dem Lötkolben an den Cap dran muß.

>Ich habe die Kondensatoren aufgestellt und mit einem Lackdrhat gegen den
>anderen Pins verbunden. Das Problem wurde dadurch gelöst. Der Auslöser
>war also tatsächlich das Verbiegen der Kondensatoren.

Nein, eher ein Defekt durch zu heißes Löten. Mit deinem jetzigen Aufbau, 
dürfte die Wahrscheinlichkeit für einen Lötfehler aber wahrscheinlich 
noch größer sein. SMD-Löten von keramischen Caps ist nicht ganz einfach.

Zeig doch mal ein Bild von deinem Aufbau.
Gast #3130595
Kai Klaas schrieb:
> eher ein Defekt durch zu heißes Löten

Dann könnTen auch tückische Wärme-Kälte-Fehler noch vorhanden sein? Das 
"Schöne" daran ist, daß sie nur zu bestimmten Gelegenheiten auftreten 
können und man später ewig sucht.
#3130642
>Dann könnTen auch tückische Wärme-Kälte-Fehler noch vorhanden sein?

Genau. Den letzten Defekt dieser Art habe ich durch Zufall erkannt, als 
ich mit einem Fön die Platine auf rund 80° erwärmt habe. Plötzlich 
knickte das Signal ein! Nach dem Abkühlen war alles wieder "ok"...

Solche Platinen reagieren dann auch sehr empfindlich auf Durchbiegen, 
Vibrationen, etc.
OP #3131225
Der Kondensator war nicht defekt. Ich habe es auch mit neuen 
SMD-Kondensatoren versucht. Als Lösung setzte ich jetzt konventionelle 
Kondensatoren ein,  weil nur 2 Kondensatoren der gesamten Schaltung 
erzeugen diesen Effekt. 2 konventionelle Bauteile haben gerade noch 
Platz ;-)
Die Platine wird wirklich minimal verbogen und sollte eigentlich keine 
Schäden abbekommen.

Gruss Marco
#3131287
Marco R. schrieb:
> Die Platine wird wirklich minimal verbogen und sollte eigentlich keine
> Schäden abbekommen.

Verbiegen ist nie gut. Du musst damit rechnen, dass die Tasten des 
öfteren und auch mal kräftiger gedrückt werden. Durch oftmaliges 
leichtes verwinden können Haarrisse im Kupfer entstehen und die zu 
finden ist eine Meisterleistung.
#3131556
Ist bei mir auch so. In einem empfindlichen Meßverstärker ist alles SMD 
außer ein paar Kondensatoren, die sind bedrahtet.
Mit SMD-Keramik war der Verstärker ein schönes Mikrofon, einmal husten 
und die Messung war im Eimer.

Zuerst dachte ich, nimmste eben SMD-Folie und dann ging garnichts mehr. 
SMD-Folie (max 220°C erlaubt) sind nämlich nicht bleifrei lötbar. Alle 
Folie waren nach dem Löten niederohmig. Warum solcher Mist überhaupt 
erst produziert wird, ist mir ein Rätsel.
#3131583
>Zuerst dachte ich, nimmste eben SMD-Folie und dann ging garnichts mehr.
>SMD-Folie (max 220°C erlaubt) sind nämlich nicht bleifrei lötbar. Alle
>Folie waren nach dem Löten niederohmig. Warum solcher Mist überhaupt
>erst produziert wird, ist mir ein Rätsel.

Es gibt von Panasonic die Echus. Das sind PPS-Caps in SMD. Nach dem 
Rework mit dem Lötkolben in einer professionellen Bestückerfirma waren 
die Teile geschrumpft wie Raclette Käse...

>Die Platine wird wirklich minimal verbogen und sollte eigentlich keine
>Schäden abbekommen.

Die sollte eigentlich garnicht gebogen werden! Du könntest vielleicht 
die Platine mit einer kleinen Winkelschiene aus Metall verstärken. Ein 
L-Profil kann schon ganz hilfreich sein. Oder du spendierst der 
Folientastatur eine eigene abgesetzte Platine.
#3131654
Kai Klaas schrieb:
> Die sollte eigentlich garnicht gebogen werden! Du könntest vielleicht
> die Platine mit einer kleinen Winkelschiene aus Metall verstärken. Ein
> L-Profil kann schon ganz hilfreich sein. Oder du spendierst der
> Folientastatur eine eigene abgesetzte Platine.

Oder Du verstärkst die vorhandene Platine mit einer starren 
Kunststoffverstrebung.
#3131875
Peter Dannegger schrieb:
> Ist bei mir auch so. In einem empfindlichen Meßverstärker ist alles SMD
> außer ein paar Kondensatoren, die sind bedrahtet.
> Mit SMD-Keramik war der Verstärker ein schönes Mikrofon, einmal husten
> und die Messung war im Eimer.
>
> Zuerst dachte ich, nimmste eben SMD-Folie und dann ging garnichts mehr.
> SMD-Folie (max 220°C erlaubt) sind nämlich nicht bleifrei lötbar.

http://www.wima.com/EN/WIMA_SMD_PPS.pdf
Die PPS sollen 250 °C aushalten, PET je nach Bauform zw. 220 °C und 250 
°C.
Von Kemet und Panasonic gibt es auch Reflow geeignete 
Folienkondensatoren.

Ansonsten ginge noch Bismut+Zinn Lot, 139 °C Schmelztemperatur
http://www.stannol.de/fileadmin/Service/Dokumente/Dokumente_TDB/TDB_ME_ECOLOY_SnBi-SnBiAg_DE.pdf
#3131906
>Die PPS sollen 250 °C aushalten,

Bleifreies Löten von PPS-Caps kann ich definitiv nicht empfehlen. Es 
kommt zu teilweise markanten Lötwärmeschäden. Klar, wenn das 
Temperaturprofil absolut stimmt, dann wird es schon möglich sein, also 
in der Großserie, wo man die ersten 100 Platinen wegwirft...

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