Limiter für +-1V -> +- 10V

Wieviele Ampere muss dann dieser Limiter schlucken können?
Welche Hz/kHz/MHz/GHz kann/soll das zu begrenzende Signal haben?
Wie willst Du die Limite einstellen? Poti?

Hallo Peter,
Amperzahl ist immer sehr niedrig, also im Milliamperbereich.
Die Bandbreite sollte so im 1 MHZ Bereich liegen.
Die Einstellung kann über einen Poti sein, darf aber auch anders 
erfolgen. DA bin ich relativ offen für;)

VG

Dann müsste es mit gut OpAmps machbar sein!

Muss es von 0V auf ±10V gehen, oder reicht ±1V .. ±10V

bei +-1V darf es los gehen...

Ich habe z.B. gerade den OPA689 gefunden, nur leider passt der 
Spannungsberreich nicht...
Mal eine Frage am Rande. Wo kann man sich am besten nach Bauteilen 
informieren, falls mal, wie in meinem Fall gerade, einfach irgendwelche 
Parameter vom Bauteil nicht passen?

VG Kotti

Passende OP bei Hersteller oder Distris suchen, oder hier im Forum 
fragen, ob jemand einen passenden hat.

Ich habe Dir anbei einen Schaltungsentwurf, diese sollte mit jedem OP 
gehen, der z.B. mit ±12V..15V betrieben werden kann.

>Wäre für ein paar Ansätze oder Infovorschläge zum nachlesen sehr
>dankbar.

Widerstand und zwei Dioden, so, wie die übliche Schutzschaltung an 
ADC-Eingängen von µC.

>Ich habe Dir anbei einen Schaltungsentwurf, diese sollte mit jedem OP
>gehen, der z.B. mit ±12V..15V betrieben werden kann.

100n-Caps vom Ausgang der OPamps nach Masse??

Also so richtig verstehen tue ich die Schaltung noch nicht.
Welche Funktion ahben die einzelnen OPs in der Schaltung?
OP1 sieht mir aus wie ein Strom-Spannungswandler...
OP2 ist ein nichtinvertierender Verstärker..
und OP3 kann ich nicht identifizieren...
Außerdem könntest du mir den Sinn des 5K Ohm Widerstandes erklären 
bitte?

>100n-Caps vom Ausgang der OPamps nach Masse??
Ist kein Problem, die OPs müssen ja bloss den DC-Level liefern. Das 
hochfrequente Clamping (z.B. >1MHz) läuft dann über die Cs.

Mit dem Poti stellst Du die Clamping-Spannung ein (hier wäre 0..12V 
möglich, davon sollten auch ohne Rail-to-Rail OP noch 0..10V nutzbar 
sein) Das C am Poti dient der Filterung (z.B. Rippel auf der 
Speisespannung) ==> zB 5V

Der erste OP puffert lediglich die eingestellte Spannung (Verstärkung 
1), zur Optimierung könnte man ihn ev. weglassen, ich würde ihn aber 
beibehalten, der Spannungsteiler bleibt so schön linear weil er so 
unbelastet ist.

Der zweite OP oben invertiert die Clamping-Spannung, bzw. generiert die 
negative Clamping-Spannung ==> zB -5V

Der OP unten puffert nochmals die positive Clamping-Spannung, da die 
Spannung vom Poti bereits gepuffert wird, ist der eigentlich nicht 
wirklich nötig und könnte weggelassen werden.

Die Cs am Ausgang helfen bei hohen Frequenzen, welche die OPs nicht mehr 
schlucken würden ==> so man kann günstige OPs vewenden!

Die Dioden clampen das Signal, wenn es über oder unterhalb der 
eingestellten Clamping-Spannung liegt (Die Vorwärtsspannung der Diode: 
0.3V oder 0.7V kommt noch hinzu). Hier sollte eine schnelle, 
niederohmige  Schaltdiode, bzw Detektordiode verwendet werden.

Der maximale Clamping-Strom wird durch den maximalen Ausgangsstrom der 
OPs limitiert.

>OP2 ist ein nichtinvertierender Verstärker..
falsch, OP2 invertiert, OP3 invertiert nicht

>>Die Frage wäre, wie scharf der Knick sein muss, wenn das Signal die
>>Begrenzerspannung erreicht.
>>Wenn da eine Diodenkennlinie möglich ist..

>Wäre für ein paar Ansätze oder Infovorschläge zum nachlesen sehr
>dankbar.

Es ist bloss mal ein einfacher Ansatz, natürlich noch keine perfekte und 
idealisierte/optimierte Präzisionschaltung. Man weiss auch nicht, ob 
mehr erforderlich ist!

>Ist kein Problem, die OPs müssen ja bloss den DC-Level liefern.

Ach so. Das mußt du dem OPamp dann aber auch sagen: "Hör mal du, das ist 
hier jetzt nur DC-Betrieb, ja?"

Nein, du ruinierst völlig die "Phase Margin" des OPamp mit der 
kapazitiven Last. Dazu kommt noch der 10k in der Gegenkopplung, der mit 
der Eingangskapazität am "-" Eingang zusätzlich noch einmal die Phase 
dreht. Die Schaltung ist hochgradig instabil!

Kapazitäten direkt am Ausgang eines OPamps sind ein absolutes No-Go. Das 
funktioniert nur in ganz bestimmten Situationen, mit ganz bestimmten 
Caps (genügend ESR!) und mit ganz bestimmten zusätzlichen 
Kompensationsmaßnahmen.

>Wenn Du die Schaltung mit dem durch die Schaltung vorgegebenem Gain (=
>1) zum osillieren bringst,...

Schon 5pF Streukapazität am "-" Eingang reichen für eine Schwingung. In 
der Realität bringt der TL052 íntern schon rund 10...20pF mit.

@Kai Klaas (klaas)
>Schon 5pF Streukapazität am "-" Eingang reichen für eine Schwingung. In
>der Realität bringt der TL052 íntern schon rund 10...20pF mit.
Diese Kapazität müsste im OP-Model des Simmulators bereits enthalten 
sein. Durch das Layout könnten aber durchwegs noch 0.5 .. 2pF 
hinzukommen.

Aber offenbar ist man tatsäächlich an der Stabilitärtsgrenze, mit einem 
C von ca 10nF parallel zu R1 müsste aber die GBW der Schaltung auf einen 
unschädlichen Wert reduziert werden!

>solange nichts Genaues über die Quelle die gelimittet werden soll
>bekannt ist, kann man eh nur ins Blaue raten.

Genau.

>Im Prinzip geht das mit einem Stereopoti schon zu manchen. Die Schaltung
>hat nur einen Schönheitsfehler, aber den werdet ihr mir gleich unter die
>Nase reiben.

Ich würde es auch so machen. Die Spannungen an den Potischleifern könnte 
man ja noch mit OPamps puffern. Damit ließe sich auch bequem die 
negative Spannung aus einem Monopoti erzeugen. R1 und R2 könnte man 
etwas verkleinern. C1 und C2 würde ich deutlich vergrößern und R3 wohl 
deutlich verkleinern. Bei hohen Frequenzen könnte man für die Dioden 
wohl auch Kleinsignal-Schottkys mit niedrigen Sperrströmen wählen. Bei 
hohen Umgebungstemperaturen kann es aber eng werden.

>Diese Kapazität müsste im OP-Model des Simmulators bereits enthalten
>sein.

Wenn das der Fall wäre, müßte sich mit einem R (so 100k...1M) in Reihe 
zum Eingang des OPamps mit dessen Streukapazität ein RC-Tiefpaßfilter 
bilden. Eine Simulation zeigt aber nicht den geringsten Abfall. -> 
Eingangskapazitäten sind nicht im Spice-Modell enthalten.

>Aber offenbar ist man tatsäächlich an der Stabilitärtsgrenze, mit einem
>C von ca 10nF parallel zu R1 müsste aber die GBW der Schaltung auf einen
>unschädlichen Wert reduziert werden!

Leider nicht, weil der 10nF-Cap mit den 10pF einen Spannungsteiler 
bildet, der bei hohen Frequenzen immer noch eine Verstärkung von Faktor 
1 einstellt. Der 10nF Cap bewirkt nur, daß die Phase in der 
Gegenkopplung nicht mehr von 0-180° dreht, sondern nur noch bis 90°. Das 
unterbindet zwar die stationäre Schwingung, aber das Einschwingen zeigt 
immer noch ein unzumutbares "Ringing".

Abhilfe schafft hier nur die übliche Kompensationsschaltung für 
kapazitive Lasten, also einen zusätzlichen kleinen Serienwiderstand am 
Ausgang des OPamp, der die kapazitive Last vom Ausgang entkoppelt und 
eine kleine "Phase Lead"-Kapazität direkt vom OPamp-Ausgang zum "-" 
Eingang des OPamp.

>Anbei die erst besten Antworten von google zum Thema limiter:

>http://www.repeater-builder.com/projects/limiter.html
>http://www.dieelektronikerseite.de/Projects/Audio-...
>http://senderbau.egyptportal.ch/audiolimiter1.htm
>http://gyraf.dk/schematics/schematics.html

Solange wir nichts von der genauen Anwendung des TE wissen, ist das 
reine Spekulation. Außerdem will der TE ja wohl bis 1MHz hinauf 
begrenzen. Da funktionieren deine Schaltungen längst nicht mehr.

>>Widerstand und zwei Dioden, so, wie die übliche Schutzschaltung an
>>ADC-Eingängen von µC.
>Das mit der Einstellbarkeit überlesen?

Natürlich gegen die einstellbare Begrenzerspannung. Also, ein bißchen 
mitdenken darf man schon.