Guten Morgen zusammen, vermutlich ist dies eine der typischen Montagsmorgenfragen, die mit einer ein-Satz-Antwort zu erledigen geht. Aber obwohl ich diesmal dem Vorsatz "keine Forenfragen vor dem ersten Kaffee" gefolgt bin, komme ich nicht drauf: Ich habe eine (langsam in Amplitude und Offset veränderliche) pulsierende Gleichspannung (oder meinetwegen eine Wechselspannung mit einem Offset größer als der halben Amplitude - für Wortklaubereien bin ich doch noch nicht wach genug). Wenn ich den Verlauf der Spitzenwerte messen will, nehme ich einen Präzisionsgleichrichter, mache dahinter einen Tiefpaß mit einer Zeitkonstante sehr viel größer als die Periodendauer und kann damit einen langsamen Gleichspannungsverlauf gemütlich messen. Wenn mich der Verlauf des Mittelwerts interessiert, mache ich nur einen Tiefpaß. Aber was mache ich, wenn mich der Verlauf der Minima interessiert? Klar, ich könnte theoretisch mit einem Differenzverstärker den Mittelwert doppelt vom Spitzenwert abziehen - aber dann geht meine Meßgenauigkeit im Vergleich zu den oberen beiden schon arg in den Keller. Gibt es eine Standardschaltung zum Messen der Minima von pulsierenden Gleichspannungen? Viele Grüße Nicolas
Korrektur: "eine Wechselspannung mit einem Offset größer oder gleich der halben Amplitude" - den Fall der Nulldurchgänge muß ich mitnehmen.
das waere jetzt ohne weitere angaben, eine anwendung fuer einen controller.
Koppel die AC doch zunächst mal mit einem C aus. Da die DC wohl stabil steht, rechnest Du die nachher wieder rein.... Die ausgekoppelte AC dann halt ganz normal mit Präzisionsgleichrichter oder was auch immer messen. Old-Papa (ooch noch ohne Tee..)
Nicolas S. schrieb: > "eine Wechselspannung mit einem Offset größer oder gleich der halben > Amplitude" Dann hast du also auch negative Werte... Oder meinst du eigentlich "eine Wechselspannung mit einem Offset größer oder gleich der Amplitude"? http://de.wikipedia.org/wiki/Amplitude Nicolas S. schrieb: > Gibt es eine Standardschaltung zum Messen der Minima von pulsierenden > Gleichspannungen? Zeig doch mal deinen Spitzenwertgleichrichter. Mit ein wenig Glück musst du da nur die Dioden umdrehen...
toto schrieb: > das waere jetzt ohne weitere angaben, eine anwendung fuer einen > controller OK, weitere Angaben: 1-100kHz, ich brauche den "Tiefwert" für eine Controllerunabhängige Watchdog-Funktion.
Lothar Miller schrieb: > "eine Wechselspannung mit einem Offset größer > oder gleich der Amplitude"? Äh, ja, genau. Spitzenwertgleichrichter: http://sound.westhost.com/appnotes/an001.htm - Figure 3 sieht passend aus. Wenn ich da die Dioden allerdings umdrehe, dürfte der Ausgang extrem hochohmig sein, was einen weiteren Spannungsfolger benötigte. Gut, das ist kein Problem, aber ich fürchte da würde ich Sachen wieder unnötig kompliziert machen.
Die Präzisions-Gleichrichterschaltung ist schon der falsche Ansatz - auch für den positiven Wert. Es gibt auch eine direkte Schaltung für den Spitzenwert, als Peak Detektor. Die Schalung ist ähnlich dem Präzisionsgleichrichter, hat aber gleich den Kondensator drin, und braucht normal ein Rücksetzen von Hand - es geht aber auch langsam per Widerstand / Stromquelle. Ob Minimal oder Maximalwert ist da nur eine Frage der Polung. Bei Frequenzen bis 100 kHz muss man sich schon etwas anstellen und passende OPs auswählen. Wenn die Anforderungen nicht so hoch sind, geht es ggf. auch ohne Verstärkung mit nur Dioden/Kondensator.
Invertiere das Signal und mach wieder eine Spitzenerkennung.
> Aber was mache ich, wenn mich der Verlauf der Minima interessiert
Genau dasselbe wie bei den Maxima:
Ein Spitzenwertgleichrichter.
Bloss diesmal verpolt aufbauen, Kondensator nach plus.
Angehängte Dateien:
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test.png
8,4 KB
Um die Problemstellung nochmal klarzustellen: Ich habe einen Spannungsverlauf, wie er im Diagramm blau darstellt ist und ich will (ungefähr) die beiden roten Linien messen. Ein verpolt eingebauter Spitzenwertgleichrichter würde doch nur Minima, die kleiner als Null sind gegen GND messen? Ich habe eine Versorgungsspannung +5V gegen GND und eine gemessene Spannung zwischen 0V und +5V. Eine künstliche Masse bei 2.5V könnte man natürlich sehr einfach erzeugen- und dann eine Invertierung bezüglich dieser künstlichen Masse machen.
Es ist nicht nötig das Signal zu invertieren. Es reicht wenn man die richtige Schaltung als Peak detector nimmt und nicht den aktiven Gleichrichter mit Tiefpass dahinter. Für die Schaltung liefert Google reichlich Bilder. Das einzige was man noch ändern muss, ist die Polung der Dioden und ggf. das Zurücksetzen: für das Maximum Richtung GND und für das Minimum Richtung einer positiven Spannung größer als der Mittelwert.
Ulrich schrieb: > Es reicht wenn man die > richtige Schaltung als Peak detector nimmt Und welche ist das?
> Ich habe eine Versorgungsspannung +5V gegen GND und eine gemessene > Spannung zwischen 0V und +5V. Das ist schon mal schlecht, weil eine Diode 0.7V kostet, dein Spitzenwertgleichrichter könnte also gar keine 5V erzeugen. Also müsstest du das Signal vorher reduzieren durch einen Spannungsteiler (1:2 an 2.5V), dann beidseitig präzisionsgleichrichten, und danach mit einem Rail-To-Rail-OpAmp wieder (um 2) verstärken.
Mein Gott, es gibt aktive Spitzenwertdetektoren, die nach dem gleichen Schema wie der Präzisionsgleichrichter arbeiten. OPV + Diode + richtige Schaltung. google peak detector www.youtube.com/watch?v=jllsqRWhjGM http://www.eleccircuit.com/precision-peak-voltage-detector-with-a-long-memory-time/ http://www.site.uottawa.ca/~rhabash/ELG4135L8.pdf
Eigentlich müsste ein einfacher Mittelwertdetektor ausreichen, also R + C + Diode. Die Dioden umdrehen und als größte Änderung den Entladewiderstand statt an 0V an Umax anschließen.
Angehängte Dateien:
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Peak_Detector_Screenshot.jpg
56 KB -
PeakDetectorTest_01.png
5,4 KB
Ich mache gerade ein paar Tests am Steckbrett mit einem NE5532 (weil der noch in der Schublade liegt, später ist wohl ein OPA2340 angebrachter, da rail-to-rail). Der Spitzenwert wird auch so richtig, auch mit den passenden Abfallzeiten erzeugt. Nur der untere Wert wird nicht so richtig angezeigt. Im Anhang ein Screenshot vom Oszlliskop mit dem Testsignal (Kanal 1) und dem Spitzenwert (Kanal 2, ein Kästchen nach oben verschoben). Mit dem "Talwert" will es aber irgendwie nicht klappen. Es entsteht zwar eine Gleichspannung, die aber mit dem Testsignal keinerlei Verwandschaft hat. Sieht jemand meinen Denkfehler im Zweig für den "Talwert" ? Viele Grüße Nicolas
Du drehst alles um aber nicht die OpAmp Eingänge. Kommen dir da nicht auch Zweifel ob das richtig sein kann ?
MaWin schrieb: > Du drehst alles um aber nicht die OpAmp Eingänge. Wenn ich die Eingänge umdrehe baue ich einen Invertierer. Ich will aber keinen Invertierer sondern eine Schaltung, die mir den niedrigsten Wert einer positiv veränderlichen Wechselspannung ausgibt.
MaWin schrieb: > Du drehst alles um aber nicht die OpAmp Eingänge. > Kommen dir da nicht auch Zweifel ob das richtig sein kann ? Warum sollte er die Eingänge umdrehen? Womöglich auch noch die Versorgungsspannung, oder? ;-) @Nicolas S.: Welche Spannung misst du denn am unteren Ausgang?
Yalu X. schrieb: > Welche Spannung misst du denn am unteren Ausgang? Ziemlich konstant 2,0V wenn das Signal anliegt (in weiten Teil egal welche Frequenz, Amplitude oder Mittelwert) und 1,2V wenn der Eingang offen ist.
Nicolas S. schrieb: > Ziemlich konstant 2,0V wenn das Signal anliegt Das ist etwa die minimale Ausgangsspannung des NE5532, wenn er als negative Versorgungsspannung GND bekommt. Später wolltest du ja einen Rail-to-Rail nehmen, dann passt das. Einen Spannungsbereich von 0V bis zur Versorgungsspannung wirst du allerdings auch damit nicht abdecken können, da an den Dioden an den Ausgängen ein Spannungsabfall entsteht.
Du hast Recht! Ich habe ganz ignoriert(*), daß ich beim gegenwärtigen Aufbau eigentlich nur zwischen 2V und 3V sinnvoll operieren kann. In diesem schmalen Bereich ist das Verhalten genau wie gewünscht. * ignoriert = bei der oberen Grenze habe ich daran gedacht, bei der unteren ist es bei meinem primitiven "Funktionsgenerator" immer ein Spiel mit 2 Potis, im richtigen Bereich zu sein. Vielen Dank für die Hilfe!
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