LTSpice - Abhängigkeiten von Spannungen?

[Max M. (raa)]

Hallo,

wie bringe ich LTSpice bei, dass ich nicht den zeitlichen Verlauf der 
Spannungen sehen will, sondern die Abhängigkeit Uout=f(Uin)? (Wobei Uin 
eine Wechselspannung, Uout eine Gleichspannung ist.)

S. Anhang (das funktioniert auch praktisch schon - wer sagt da immer, 
logarithmierende Schaltungen mit ausreichender Genauigkeit wären ein 
Riesenaufwand)? ;) Ausgangspunkt war die Schaltung hier:

http://www.elexs.de/messen6.html

(Kleiner Fehler: Die Spannung über der "Temperaturkompensations" - Diode 
wird nicht von der Ausgangsspannung subtrahiert, sondern dazuaddiert, 
aber das spielt hier keine Rolle, hier interessieren bis zum 
Gleichrichter eh' nur Wechselgrößen - das Ganze sitzt in einer 
Aussteuerungsanzeige.)

[Helmut S. (helmuts)]

Plotten kann man deine Kennlinie mit Hilfe von ".step" und ".measure". 
Zum Schluß dann:
View -> Spice Error Log
Right-mouse-click -> Plot ...

[Max M. (raa)]

Danke! Wow, ist das nicht wunderbar logarithmisch? ;) (Ja gut, dass C2 
für 40Hz schon ein bisschen klein ist, hab' ich schon gesehen, aber mit 
einem größeren ergibt sich eine Abfallzeit von najaaaaaa ...) ;)

Jetzt wäre noch von Interesse, wie temperaturstabil das Ganze ist. Kann 
man das auch (mt erträglichem Aufwand) ;) simulieren? Oder ist das 
vielleicht gar nicht nötig - hab' halt nur meine Zweifel, ob die 
Flussspannungen bei recht unterschiedlichen Strömen immer denselben 
Temperaturkoeffizienten haben ...

Hab' halt "irgendeine" Diode genommen, für die Simulation eben das Spice 
- Modell "diode", für den praktischen Aufbau solche aus der 
Grabbelkiste, wo nicht mal 'ne Typenbezeichnung draufsteht (Anhang). Ich 
weiß nur, dass es Si - Dioden sein müssen. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Hab' halt "irgendeine" Diode genommen, für die Simulation eben das Spice
> - Modell "diode", für den praktischen Aufbau solche aus der
> Grabbelkiste, wo nicht mal 'ne Typenbezeichnung draufsteht (Anhang). Ich
> weiß nur, dass es Si - Dioden sein müssen. ;)
Und das die etwas andere Kennlinien haben als die Spice -"diode". ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Hier mal ein Beispiel mit .TEMP bei 0 und 50°. Mit steigender Temperatur 
gibt eine kleinere Spannung. Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine 
eher echte Diode angepasst.

Du solltest du den 470k am Eingang auf z. B. 10k..47k reduzieren wegen 
den Leckströmen die bei kleiner Amplitude und höherer Temperatur das 
Signal begrenzen.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Du solltest du den 470k am Eingang auf z. B. 10k..47k reduzieren.
Hab' ich u.a. auch schon probiert, bringt alles nichts. Mit meinen 
"rellen" Dioden erreiche ich gerade mal einen Bereich von <~ 2 Dekaden. 
Aber mit Ausgangsspannungen jenseits von Gut und Böse. ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Hast du auch einen Opamp mit JFet- oder CMOS-Eingangsstufe genommen?

Opmaps mit bipolarer Eingangsstufe haben zuviel Biasstrom.


Bei kleinen Spannungen ist der Strom im Sub-Mirkoampere-Bereich. Damit 
funktioniert das auch nur bei niedrigen Frequenzen.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Hast du auch einen Opamp mit JFet- oder CMOS-Eingangsstufe genommen?
>
> Opmaps mit bipolarer Eingangsstufe haben zuviel Biasstrom.
>
>
> Bei kleinen Spannungen ist der Strom im Sub-Mirkoampere-Bereich. Damit
> funktioniert das auch nur bei niedrigen Frequenzen.

Es sind LM833 N - also hab' ich erst mal keine Fragen mehr zu dem, was 
ich da auf dem Oskar zu sehen kriege. Wie's hinter C3 je nach 
Eingangspegel aussieht, kannst du dir vielleicht vorstellen? ;) 
Jedenfalls kommt nur die negative Halbwelle so an, wie sie soll. Und der 
Gleichrichter verarbeitet die positive ...

[Helmut S. (helmuts)]

Der LM833 hat zu viel Eingangsstrom.

Nimm einen mit JFet-Eingang und nimm Dioden mit kleinem Leckstrom.
Allerdings wird selbst mit R1=10kOhm die Bandbreite bei ganz kleinen 
Signalpegeln im unteren Kilohertzbereich sein.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Nimm einen mit JFet-Eingang und nimm Dioden mit kleinem Leckstrom.

Hamwa nich da. ;) Als einziges eben die LM833 (davon hab' ich mir mal 
ein paar zugelegt, weil die mir als besonders rauscharm empfohlen wurden 
- was natürlich in diesem Fall nicht so besonders wichtig zu sein 
scheint). ;) Mein Kleinteilelager, das sich in Jahrzehnten "entwickelt" 
hat, ist schon ganz gut sortiert, so dass ich schnell finde, was ich 
suche - oder eben weiß, dass ich gar nicht erst zu suchen brauche. ;) 
Einzukaufen wäre schon mal wieder einiges, aaaaber - naja, s. meine 
längere Mail an dich. ;)

> Allerdings wird selbst mit R1=10kOhm die Bandbreite bei ganz kleinen
> Signalpegeln im unteren Kilohertzbereich sein.

Naja, etwa da arbeitet ja die ganze Kiste (das menschliche Gehör 
sowieso, meins also sicher auch). ;)

Max Mustermann schrieb:
> Es sind LM833 N - also hab' ich erst mal keine Fragen mehr zu dem, was
> ich da auf dem Oskar zu sehen kriege ...

In der Simu jetzt auch, dank diesem Modell:

Beitrag "Re: LM833 in LTSpice"

Aber sag' mal: Warum funktioniert das mit eurer "Original" - Direktive 
(".lib LM833.sub") nicht? Hab' mir die LM833.sub dahin kopiert, wo die 
anderen .subs und *.libs stehen (also bei mir unter *** tief Luft hol' 
*** /home/mm/.wine/drive_c/Program Files/LTC/LTspiceIV/lib/sub/), da 
findet LTSpice sie aber nicht. (Mit ".include LM833.sub" geht's - wenn 
ich meinetwegen einen "opamp2" einbaue und dann "Value" auf "LM833" 
setze. Das kann aber nicht so ganz im Sinne des Erfinders sein?) ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Leg dein Modell, und wenn du ein eigenes Symbol hast das auch, am besten 
in den Ordner deines Schaltplans. Dann funktioniert .lib oder .inc 
immer.

[Amateur (Gast)]

>Wow, ist das nicht wunderbar logarithmisch?

Kein Wunder, wenn in der "rechnerischen" Diodenkennlinie eine e-Funktion 
eingebaut ist.

Damit währe also bewiesen, dass der Hund mit dem Schwanz wedelt und 
nicht umgekehrt:-)

[Max M. (raa)]

Amateur schrieb:
>> Wow, ist das nicht wunderbar logarithmisch?
>
> Kein Wunder, wenn in der "rechnerischen" Diodenkennlinie eine e-Funktion
> eingebaut ist.
>
> Damit währe also bewiesen, dass der Hund mit dem Schwanz wedelt und
> nicht umgekehrt:-)

Naja, nicht unbedingt. ;) Mit dieser Schaltung kriege ich's (im gesamten 
interessierenden NF - Bereich) auf -67,5 ... 0dB, in einem 
Temperaturbereich von 15...35 Grad absolut stabil. (Die positive 
Halbwelle - die negative schneidet ja dann der Gleichrichter ab.) Mehr 
ist ohne erheblichen Mehraufwand wohl kaum 'rauszuholen. ;)

Was mir nur schleierhaft ist: Hinter C4 ist der Temperaturfehler wieder 
da - wer kann mir das erklären?

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine
> eher echte Diode angepasst.
Najaaa - das ergibt bei 40µA so <~ 0,9V ... ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Max Mustermann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine
>> eher echte Diode angepasst.
> Najaaa - das ergibt bei 40µA so <~ 0,9V ... ;)

Dann setze Is auf einen höheren Wert bis Uf passt.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Helmut S. schrieb:
>>> Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine
>>> eher echte Diode angepasst.
>> Najaaa - das ergibt bei 40µA so <~ 0,9V ... ;)
>
> Dann setze Is auf einen höheren Wert bis Uf passt.

Hm, wie geht denn das?

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Max Mustermann schrieb:
>>> Helmut S. schrieb:
>>>> Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine
>>>> eher echte Diode angepasst.
>>> Najaaa - das ergibt bei 40µA so <~ 0,9V ... ;)
>>
>> Dann setze Is auf einen höheren Wert bis Uf passt.
>
> Hm, wie geht denn das?

Sehe gerade z.B.: Bei 18nA 585mV (15Grad) / 542mV (35 Grad) ...

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Sehe gerade z.B.: Bei 18nA 585mV (15Grad) / 542mV (35 Grad) ...
Hab' mal ein bisschen an meinen realen 'rumgemessen - ich nehme an, 
keine Überraschung: Die liegen um Größenordnungen woanders. ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Max Mustermann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Max Mustermann schrieb:
>>> Helmut S. schrieb:
>>>> Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine
>>>> eher echte Diode angepasst.
>>> Najaaa - das ergibt bei 40µA so <~ 0,9V ... ;)
>>
>> Dann setze Is auf einen höheren Wert bis Uf passt.
>
> Hm, wie geht denn das?

.model DD D(Is=0.1n N=1.5 RS=5)

Siehe Anhang.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Helmut S. schrieb:
>>> Max Mustermann schrieb:
>>>> Helmut S. schrieb:
>>>>> Die Diode DD habe ich mit N=1.5 auf eine
>>>>> eher echte Diode angepasst.
>>>> Najaaa - das ergibt bei 40µA so <~ 0,9V ... ;)
>>>
>>> Dann setze Is auf einen höheren Wert bis Uf passt.
>>
>> Hm, wie geht denn das?
>
> .model DD D(Is=0.1n N=1.5 RS=5)
>
> Siehe Anhang.
Danke, na, schaunmermal. Für heute genug gespicet, sag' ich mal. ;)

Anhang: Zugegeben, es gibt elegantere Schaltungen. Aber einfachere? ;)

Die Temperaturkompensation kannst du jedenfalls schon sehr schön sehen. 
Und statt lange eine Erklärung zu suchen, wieso der Fehler nach einem C 
wieder da ist, hab' ich den lieber ganz wegrationalisiert. ;)

Ach ja: Das "Poti" ist natürlich keins mit Knöpfchen dran. ;)

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Siehe Anhang.

Genau. ;) Hab' meine 8 Prachtexemplare mal "händisch" in einen Plot von 
dir eingetragen. (Dabei den Strom aus dem Spannungsabfall über bekannten 
Vorwiderständen errechnet. Und Achtung: Die blauen Linien sind nur 
Hilfslinien.) ;)

Man sieht: Die eine, die ich willkürlich 'rausgegriffen habe, ist schon 
ganz gut logarithmisch. ;) (.TEMP 22, und hier hab' ich kein 
Thermometer, aber das dürfte auch etwa meine Zimmertemperatur sein.)

So, jetzt sag' mir mal einer, wie man das etwas professioneller macht 
und etwa, wie man das Modell anpasst außer durch Probieren. ;) Mein 
Wunsch wäre ja eine Datei, in die man nur ein paar Wertepaare einsetzen 
muss (idealerweise genau eins), damit man sie LTspice vorsetzen kann. 
Aber das wäre wohl zu schön, um wahr zu sein, oder ...

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> ... wie man das Modell anpasst außer durch Probieren. ;)

Hm, hm, unter

http://bwrcs.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/UserGuide/elements_fr.html 
("Transistors and Diodes -> "Diode Model")

hab' ich erst mal die Beschreibung der Parameter gefunden. Aber an 
welchen Schräubchen muss ich nun in welcher Richtung drehen, um von 
"deiner" Kennlinie (grün) auf "meine" (weiß) zu kommen (Is alleine 
bringt's nicht) ...

[Helmut S. (helmuts)]

Nimm eine logarithmische x-Achse.

N ist die Steigung der Gerade bei kleinen Strömen I<1mA

Is ergibt den vertikalen Versatz der Gerade bei kleinen Strömen I<1mA

( Ikf falls du einen Bereich siehst der die doppelte Steigung hat (hier 
ab 200uA. Oftmals sieht man den Bereich nicht. )

Rs für die Rundung nach oben bei Strömen >1(10)mA


.model DD D(Is=1n N=1.5 Ikf=200u RS=5)


Wie man sieht ist das alles ganz einfach.

Nachtrag:
Die Werte N und Is kannst du aus zwei Punkten ausgehend von dieser 
Formel  berechnen. Nimm zwei Messpunkte bei kleinen Strömen: 1uA, 100uA

Id1 = Is*e^(Ud1/(N*Ut))

Id2 = Is*e^(Ud2/(N*Ut))

Id1/Id2 = e^(Ud1/(N*Ut))/e^(Ud2/(N*Ut))

ln(Id1/Id2) = (Ud1/(N*Ut)) - (Ud2/(N*Ut))

ln(Id1/Id2) = (Ud1-Ud2)/(N*Ut))

N = (Ud1-Ud2)/(Ut*ln(Id1/Id2))

Ut = k*T/e

Nachdem du N hast,
Is = Id1/e^(Ud1/(N*Ut))

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> .model DD D(Is=1n N=1.5 Ikf=200u RS=5)
>
>
> Wie man sieht ist das alles ganz einfach.

Jo, jetzt hab' sogar ich's gefressen. ;) Das hab' ich nun für meine 
Dioden gefunden: Is=22n N=2.1, alles andere Default.

> Die Werte N und Is kannst du aus zwei Punkten ausgehend von dieser
> Formel  berechnen. Nimm zwei Messpunkte bei kleinen Strömen: 1uA, 100uA
>
> Id1 = Is*e^(Ud1/(N*Ut))
>
> Id2 = Is*e^(Ud2/(N*Ut))
>
> Id1/Id2 = e^(Ud1/(N*Ut))/e^(Ud2/(N*Ut))
>
> ln(Id1/Id2) = (Ud1/(N*Ut)) - (Ud2/(N*Ut))
>
> ln(Id1/Id2) = (Ud1-Ud2)/(N*Ut))
>
> N = (Ud1-Ud2)/(Ut*ln(Id1/Id2))
>
> Ut = k*T/e
>
> Nachdem du N hast,
> Is = Id1/e^(Ud1/(N*Ut))

Was setzt man da für T ein? Ich nehme an, den Defaultwert des Modells, 
also 300K (27°C)?

[Helmut S. (helmuts)]

> Was setzt man da für T ein?

SPICE nimmt immer 27°C (ca. 300K absolute Temepratur) wenn man nichts 
"sagt". Natürlich könnte man jetzt im Modell selber Tnom angeben bei der 
man die Parameter gemessen hat.

.model DD D(.... TNOM=23)

und zusätzlich im Schaltplan während dem optimieren des Modells
.TEMP 23

Allerdings macht das fast niemand weil die Toleranzen der Bauteile eh 
viel größer sind als die 10mV Abweichung wegen der nicht benutzten 
Temperaturdefinition.

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Amateur schrieb:
>>> Wow, ist das nicht wunderbar logarithmisch?
>>
>> Kein Wunder, wenn in der "rechnerischen" Diodenkennlinie eine e-Funktion
>> eingebaut ist.
>>
>> Damit währe also bewiesen, dass der Hund mit dem Schwanz wedelt und
>> nicht umgekehrt:-)
>
> Naja, nicht unbedingt. ;) Mit dieser Schaltung kriege ich's (im gesamten
> interessierenden NF - Bereich) auf -67,5 ... 0dB, in einem
> Temperaturbereich von 15...35 Grad absolut stabil. (Die positive
> Halbwelle - die negative schneidet ja dann der Gleichrichter ab.) Mehr
> ist ohne erheblichen Mehraufwand wohl kaum 'rauszuholen. ;
Das aber auch nur mit einem ziemlich "idealen" Opamp. Z.B. mit dem TL081 
sieht's schon wieder verheerend aus. ;)

Hallo, was haltet ihr denn von dieser Schaltung (S. 12):

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CDAQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.tu-ilmenau.de%2Ffileadmin%2Fmedia%2Fmne_ess%2FIEP_V7_Anwendungen_OPV.pdf&ei=ZEbUUoujC8eAtAatlYC4Bg&usg=AFQjCNGPPIe464BMRGtpZovNsa0p_F6NXQ&bvm=bv.59026428,d.Yms&cad=rja

[Max M. (raa)]

Vorausgesetzt, meine Modelle für TL801 und BC413 stimmen einigermaßen, 
funzt das schon wesentlich besser. ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Das ist doch immer noch temperaturabhängig.

http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/national/_appNotes/AN-0311.pdf
Die richtige Schaltung ist in Figure-1. Allerdings geht die nur mit 
positiver Eingangsspannung/Eingangsstrom. Die Schaltung benötigt ein 
"matched pair" und einen Widerstand mit einem ganz bestimmten TK um die 
1/T Abhängigkeit der Steilheit zu kompensieren.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Die Schaltung benötigt [...] einen Widerstand mit einem ganz bestimmten
> TK um die 1/T Abhängigkeit der Steilheit zu kompensieren.

Hm, aber einen mit 3500ppm/°C? Den finde ich nicht mal bei Vishay. ;) 
Möglich, dass sich da ein Kommafehler eingeschlichen hat? 350ppm/°C 
scheint mir realistischer.

[Helmut S. (helmuts)]

Tipp das mal bei Google ein: 3500ppm



http://www.precisionresistor.com/ST35-1K-Ohm-std.-.1W-3500-PPM-Rectangular-Wire-Wound-SMD-Compensator.html

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Das ist doch immer noch temperaturabhängig.

Aber wenigstens schon über >~ 3 Dekaden von 15...35 Grad stabil zu 
kriegen, wie gesagt. ;)

> http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/national/_appNotes/AN-0311.pdf
> Die richtige Schaltung ist in Figure-1. Allerdings geht die nur mit
> positiver Eingangsspannung/Eingangsstrom.

Das wäre geschenkt - aber die funzt nicht mal über 2 Dekaden (von wegen 
6). ;) Guck' dir mal mit einer log. x-Achse an, was da 'rauskommt (erst 
mal ohne jede Temperaturbetrachtung). Irgendwas stimmt da prinzipiell 
nicht - oder hab' ich schon beim Abzeichnen einen Fehler 'reingehauen?

[Helmut S. (helmuts)]

Also ich seh hier schon mal 4 Dekaden.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Also ich seh hier schon mal 4 Dekaden.
Ich jetzt sogar 6. ;) (Und auch ohne den teuren Spezialwiderstand mit 
vernachlässigbarem Temperaturfehler - bei 10µV gerade mal 5%, von 
15...35 Grad.)

Jaaaa - mit idealen Bauelementen. Trau' mich also nicht, reale Werte 
einzusetzen. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Also ich seh hier schon mal 4 Dekaden.
> Ich jetzt sogar 6. ;) (Und auch ohne den teuren Spezialwiderstand mit
> vernachlässigbarem Temperaturfehler - bei 10µV gerade mal 5%, von
> 15...35 Grad.)
>
> Jaaaa - mit idealen Bauelementen. Trau' mich also nicht, reale Werte
> einzusetzen. ;)
Ok, hab' mich getraut. Und traue meinen Augen nicht - kann das wahr 
sein?

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Helmut S. schrieb:
>>> Also ich seh hier schon mal 4 Dekaden.
>> Ich jetzt sogar 6. ;) (Und auch ohne den teuren Spezialwiderstand mit
>> vernachlässigbarem Temperaturfehler - bei 10µV gerade mal 5%, von
>> 15...35 Grad.)
>>
>> Jaaaa - mit idealen Bauelementen. Trau' mich also nicht, reale Werte
>> einzusetzen. ;)
> Ok, hab' mich getraut. Und traue meinen Augen nicht - kann das wahr
> sein?

Auch, dass es auf die piepgenauen Widerstandswerte (1%) überhaupt nicht 
ankommt? (Hab' mit R2, R4 und R5 'rumgespielt - Ergebnis in weiten 
Grenzen so ziemlich dasselbe.) Irgendwas kann da doch wieder nicht 
stimmen, was meinst du?

[Helmut S. (helmuts)]

Max Mustermann schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Helmut S. schrieb:
>>> Also ich seh hier schon mal 4 Dekaden.
>> Ich jetzt sogar 6. ;) (Und auch ohne den teuren Spezialwiderstand mit
>> vernachlässigbarem Temperaturfehler - bei 10µV gerade mal 5%, von
>> 15...35 Grad.)
>>
>> Jaaaa - mit idealen Bauelementen. Trau' mich also nicht, reale Werte
>> einzusetzen. ;)
> Ok, hab' mich getraut. Und traue meinen Augen nicht - kann das wahr
> sein?

Bei höherer Temperatur sinkt die Steilheit der Ube Kennlinie. Die 
Kennlinie ändert sich im Verhältnis (273.15+15)/(273.15+35)=0,935

Genau den Effekt soll der temperaturabhängige Widerstand ausgleichen.

20°*0,35%/° = 7%

Einfach die 1k ändern zu
1k tc1=0.0035


Jeder Widerstand mit 1% Fehler verursacht zusätzlich 1% Fehler. Das 
summiert sich.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Einfach die 1k ändern zu 1k tc1=0.0035

Macht eine Widerstandsänderung von 0,35% / K, d. h., in "meinem" Bereich 
7%, wenn ich richtig gerechnet habe. "Normale" Widerstände liegen wohl 
eine Größenordnung niedriger. Jedenfalls verglichen mit den üblichen 
Toleranzen und erst recht mit den Änderungen, die ich in der Schaltung 
probiert habe, weit unter der Wahrnehmbarkeitsschwelle. Erkläre das mal 
theoretisch. ;)

[Helmut S. (helmuts)]

> Übrigens darf ich mich seit Juli 1988 "Dipl.-Ing. f.
Informationstechnik" nennen

Wenn es denn wenigstens E-Technik wäre .... :-)

Hast du auch den "super matched" Dual-Transistor mitgekauft? Z. B. MAT03 
von Analaog Devices.
OK, für weniger Genauigkeit darfst du den  Dual-Transistor im 
preiswerten CA3046 oder CA3146 nehmen.

Und hier die Oberliga mit dem LOG100. Da sieht man "was geht".
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/log100.pdf

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
>> Übrigens darf ich mich seit Juli 1988 "Dipl.-Ing. f.
> Informationstechnik" nennen
>
> Wenn es denn wenigstens E-Technik wäre .... :-)
Was ist denn für dich Informationstechnik? ;) Elektroingenieurwesen war 
das Grundstudium, wie gesagt.

Übrigens: Wieso ist der Beitrag verschwunden? Gegen welche Forenregel 
hab' ich damit verstoßen? Also nochmal:

Helmut S. schrieb:
> Bei höherer Temperatur sinkt die Steilheit der Ube Kennlinie. Die
> Kennlinie ändert sich im Verhältnis (273.15+15)/(273.15+35)=0,935
>
> Genau den Effekt soll der temperaturabhängige Widerstand ausgleichen.
Genau diesen Effekt gleicht schon der zusätzliche Transi als
"gesteuerter Arbeitswiderstand" zum Großteil aus. Bei meiner
Dimensionierung jedenfalls am oberen Bereichsende vollständig, der
Fehler wächst quasi linear zum unteren Ende hin (also über 4 Dekaden)
auf vielleicht 5%. Für meine Zwecke geschenkt!

>
> 20°*0,35%/° = 7%
>
> Einfach die 1k ändern zu
> 1k tc1=0.0035
>
>
> Jeder Widerstand mit 1% Fehler verursacht zusätzlich 1% Fehler. Das
> summiert sich.

Quatsch, eine halbwegs wissenschaftliche Fehlerbetrachtrung ist weitaus
komplexer. Die Fehler einfach addieren macht nicht mal das berühmte
Milchmädchen. 20 Rs mit je 10% bringen dann 200% Fehler 'rein, oder wie?
;)

Übrigens darf ich mich seit Juli 1988 "Dipl.-Ing. f.
Informationstechnik" nennen (Grundstudienrichtung Elektroingenieurwesen)
- und einen Abschluss an der TU Dresden mit 2,.. bitte erst mal
nachmachen, aber das nur mal am Rande. Ist ja auch lange her. ;)

Soweit die Theorie - und jetzt erkläre mal damit diese Ergebnisse mit
diesen (...zigmal geänderten) Widerstandswerten. Und die
Referenzspannungsquelle hab' ich auch wegrationalisiert - wozu habe ich
2*12V stabiliert drin. ;)

Meine Schaltung funzt immer besser - (amp_log_dc.asc
gleichspannungsmäßig, amp_log_ac.asc die ersten Versuche mit
Wechselspannung).

Ich erschrecke vor mir selber. Hoffentlich findest du den Fehler, der im
praktischen Aufbau alles versaut, vorher! ;) Morgen kommen die
bestellten Teile - aber nein, kein supidupi - pppmmm - Resistor - diese
Hersteller / Händler reden doch gar nicht mit einem, wenn man zwei Stück
haben will. Da geht's doch bei Mindestbestellwert von 40 Euren erst mal
los - verfolge doch mal die Diskussionen im Netz. Alle Schaltjahre
wieder: "Ich musste soundsoviel kaufen - wer kann die übrigen
gebrauchen?" Oder:"Wenn genug Leute zusammenkommen, gebe ich eine
Sammelbestellung auf" ...

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Hast du auch den "super matched" Dual-Transistor mitgekauft? Z. B. MAT03
> von Analaog Devices.
> OK, für weniger Genauigkeit darfst du den  Dual-Transistor im
> preiswerten CA3046 oder CA3146 nehmen.
>
> Und hier die Oberliga mit dem LOG100. Da sieht man "was geht".
> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/log100.pdf

Hallo, das Ganze soll nur der Aussteuerungsanzeige in meinem Verstärker 
die "richtige" Kennlinie verpassen, ohne dass ich sie total neu aufbauen 
muss. (Mit 2*2 A277, kaskadiert.) Bei der Gelegenheit mich ein bisschen 
im Umgang mit LTSpice üben (damit hab' ich vor ein paar Tagen 
angefangen) und die Theorie etwas vertiefen - so weit für die Praxis 
nötig. ;)

Ich habe keinen Entwicklungsauftrag von einer Firma, und selbst (oder 
gerade) da wäre Pfennigfuchserei beim Bauelementeeinsatz gefragt - da 
erzähle ich dir hoffentlich auch nichts Neues. Eine oder zwei Wochen 
Mehraufwand bei der Entwicklung machen sich durch Einsparungen bei 
großen Stückzahlen sehr bald bezahlt.

[Helmut S. (helmuts)]

Hier mal zwei Beispiele für Fehlerfortpflanzung mit je 10 Widerständen 
und +/-1% Toleranz.
Einmal entsteht aus +/-1% Tolerant 5% Fehler und im zweiten Fall 9,4% 
Fehler. Soweit ist das von 10*1% nicht weg.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Hier mal zwei Beispiele für Fehlerfortpflanzung mit je 10 Widerständen
> und +/-1% Toleranz.
> Einmal entsteht aus +/-1% Tolerant 5% Fehler und im zweiten Fall 9,4%
> Fehler. Soweit ist das von 10*1% nicht weg.

Hallo, was soll das jetzt? Bin ich wieder im Hörsaal oder möchtest du 
mal was zu meinen Schaltungen sagen?

Was machst du eigentlich beruflich, wenn man fragen darf? Ich tippe mal 
auf Hochschuldozent. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Was machst du eigentlich beruflich, wenn man fragen darf? Ich tippe mal
> auf Hochschuldozent. ;)

Ach ja - wer hat das gesagt:

"Ich mache jeden Tag Fehler. Wir müssen eine Kultur entwickeln, in der 
Fehler nicht als etwas Negatives gesehen werden, sondern als etwas, 
woraus alle lernen können." Kein Geringerer als der:

http://www.swtr.ch/index.php/de/der-swir/organisation/der-rat?id=148:prof-dr-daniel-scheidegger&catid=39

Etwas Mut muss man Herrn Professor schon zugestehen, oder?

[Helmut S. (helmuts)]

> Hallo, was soll das jetzt? Bin ich wieder im Hörsaal oder möchtest du
mal was zu meinen Schaltungen sagen?

Meinen Antworten sind auch für andere gedacht. Viele unterschätzen, dass 
bei der Reihenschaltung die Fehler stark ansteigen und man deshalb doch 
überraschend genaue Bauteile braucht, wenn man hohe Gesamtgenauigkeit 
oder Temperaturstabilität haben will. Temperaturstabilität lässt sich 
auch nicht nachträglich durch Softwarekorrektur beheben, weil es niemand 
bezahlen würde jedes Gerät stundenlang über Temperatur zu 
charakterisieren.

> Was machst du eigentlich beruflich, wenn man fragen darf?
Warum kenne ich wohl so ziemlich alle Analogschaltungen und auch die am 
Markt verfügbaren Bauteile? Bestimmt nicht weil ich Gärtner von Beruf 
bin oder gerade erst ein Studium beendet habe.

Ich tippe mal auf Hochschuldozent. ;)
Nein.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Warum kenne ich wohl so ziemlich alle Analogschaltungen und auch die am
> Markt verfügbaren Bauteile? Bestimmt nicht weil ich Gärtner von Beruf
> bin oder gerade erst ein Studium beendet habe.

Na, na, ich habe nicht deine Kenntnisse in Abrede gestellt. Obwohl ich 
zu bezweifeln wage, dass einer "alles" wissen kann - höchstens wissen, 
wo alles steht. ;) Wollte nur zum Ausdruck bringen, dass deine 
Ausführungen zu Toleranzen etc. in diesem Fall rein akademischen Wert 
haben, also im Hinblick auf mein "Entwicklungsziel" gar keinen. Und den 
Kardinalfehler in meiner Schaltung hast du trotz (oder gerade wegen) 
lauter Genauigkeitsbedenken NICHT gesehen. ;)

Helmut S. schrieb:
> Meinen Antworten sind auch für andere gedacht. Viele unterschätzen, dass
> bei der Reihenschaltung die Fehler stark ansteigen und man deshalb doch
> überraschend genaue Bauteile braucht, wenn man hohe Gesamtgenauigkeit
> oder Temperaturstabilität haben will. Temperaturstabilität lässt sich
> auch nicht nachträglich durch Softwarekorrektur beheben, weil es niemand
> bezahlen würde jedes Gerät stundenlang über Temperatur zu
> charakterisieren.

Ist doch klar. Diese Schaltung ist aber alles andere als eine einfache 
Reihenschaltung, also nicht einfach Gesamtfehler = Summe der einzelnen 
Toleranzen. ;) Und wie gesagt, für meine Belange ist die Genauigkeit 
auch mit meinen Wald- und Wiesen-Bauelementen mehr als ausreichend. 
Dürfte ziemlich wurscht sein, ob bei -70dB (also wo von 2*24 Lumis 
vielleicht die ersten 2 oder 3 leuchten) die Anzeige nur bei 
ungemütlichen 15 Grad "ganz genau" und bei hochsommerlicher Hitze mit 5% 
Fehler behaftet ist. ;) Auf "Genauigkeit" kommt's nur am oberen Ende an 
(die Kiste soll nicht übersteuert werden).

Nee, der Fehler (den du eigentlich eher als ich hättest sehen müssen ;) 
): Der Logarithmierer ist bei Wechselspannung absolut keiner, und dazu 
trägt die zusätzliche Diode (D2, die eigentlich nur die negative 
Halbwelle kappen sollte), leider den größten Teil bei. ;) Werde also 
wohl den Gleichrichter vor das Ganze setzen müssen.

Helmut S. schrieb:
>> Ich tippe mal auf Hochschuldozent. ;)
> Nein

Sondern?

[Helmut S. (helmuts)]

> Nee, der Fehler (den du eigentlich eher als ich hättest sehen müssen ;)

Dass diese Art von Logarithnmierer nur in einer Richtung funktioniert 
ergibt sich allein schon aus dem Wissen wie ein Transistor funktioniert.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
>> Nee, der Fehler (den du eigentlich eher als ich hättest sehen müssen ;)
>
> Dass diese Art von Logarithnmierer nur in einer Richtung funktioniert
> ergibt sich allein schon aus dem Wissen wie ein Transistor funktioniert.
Und dass da diese zusätzliche Diode nichts nützt - im Gegenteil (und den 
Gleichrichter völlig wirkungslos macht)? ;)

Diese "Verbesserung" hast du ganz zu Anfang eingebaut, und die habe ich 
mit durchgeschleift. ;)

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Plotten kann man deine Kennlinie mit Hilfe von ".step" und ".measure".

Hab' das mal übernommen, aber noch nicht ganz verstanden. ;)

.tran 0 0.3 0.275 .2m
.param Uin=0.2
.step dec param Uin 0.2m 2 1
.meas Uout AVG V(out)

Was ist da noch falsch? Vor allem das im Log macht mich stutzig:

"Early termination of direct N-R iteration.
Direct Newton iteration failed to find .op point."

[Helmut S. (helmuts)]

Diese zwei Zeilen müssen in eine SPICE-directive da nur so die 
Reihenfolge der for-Schleifen garantiert werden kann.

.step dec param Uin 0.2m 2 3
.step temp list 15 35


Simulation laufen lassen. Dann View -> SPICE Error Log -> rechte 
Maustaste -> Plot ...


> "Early termination of direct N-R iteration.
Direct Newton iteration failed to find .op point."

Da hat LTspice keinen Arbeitspunkt gefunden und dann einfach .TRAN 
losgelegt.



Die Schaltung benötigt noch einen "besseren" Spitzengleichrichter 
(kleinerer C, Opamp sollte nicht in den Anschlag gehen in der nicht 
benutzten Halbwelle.). Auf Anhieb fällt mir da jetzt auch nichts ein, 
aber da kannst du ja selber mal recherchieren. (Tietze Schenk, 
Halbleiterschaltunsgtechnik)

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Diese zwei Zeilen müssen in eine SPICE-directive da nur so die
> Reihenfolge der for-Schleifen garantiert werden kann.
>
> .step dec param Uin 0.2m 2 3
> .step temp list 15 35

Danke. ;) Und hat .param Uin=0.2 auch noch einen zwingenden Grund?

>> "Early termination of direct N-R iteration.
>> Direct Newton iteration failed to find .op point."
>
> Da hat LTspice keinen Arbeitspunkt gefunden und dann einfach .TRAN
> losgelegt.

Ah so, also kein Fehler, den kann's auch nicht finden. ;)

> Die Schaltung benötigt noch einen "besseren" Spitzengleichrichter

Damit kriegst du sie auch nicht genauer. Der C lädt sich exakt auf den 
Spitzenwert auf, und nur darauf kommt's an. (Dass die Kurven ein 
bisschen krumm aussehen - nun ja, bei 40Hz und gerade mal eine Periode 
dargestellt) ... ;)

> (kleinerer C,

Das werden wir sehen. 1µ * 1M war schon etwa die "richtige" 
Entladezeitkonstante für ein Peak - Meter, also hab' ich jetzt wegen R1 
= 100k umdimensioniert auf 10µ. Schaunmermal, was die Simulation so 
zeigt ...

> Opamp sollte nicht in den Anschlag gehen in der nicht
> benutzten Halbwelle.).

Jo, das "gefällt" mir auch nicht, aber wen stört's? Mit der Diode, die 
das kappen sollte, war ja wie gesagt der ganze Gleichrichtereffekt im 
Gesäß. (Und ich suche mich dumm und dämlich nach einem Fehler - was 
meinst du, wie die erst noch dem Logarithmierer die Kennlinie verbogen 
hat) ... ;) Aber mehr Aufwand wird hier nicht mehr getrieben - das muss 
kein High-End-Gerät werden, wie gesagt. ;)

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Diese zwei Zeilen müssen in eine SPICE-directive da nur so die
> Reihenfolge der for-Schleifen garantiert werden kann.
>
> .step dec param Uin 0.2m 2 3
> .step temp list 15 35

Hm, und die nächste dumme Frage: Warum macht er sich nichts aus deinem 
".tran 0 0.3 0.275 .2m"?

Die Spannungsquelle ist auf SINE(0 {Uin} 40) eingestellt -> er simuliert 
eben genau 25ms lang. Da kann ich dran drehen, wie ich will.

[Helmut S. (helmuts)]

> .tran 0 0.3 0.275 .2m

LTspice simuliert 300ms, aber nur die letzten 25ms werden gespeichert 
und angezeigt.

.tran 0 0.3 0 .2m

Damit wird ab t=0 abgespeichert und angezeigt.

Ein Rechtsklick auf diese Zeile öffnet einen Dialog mit Erklärungen.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
>> .tran 0 0.3 0.275 .2m
>
> LTspice simuliert 300ms, aber nur die letzten 25ms werden gespeichert
> und angezeigt.
>
> .tran 0 0.3 0 .2m
>
> Damit wird ab t=0 abgespeichert und angezeigt.
>
> Ein Rechtsklick auf diese Zeile öffnet einen Dialog mit Erklärungen.
Klar, mit dem hab' ich doch auch schon tausendmal editiert. Wie kam ich 
also auf die Idee, dass das die ersten 25ms sein müssten ...

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Die Schaltung benötigt noch einen "besseren" Spitzengleichrichter
> (kleinerer C, Opamp sollte nicht in den Anschlag gehen in der nicht
> benutzten Halbwelle.). Auf Anhieb fällt mir da jetzt auch nichts ein,
> aber da kannst du ja selber mal recherchieren. (Tietze Schenk,
> Halbleiterschaltunsgtechnik)
Überhaupt nicht nötig, das Problem liegt ganz woanders, s. Anhang. ;)

So sieht die Spannung am Ausgang des Logarithmierers aus - egal, wie 
"gut" der Gleichrichter ist - wenn das Signal ausbleibt, braucht sie ein 
paar Sekunden zum "Abklingen". Unabhängig davon, wie groß der C ist (und 
wenn du ihn ganz weglässt) - nur abhängig davon, wie weit ausgesteuert 
war (hier wieder über 5 Dekaden, also von 0,2mV bis 2V).

Wo kommt diese enorme "Trägheit" her (aber nur beim Abklingen, wie 
gesagt)? Unklar. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> So sieht die Spannung am Ausgang des Logarithmierers aus - egal, wie
> "gut" der Gleichrichter ist - wenn das Signal ausbleibt, braucht sie ein
> paar Sekunden zum "Abklingen". Unabhängig davon, wie groß der C ist (und
> wenn du ihn ganz weglässt) - nur abhängig davon, wie weit ausgesteuert
> war (hier wieder über 5 Dekaden, also von 0,2mV bis 2V).
>
> Wo kommt diese enorme "Trägheit" her (aber nur beim Abklingen, wie
> gesagt)? Unklar. ;)

Na, seht ihr: Das wären Helmuts wissenschaftliche Erklärungen mal wieder 
echt gefragt, und da schweigt er sich aus. ;)

Mir kommt das aber sogar gelegen, vereinfacht mir das Ganze 
ungeheuerlich, also mach' ich mich da mal gar nicht heiß drüber. ;)

[Helmut S. (helmuts)]

> Na, seht ihr: Das wären Helmuts wissenschaftliche Erklärungen mal wieder
echt gefragt, und da schweigt er sich aus. ;)


Diese Log-Amplififier haben alle das Problem, dass deren Bandbreiten bei 
kleinen Strömen/Spannungen für Audio-Anwendungen zu klein ist. Außerdem 
haben sie das Problem, dass schon allein die Offsetspannung dafür sorgt, 
dass bei Eingangsspannungen unterhalb der Offsetspannung der 
Operationsverstärker sinnlos in den Anschlag fährt aus dem er dann lange 
Zeit braucht wieder in den Normalbetrieb zu kommen. Siehe Anhang.

Die klassischen Bausteine für Audioanzeigen waren die LM3915 und LM3916. 
Die kann man kaskadieren und kommt damit dann auf 60dB Dynamik. Dazu gab 
es früher bestimmt Bausätze bei Elektor und ähnlichen Verlagen.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3915.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3916.pdf

[Max M. (raa)]

Naja, so einige "Dreckeffekte" hab' ich ja mit den realen Bauelementen 
schon mitbekommen, deshalb ja auch den Arbeitsbereich eingeschränkt. 
Aber deine Erklärung ist eine für das genaue Gegenteil meines 
"Trägheitsphänomens": Dass die Ausgangsspannung um so länger zum 
Abklingen braucht, je höher das Ganze ausgesteuert war. (Und 
erfreulicherweise genau mit der Charakteristik, wie's ein Peak - Meter 
braucht - das soll eben auch kurze Spitzen etwas "länger halten", so 
dass man sie nicht nur - ggf. als Verzerrungen - hört, sondern halt auch 
sieht.) ;)

Hoffen wir also, dass die simulierten Dreckeffekte praktisch 
reproduzierbar sind. Und nicht allzu viele weitere dazukommen. ;)

Z.B. Schwingneigung - najaaaa. ;) Theoretisch wohl auch nicht zu 
erklären, wie meine OVs in Filtern etc. (oft mit einer Grundverstärkung 
von 1), ohne jede weitere externe Kompensation stabil sind, oder? ;)

Dass die Schaltung bei kleinen Pegeln einen merkliche Anstiegszeit 
braucht, die also ggf. mit 100ms Verzögerung angezeigt werden - sag' 
mal, Helmut, wenn soll denn das in der Praxis jucken?

Und "Bandbreite" - najaaaa, das ist so 'ne Sache. Welche Bandbreite 
brauche ich denn, wenn das Ganze quasi mit Gleichspannung angesteuert 
wird, wenn auch mit - sagen wir mal - "stark pulsierender"? ;) Wie 
gesagt: Das Ding soll mir zuverlässig bei hohen Pegeln die Spitzen 
anzeigen, darunter kommt's auf Genauigkeit nicht besonders an. 
Richtwerte für Peak - Meter (Zeitkonstaten): Anstieg 10ms, Abfall 
1...3s. Und nun guck' dir mal unsere Kurven an - was hast du dann noch 
zu meckern?

[Helmut S. (helmuts)]

> Schwingneigung - najaaaa.

An einen Opamp kann man nicht einfach ein paar hundert nF oder uF dran 
hängen weil der Opamp dann auf Grund der Gegenkopplung, besonders bei 
Verstärkung 1, meistens nicht stabil ist. Da muss ein Serienwiderstand 
von 100+ Ohm in Reihe zu dem Kondensator.

Es macht allerdings keinen Sinn mehr für mich hier weiter zu 
diskutieren, da du von mir eh nichts lernen willst.

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Und nun guck' dir mal unsere Kurven an - was hast du dann noch
> zu meckern?
Tschuldige, dumme Frage. ;) Dass die Offsetspannung im mV - Bereich 
liegt ...

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:

> Es macht allerdings keinen Sinn mehr für mich hier weiter zu
> diskutieren, da du von mir eh nichts lernen willst.

Wer sagt denn das? Das kannst du höchstens ungebraucht zurückhaben.

Helmut S. schrieb:
> An einen Opamp kann man nicht einfach ein paar hundert nF oder uF dran
> hängen weil der Opamp dann auf Grund der Gegenkopplung, besonders bei
> Verstärkung 1, meistens nicht stabil ist.

Meistens, meinst du? ;) Jetzt erkläre mir nur noch, was die Art der Last 
mit der Gegenkopplung zu tun hat. Oder lass' es lieber. :)

> Da muss ein Serienwiderstand
> von 100+ Ohm in Reihe zu dem Kondensator.

Komisch, wie haben das meine Spitzenwertgleichrichter (immer nach 
"Schema f") bloß immer ohne gemacht? Manche so ihre 20 Jahre ...
Andererseits hat mir so eine ähnliche Schaltung trotz aller 
Kompensationsmaßnahmen mal ein heißes linkes Ohr beschert, und der 
Kopfhörer war hin:

http://www.fralu.de/tda.html

Und was war's? Ein C7, der über die Jahre "taub" geworden war - quasi 
Null Kapazität noch. Naja, an dieser Stelle sind Elkos ja auch 
Todeskandidaten - da kriegen sie ja kaum Gleichspannung zum Formieren.

So, jetzt bist du großer Theoretiker wieder dran. Mir genügt zu wissen:

Das Produkt Bandbreite * Verstärkung kann man über einen weiten Bereich 
als Konstante annehmen. D. h. (was mir erst paradox vorkam): Je geringer 
die Verstärkung, desto höher die Schwingneigung (höhere Bandbreite).

Man muss verhindern, dass bei der "Eigenfrequenz", auf der das Ganze 
schwingt, wenn's kann, ;) ein "genügender" Teil des Ausgangssignals 
phasenrichtig auf den Eingang zurückgeführt wird. Wenn das durch den 
Aufbau schon gewährleistet ist, gibt's keine Probleme, das ist aber eher 
selten. Aber heute übliche OVs auch meistens schon intern kompensiert, 
oder?

Anderenfalls muss man die Gegenkopplung so auslegen, dass bei eben 
dieser Frequenz die Verstärkung unter 1 gesunken ist, dann ist man immer 
auf der sicheren Seite.

Und schneller als alle Berechungen ist da ausprobiert: Wie groß muss 
dazu ggf. der zusätzliche C vom Ausgang auf den invertierenden Eingang 
sein? ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Und nun guck' dir mal unsere Kurven an - was hast du dann noch
>> zu meckern?
> Tschuldige, dumme Frage. ;) Dass die Offsetspannung im mV - Bereich
> liegt ...
Und jetzt sag' bloß noch, das "wissen" die üblichen Spice - Modelle für 
"reale" Opamps (also hier unser TL084.301) gar nicht?

[Max M. (raa)]

> Helmut S. schrieb:
>> An einen Opamp kann man nicht einfach ein paar hundert nF oder uF dran
>> hängen weil der Opamp dann auf Grund der Gegenkopplung, besonders bei
>> Verstärkung 1, meistens nicht stabil ist.
>> Da muss ein Serienwiderstand
>> von 100+ Ohm in Reihe zu dem Kondensator.
>
> Komisch, wie haben das meine Spitzenwertgleichrichter (immer nach
> "Schema f") bloß immer ohne gemacht?
Blöde Frage, indem der "Serienwiderstand" die Diode ist. ;)

Aber auch hier ist bei kleinen Pegeln die Offsetspannung ein echtes 
Problem. Werde also wohl um zusätzliche Kompensationsmaßnahmen nicht 
drumrumkommmen.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Es macht allerdings keinen Sinn mehr für mich hier weiter zu
> diskutieren, da du von mir eh nichts lernen willst.

Das sehe ich nicht so, wie gesagt. Hab' erst mal ein paar kleine 
Korrekturen eingebaut, die ich in der Zwischenzeit angebracht habe.

Hm, woher wohl kommt der Knick bei -60dB ... Doch nicht daher, dass auch 
der Gleichrichter bei kleinen Pegeln auch alles andere als präzise 
arbeitet ... ;)

Also wieder mal so 'ne Idee "aus dem Bauch 'raus": Statt deiner 
ursprünglichen "Reverse" - Diode packen wir doch einfach den ganzen 
aktiven Gleichrichter (mit noch ein bisschen entsprechender 
Außenbeschaltung) in die Gegenkopplung von U2, was hältst du davon? 
Damit sollte auch das Problem "Offsetfehler bei kleinen Pegeln" kein 
ungelöstes (oder zumindest kein unlösbares) mehr sein, oder ...

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:

> Diese Log-Amplififier haben alle [...]
> das Problem, dass schon allein die Offsetspannung dafür sorgt,
> dass bei Eingangsspannungen unterhalb der Offsetspannung der
> Operationsverstärker sinnlos in den Anschlag fährt aus dem er dann lange
> Zeit braucht wieder in den Normalbetrieb zu kommen.

Und nicht nur das, sondern auch, dass er sich bei Signalen in der 
Größenordnung der Offsetspannung überhaupt nicht rührt. ;) Hab' mich bei 
meinen Simus öfters gewundert, wieso bei ein und demselben Signal ein 
ganz unterschiedliches "Einschwingverhalten" zu sehen war - jetzt ist's 
klar:  Eben je nachdem, ob der Opamp vorher im "latch up" war (so heißt 
das wohl?) oder nicht. ;)

Max Mustermann schrieb:

> Also wieder mal so 'ne Idee "aus dem Bauch 'raus": Statt deiner
> ursprünglichen "Reverse" - Diode packen wir doch einfach den ganzen
> aktiven Gleichrichter (mit noch ein bisschen entsprechender
> Außenbeschaltung) in die Gegenkopplung von U2, was hältst du davon?
> Damit sollte auch das Problem "Offsetfehler bei kleinen Pegeln" kein
> ungelöstes (oder zumindest kein unlösbares) mehr sein, oder ...

So, und nun guck' dir mal das an. Scheint mir schon zu einfach, um zu 
funktionieren. ;) Dürfte aber nicht nur latch up mit Sicherheit 
verhindern, auch die Kennlinienverbiegung im Arbeitsbereich durch die 
einfache "Reverse" - Diode (die ja auch nicht ideal sperrt), ;) dürfte 
Geschichte sein.

So, wenn man jetzt noch stillschweigend voraussetzen könnte, dass zwei 
auf einem Chip integrierte Opamps auch etwa den selben Offsetfehler 
haben, düften die sich auch gegenseitig kompensieren ...

Und dann "spiegeln" wir das Ganze mal an Masse - also pnp-Transis statt 
npn, drehen die Dioden um, legen die "Masse" des Ganzen ein paar Volt 
höher, dann können wir uns auch den "höher gelegten" Inverter am Ausgang 
schenken, oder ...

Also zeig' mir mal "den" Fehler, bevor ich das so ummodele und dann 
wieder mal feststellen muss, dass da nur der Wunsch der Vater des 
Gedankens war. Ich mach' jetzt erst mal Feierabend, wenn du gestattest - 
schon mal auf die Uhr geguckt? ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Scheint mir schon zu einfach, um zu
> funktionieren. ;)
Ist es auch. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> So, wenn man jetzt noch stillschweigend voraussetzen könnte, dass zwei
> auf einem Chip integrierte Opamps auch etwa den selben Offsetfehler
> haben,
Das kann man leider nicht. ;) Wenn man aber dafür sorgt, dass der im 
Gleichrichter und der im Logarithmierer etwa dieselben haben, 
kompensieren sie sich fast.

[Max M. (raa)]

Uiiii - und bei 15 kHz hat der Rechner aber ganz schön zu tun. ;)

[Max M. (raa)]

Erfasste Messwerte (40 Hz, 15 kHz):

Uin (peak): 1.5mV ... 1,91V -> Uout: 2,7V ... 4,7V

Einwandfrei logarithmisch, mit P1 um +- 0,5V verschiebbar. Geht noch 
einiges weiter 'runter bis zum latch up von U2, aber wie genau sind da 
meine Schätzeisen "Digitalmultimeter" noch? ;)

Ergebnisse exakt dieselben mit 2 Exemplaren des TL084 und 4 des BC413 
(hfe im Bereich  ~200 ... 500).

Glaub's mir oder steck's selber zusammen. Nochmal: Wer sagt hier, ich 
bin nicht bereit zum Lernen? ;)

[Max M. (raa)]

Aber eher als Bestückungsplan für die Streifenleiterplatte. Ja, ich 
weiß, es gibt auch Eagle. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>
>> Diese Log-Amplififier haben alle [...]
>> das Problem, dass schon allein die Offsetspannung dafür sorgt,
>> dass bei Eingangsspannungen unterhalb der Offsetspannung der
>> Operationsverstärker sinnlos in den Anschlag fährt aus dem er dann lange
>> Zeit braucht wieder in den Normalbetrieb zu kommen.
>
> Und nicht nur das, sondern auch, dass er sich bei Signalen in der
> Größenordnung der Offsetspannung überhaupt nicht rührt. ;) Hab' mich bei
> meinen Simus öfters gewundert, wieso bei ein und demselben Signal ein
> ganz unterschiedliches "Einschwingverhalten" zu sehen war - jetzt ist's
> klar:  Eben je nachdem, ob der Opamp vorher im "latch up" war (so heißt
> das wohl?)

Nein, aber stören tut's trotzdem. ;) Die Anzeige wertet zwar nur das 
"Fenster" von 2,7V ... 4,7V aus (das wäre auch in weiten Grenzen 
einstellbar, im Extremfall von 0 ... +12V), aber so -10 V dürfte sie 
schon übelnehmen (hab' die Grenzdaten des A277 jetzt nicht im Kopf, aber 
der arbeitet intern mit einer Komparatorkette, seeeeeehr empfindlich, 
Eingangsströme so vielleicht im nA - Bereich) ...

Also Ansatz: Bei zu niedrigen Pegeln wird der Ausgang von U2 zu positiv 
(im Extremfall so bis >~ 10V). Uout (invertiert) entsprechend negativ, 
und negative Spannung ist da absolut unerwünscht.

Also was hältst du davon: Koppeln wir die doch einfach mal (im 
entsprechenden Verhältnis) zurück auf den nichtinvertierenden Eingang 
von U2? Also eine "Über alles" - Gegenkopplung für die "falsche" 
Halbwelle sozusagen (bei der noch R11 zu variieren wäre). S. Anhang

Jetzt kannst du wirklich sagen, ich spinne - oder mal wieder was 
Konstruktives dazu. Könnte man sich dann vielleicht auch den 
Gleichrichter sparen ...

Nochmal: Mein LED - Grab (2*A277 kaskadiert, also 2*24 Lumis) stricke 
ich jetzt nicht um auf andere ICs (mit denen's auch garantiert wieder 
andere Probleme gibt) - der Aufbau war eine Arbeit für einen, der Vater 
und Mutter erschlagen hat, die mache ich mir nicht nochmal. ;)

Zum "Layout": So sehen meine Schaltungen in der Version "Beta 2.0" immer 
aus. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Könnte man sich dann vielleicht auch den
> Gleichrichter sparen ...
Nen, lieber nicht. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Könnte man sich dann vielleicht auch den
>> Gleichrichter sparen ...
> Nein, lieber nicht. ;)

Das konntest du mir aber auch gleich sagen. ;)

[Max M. (raa)]

Der beste Kompromiss von Aufwand und Ergebnis für meine Zwecke.

Helmut S. schrieb:
> Bei höherer Temperatur sinkt die Steilheit der Ube Kennlinie. Die
> Kennlinie ändert sich im Verhältnis (273.15+15)/(273.15+35)=0,935
>
> Genau den Effekt soll der temperaturabhängige Widerstand ausgleichen.
>
> 20°*0,35%/° = 7%
>
> Einfach die 1k ändern zu
> 1k tc1=0.0035

Hab' ich mal simuliert - und was soll ich dir sagen: Das bringt eine 
Verbesserung bis Uin = 20mV 'runter (also über 2 Dekaden), bei kleineren 
Pegeln genau gar nichts.

Und die "Trägheit" durch die "zu kleine" Bandbreite kommt mir sogar 
gelegen, wie gesagt: Anstiegs- und Abfallverhalten bei Pegeln, wo's 
drauf ankommt( also wenn's auf Vollaussteuerung zugeht) genau so, wie's 
ein Peak - Meter machen soll.

Danke also für deine Hinweise - ich denke doch, ich hab' sie optimal 
umgesetzt, oder?

[Max M. (raa)]

> Helmut S. schrieb:
>> Bei höherer Temperatur sinkt die Steilheit der Ube Kennlinie. Die
>> Kennlinie ändert sich im Verhältnis (273.15+15)/(273.15+35)=0,935
>>
>> Genau den Effekt soll der temperaturabhängige Widerstand ausgleichen.
>>
>> 20°*0,35%/° = 7%
>>
>> Einfach die 1k ändern zu
>> 1k tc1=0.0035
>
> Hab' ich mal simuliert - und was soll ich dir sagen: Das bringt eine
> Verbesserung bis Uin = 20mV 'runter (also über 2 Dekaden), bei kleineren
> Pegeln genau gar nichts.
Mit meinen Wald-und Wiesen - Bauelementen, klar. ;)

Also noch ein bisschen weiter gedacht:

Helmut S. schrieb:

> Opamp sollte nicht in den Anschlag gehen in der nicht
> benutzten Halbwelle.).
Japp, dem Logarithmierer hab' ich das ja jetzt abgewöhnt - auf die 
gleiche Art sollte das doch auch mit dem Gleichrichter gehen ...

[Max M. (raa)]

Ah ja, hier mal eine gute Übersicht, was es so an Opamps gibt:

http://bibo.iqo.uni-hannover.de/index.html/doku.php?id=bauteil:operationsverstaerker

Hab' mir also mal mal ein Datasheet 'runtergesaugt:

http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/O/P/-/0/OP-07.shtml

Wusstest du schon, was ein "Ultra Niedrig Versetzter Spannung 
Funktionsfähiger Verstärker" ist? ;)

Und hier eine weitere Fundgrube für Spice - Modelle:

http://www.ti.com/analog/docs/analogtechdoc_hh.tsp?viewType=mostrecent&rootFamilyId=57&familyId=1562&docCategoryId=4

[Helmut S. (helmuts)]

> Ah ja, hier mal eine gute Übersicht, was es so an Opamps gibt:

http://bibo.iqo.uni-hannover.de/index.html/doku.php?id=bauteil:operationsverstaerker

Danke, das ist eine gute Zusammenfassung und Bewertung der "klassischen" 
Opamps/Verstärker ICs. Es gibt natürlich inzwischen schon wieder eine 
Menge neuer Typen speziell für höhere Frequenzen und  für kleinere 
Versorgungsspannungen. Trotzdem ist diese Zusammenfassung eine gute 
Hilfe bei der Auswahl eines Opamps.

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:

> Andererseits hat mir so eine ähnliche Schaltung trotz aller
> Kompensationsmaßnahmen mal ein heißes linkes Ohr beschert, und der
> Kopfhörer war hin:
>
> http://www.fralu.de/tda.html
>
> Und was war's? Ein C7, der über die Jahre "taub" geworden war - quasi
> Null Kapazität noch. Naja, an dieser Stelle sind Elkos ja auch
> Todeskandidaten - da kriegen sie ja kaum Gleichspannung zum Formieren.

Und Elkos müssen an dieser Stelle gar nicht sein. ;) Hab jetzt 1µF MKT 
drin - mit R1 = R2 = 5,6k ergibt sich eine untere 3dB - Grenzfrequenz 
von 25Hz.  Lang lebe LTspice. ;)

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Es gibt natürlich inzwischen schon wieder eine
> Menge neuer Typen [Opamps] ...

Stimmt. ;) Gerade ein phantastisches Teil entdeckt, den NJM 4556.

Also um das immer wieder diskutierte Thema "Kopfhörerverstärker" mal 
abzuschließen. ;) Leute, nehmt diesen OpAmp und keinen anderen mehr!

Nach einem Blick ins Datasheet war ich ja erst skeptisch. Aber was da 
versprochen wird, hält er! 100mA und so ...

So hab' ich ihn beschaltet (Verstärkung = 10) - idiotensicherer geht's 
nicht. Der treibt sogar meinen Kopfhörer für 19,90 ("McCrypt DJ-9600", 
max. 300mW!) zu ungeahnter Leistung und Sound. Und ohne 
Ermüdungserscheinungen, wird gerade mal handwarm. "Rauschen", 
"Schwingneigung", sonstwas? Fremdworte!

Ein einfach phantastisches Teil also. Naja, japanisch halt. ;) Kostet 
bei *** 56 Cent.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Warum kenne ich wohl so ziemlich alle Analogschaltungen und auch die am
> Markt verfügbaren Bauteile?

Und warum das nicht?

http://www.reichelt.de/ICs-AD-5260-AD-22100/AD-8307-AN/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=5457&ARTICLE=25658&SHOW=1&OFFSET=16&;

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0CD0QFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.analog.com%2Fstatic%2Fimported-files%2Fdata_sheets%2FAD8307.pdf&ei=gCUFU5zgDsOBywO264D4Bg&usg=AFQjCNHLkdYsU66i0SxtNwJAtp1-mXCALg&bvm=bv.61535280,d.bGQ&cad=rja

25mV/dB, von Gleichspannung bis 500MHz. Du bist schon ein echter Kenner. 
;)

[Helmut S. (helmuts)]

Max Mustermann schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> Warum kenne ich wohl so ziemlich alle Analogschaltungen und auch die am
>> Markt verfügbaren Bauteile?
>
> Und warum das nicht?
>
> 
http://www.reichelt.de/ICs-AD-5260-AD-22100/AD-8307-AN/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=5457&ARTICLE=25658&SHOW=1&OFFSET=16&;
>
> 
http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0CD0QFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.analog.com%2Fstatic%2Fimported-files%2Fdata_sheets%2FAD8307.pdf&ei=gCUFU5zgDsOBywO264D4Bg&usg=AFQjCNHLkdYsU66i0SxtNwJAtp1-mXCALg&bvm=bv.61535280,d.bGQ&cad=rja
>
> 25mV/dB, von Gleichspannung bis 500MHz. Du bist schon ein echter Kenner.
> ;)

Diese logamps gibt es von vielen Herstellern chon seit mehr als 20 
Jahren. Vor allem in den klassischen Spektrumanalyzern sind die drin 
aber du wolltest doch von Anfang an alles besser machen, weil du glaubst 
mit deiner Schaltung den Stein der Weisen gefunden zu haben.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Max Mustermann schrieb:
>> Helmut S. schrieb:
> Diese logamps gibt es von vielen Herstellern chon seit mehr als 20
> Jahren.

Warum sagst du denn das nicht gleich. ;)

Helmut S. schrieb:
> aber du wolltest doch von Anfang an alles besser machen, weil du glaubst
> mit deiner Schaltung den Stein der Weisen gefunden zu haben.

Kam das so 'rüber? Dann entschuldige bitte - verbessern wollte ich nur 
meinen Amp, aber nicht, indem ich was entwickle, was es schon lange und 
zehnmal besser gibt. Ich habe im Netz nach "Logarithmierer" gesucht und 
eben nur sowas gefunden: http://www.elexs.de/messen6.html Jetzt bin ich 
rein zufällig auf diesen IC gestoßen, hatte was ganz anderes gesucht.

Ok, dümmer geworden bin ich von allem nicht. ;)

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> Ok, dümmer geworden bin ich von allem nicht. ;)

Aber jetzt mal wieder mit meinem Latein am Ende. ;)

Die Schaltung spinnt plötzlich. Hab' alles mal ohne Signal 
gleichspannungsmäßig simuliert und gemessen (Anhänge - Soll: Simuliert, 
L: Linker Kanal, R: Rechter Kanal).

Wo können die -2,6V / -2,5V am invertierenden Eingang von Q2 (Pin 5) 
herkommen? Vom Ausgang (0,94V / 2,9V) über D2 ja wohl kaum. Aber wenn 
ich die Diode abtrenne, sind sie verschwunden.

[Helmut S. (helmuts)]

> invertierenden Eingang von Q2 (Pin 5)
Du meinst wohl U2.
Die Simulation mit deiner Schaltung ergibt bei mir 0V an beiden 
Eingängen von U2.

Mach mal das:

Control Panel -> SPICE -> Reset to Defaults

LTspice schließen.
Dann LTspice neu starten.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
>> invertierenden Eingang von Q2 (Pin 5)
> Du meinst wohl U2.

Ja, sorry. ;)

> Die Simulation mit deiner Schaltung ergibt bei mir 0V an beiden
> Eingängen von U2.

Naja gut, bei mir so 3...5µV. ;)

> Mach mal das:
>
> Control Panel -> SPICE -> Reset to Defaults
>
> LTspice schließen.
> Dann LTspice neu starten.

Nicht doch, "Soll" sind meine simulierten Werte, "L" und "R" die 
gemessenen.

Lass' dich mal nicht täuschen - das "Gekrissel" ist nur Staub auf der 
Glasscheibe meines Scanners (den hab' ich vor etlichen Jährchen für 10 
Euren auf dem Flohmarkt erstanden). ;)

[Helmut S. (helmuts)]

Diese Schaltung funktioniert nur für Eingangsspannungen die größer als 
die Offsetspannung von U2 sind. 0V ist da keine gute gute Idee es sei 
denn U2 hat zufällig eine Offsetspannung in der "guten" Richtung.

Idee: Gezielt etwas "guten" Offset einspeisen.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> Diese Schaltung funktioniert nur für Eingangsspannungen die größer als
> die Offsetspannung von U2 sind. 0V ist da keine gute gute Idee es sei
> denn U2 hat zufällig eine Offsetspannung in der "guten" Richtung.
>
> Idee: Gezielt etwas "guten" Offset einspeisen.

Hab' ich ja alles durch. Mit Signal am Eingang des Gleichrichters, also 
der lieferte "guten Offset" (gemessen an Pin 5 von U2). Ergebnis am 
Ausgang (USt): Nichts Brauchbares. (Nachdem's schon funktioniert hatte!) 
Dadurch kam ich ja erst mal drauf - nach dem ...zigsten Mal 
Zusammenstecken rührte sich meine Anzeige bei keinem Eingangssignal 
mehr. ;) Also nochmal:

Max Mustermann schrieb:
> Hab' alles mal ohne Signal gleichspannungsmäßig simuliert und gemessen
> (Soll: Simuliert, L: Linker Kanal, R: Rechter Kanal).

> Wo können die -2,6V / -2,5V am invertierenden Eingang von Q2 (Pin 5)
> herkommen? Vom Ausgang (0,94V / 2,9V) über D2 ja wohl kaum. Aber wenn
> ich die Diode abtrenne, sind sie verschwunden.

[Max M. (raa)]

Helmut S. schrieb:
> 0V ist da keine gute gute Idee
Auf die bessere hättest du mich Anfang Januar mal bringen sollen. ;) 
Aber nein - was war "deine richtige" Schaltung? ;)

Sorry, da müssen wir jetzt durch, den Fehler finden!

[Max M. (raa)]

Neueste "Testergebnisse": Ich habe wieder mal schöne Oszillatoren 
gebaut.

An Pin 7 sehe ich (bei geschlossener Gegenkopplung) einen fast perfekten 
Sinus. Allerdings etwas begrenzt: Rechts werden beide Halbwellen so 
zwischen 10...11V abgeplattet, links nur die positive.

Gleichspannungsmessungen oder gar -auswertungen durch die Anzeige sind 
gegenwärtig also eher sinnfrei.

Hab' übrigens alles zum A277 wiedergefunden, was ich habe. Seite 1 mal 
als Anhang. ;) Uff - der mag also negative Eingangsspannungen überhaupt 
nicht ...

[Max M. (raa)]

Max Mustermann schrieb:
> An Pin 7 sehe ich (bei geschlossener Gegenkopplung) einen fast perfekten
> Sinus.
Am Ausgang ("Ust") übrigens auch, 250kHz (so genau, wie ich das auf 
meinem guten Oskar eben auszählen kann). ;) Am nichtinvertierenden 
Eingang natürlich ein bisschen was anderes ...

In mir "reift" also schon wieder eine Idee: Das müsste doch irgendwie 
simulierbar sein, eben auch eine wirksame Kompensation ...

Zum Bild: Als erstes habe ich damals auf die Garantie gepfiffen und die 
rote "Streichholzkuppe" gegen eine grüne ausgetauscht. (Die rote stach 
in die Augen.)