Ich finde das mit den Abblockkondensatoren ist hier (http://www.rn-wissen.de/index.php/Abblockkondensator) ganz gut erklärt. Und dennoch habe ich Probleme bei der angehängten Schaltung. In anderen Posts wurde bereits darauf hingewiesen, dass noch welche fehlen. Aber ich sehe es einfach nicht. Mir ist einfach noch nicht wirklich klar, wo genau diese zum Einsatz kommen. C2 und C3 an der Versorgungsspannung sind wahrscheinlich Quatsch - zumindest C3 (wg. C22).
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ganz links zw. V+ und GND und ganz rechts am µC sehe ich auch keine zw. VCC und GND und AVCC und AGND. Leider ist das Bild dort abgeschnitten.
Du musst ganz einfach direkt an den Versorgungspins jedes einzelnen Chips einen 100nF Kondensator hinzufügen und wenn du dann noch zusätzlich jeweils einen 4.7µF Keramischen Kondensator hinzufügst hält die Schaltung auch etwas größere Spannungseinbrüche aus. Wenn meine Schaltung vom USB versorgt wird kommen noch mal 47µF oder 100µF Elkos hinzu. (bei deinen Elkos steht kein Wert da)
4µ7 KERKO ist auch als Abblockkondensator auch "Quatsch mit Soße". 10n KERKO, 100N Folie, 4µ7 Tantal dann is', außer in absoluten Sonderfällen, eh schon mehr als genug. 47µ am Versorgungsspannungseingang auf der Platine ist schon Puffer nicht mehr Abblock. Aber Deine 5V in wo kommen die her und wieso ist da nicht der in so einen Fall dann obligatorische 47µ Elko als Puffer am Eingang? Die Referenzspannung wo ist der 100n Folie oder 1µ Tantal anti Rausch? ICL... Pin 3&8 wo ist der 4µ7 LowESR Elko direkt zwischen den Pins? C22 irgendo mitten in der Wüste was soll Das? Der gehört direkt an Pin 5 sonst bekommst Du am Ende Einen Störsender... LMC... Pin 5 wo ist der 10n KERKO gegen Masse direkt am Pin? Oder soll das ein Empfänger werden? Mehr fällt mir jetzt auf die Schnelle nicht auf. So das war jetzt drastisch aber deutlich. Grüße Löti
Mal noch ne andere frage: Ist es Absicht dass der Ausgang von ic8b auf die Adressierungspins des i2c gelegt ist und die analogen Eingänge auf Masse gezogen werden?
Danke euch allen! Ich merke schon, ich mache zu viele Fehler... :-( Gibt es hier im Forum ggf. jemand der mir meine Schaltung ordentlich korrigieren und ein Board-Design machen kann (gegen ein kleines Entgelt)? Bei der Schaltung handelt es sich um ein ~5-7cm Board - sollte eigentlich nicht komplex sein. Wäre echt hilfreich. @Jörn. Habe das auch gerade in diesem Moment gesehen. Danke. Ist korrigiert.
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Löti schrieb: > 4µ7 KERKO ist auch als Abblockkondensator auch "Quatsch mit Soße". Ich nutze immer einen 100nF und einen 4.7µF Kerko dicht am Pin wenn es geht, ansonsten nur 100nF direkt am Pin und der 4.7µF Kerko(s) und der 47µF Elko sind dann in der Nähe des Spannungsreglers. Tantal nehme ich nicht. Ob Abblock oder Puffer ist mir gleich, die Spannung soll ja nur stabilisiert werden da der Controller den Strom sehr unregelmäßig zieht (die internen Kondensatoren umlädt) und die Spannung nicht einbrechen soll. ... zusätzlich werden ja noch HF-Störungen aus der Umgebung die sich in den Versorgungsbahnen einkoppeln nach Masse geleitet.
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Mein Gott, ich bin einfach zu blöd dafür. Also die 5V kommen über ein Netzteil. Am Eingang ist jetzt ein 47µ Elko. Die Referenzspannung ist nun verschaltet (ich fürchte aber falsch) Der ICL hat jetzt zwei Abblockkondensatoren (einmal V+ zu GND und VOut zu GND) Der LMC hat an Pin 8 und 5 je einen Abblockkondensator - neben den bestehenden C10 und C20. Wo muss die Referenzspannung noch abgeblockt werden? Den Teil hatte ich nicht verstanden. Derzeit ist sie am PCF...
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ist das das ph-Meter? Das solltest Du dazu schreiben, wenn jemand das Design machen soll.
An Vcc vom DS1307 würde ich noch einen 100nF Kerko anbinden. Normalerweise ist das so: Pro kleinen schwarzen Chip -> ein 100nF Kerko (oder mehrere wenn es so im Datenblatt steht). Ich nehme lieber etwas mehr Kerkos als zu wenig, denn wenn man spart gibt es zum Schluss irgend welche blöden Fehler und es liegt vielleicht nur an der zufällig kurz einbrechenden Spannung an einem Pin. Die 47µF/100µF Elkos (je nach Strom und was vom Spannungsregler gefordert wird) kommen einfach irgendwo auf die Platine, meist direkt dort in wo der Spannungsregler sitzt. Wieso nutzt du das GND Symbol, aber nicht das Vcc, +5V oder +12V Symbol im Schaltplan? Du würdest dir die langen Leitung sparen die oben lang läuft und es wird übersichtlicher wenn man gleich sieht welche Spannung am Chip anliegt, so muss man jetzt der Leitung bis zur Quelle folgen und wissen welche Spannung der jeweilige Chip herstellt oder an den Steckkontakten anliegt.
Danke. Und der Rest ist in Ordnung? Ich bin auch davon ausgegangen, dass ich einen Kerko pro Chip nehme. Aber der LMC6062 hat z.B. auf meinem letzten Schaltplan 4; der ICL auch 2. Und bei der Diode scheint ja noch einer zu fehlen, oder? Außerdem: Zuerst der Kerko und dann der Elko oder umgekehrt? Siehe ICL Pin 8 und Sim0512 Pin 5. Danke für den banalen Tipp mit VCC-Symbol. Werde ich umsetzen.
Ich denke mal erst den Erko und dann der Elko (da der Elko ja irgendwo plaziert werden kann), richtig? Kann es wirklich richtig sein, dass derLMC6062 vier Kerkos braucht? Mir kommt das komisch vor...
Jay Myon schrieb: > Kann es wirklich richtig sein, dass derLMC6062 vier Kerkos braucht? Mir > kommt das komisch vor... Gut, schon mal mitgedacht... Jay Myon schrieb: > Ich finde das mit den Abblockkondensatoren ist hier > (http://www.rn-wissen.de/index.php/Abblockkondensator) ganz gut erklärt. Ich finde, da ist gar nichts zur Ursache erklärt, sondern es werden nur die Auswirkungen gezeigt. Und deshalb kommt dir das jetzt "komisch" vor. Ich schlage vor, du stellst deine elektrische Denkweise auf Stromkreise um. Denn (und das hat schon Kirhoff erkannt) nur so funktioniert der Laden: jeder Strom, der irgendwo heruskommt, muss auch genau dorthin wieder zurück. Du brauchst die Entkopplungskondensatoren also dafür, dass ein Strom, der aus dem OP-ausgang herausfließt, irgendwie auf kürzestem Weg wieder in den OP hineinkann. Nehmen wir mal den OP IC1A. Was dort am Ausgang herausfließt, das geht teils über den R6 gleich wieder zurück und teils geht es weiter über den R7 zum IC1B. Fazit: beide Strompfade sind unkritisch, weil es vom OP zurück zum OP geht. Nächster Schritt: Was am IC1B herauskommt geht zum uC und muss über GND (und/oder Vcc) zurück zum OP. Der OP hat keinen GND-Anschluss, deshalb brauchst du Blockkondensatoren von GND nach Vcc+ und Vcc-. Die sollten so platziert sein, dass sie die Stromschleifen möglichst klein halten. Denn eine Stromschleife ist ein Empfänger für Störungen.... BTW: wofür brauchst du eigentlich diese negative Spannung, die dir mit ihrem Ripple den ganzen Analogteil versaut? Du hast doch eh' schon einen Offset an den OPs. Und der ADC im uC kann auch nur unipolare Spannungen verarbeiten. Da könntest du leicht komplett im Bereich von 0..5V bleiben... :-/ Immerhin protzt TI ja damit: "The LMC6062 is ... capable of precision single supply operation." Und ich würde zudem den +Eingang vom OP nicht einfach so ohne jeglichen Schutz direkt nach aussen auf die Elektrode führen...
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Vielen Dank für die Erläuterung. Das macht das schon etwas klarer für mich. Wegen der negativen Spannung: Es wird eine pH-Sonde verwendet. Dabei werden positive und negative Spannungen (alkalisch und sauer) gemessen. Ich wüsste jetzt nicht, wie ich einfach darauf verzichten könnte. Natürlich fände ich es super, wenn ich nur mit eine positiven Spannung arbeiten könnte, da ich dann auf den ICL verzichten könnte (ein Bauteil weniger).
C10 und C20 sind nur dazu da damit der jeweilige Opamp nicht in wilde Schwingungen gerät wenn sich die Ausgangsspannung etwas zeitverzögert ändert und er dann zu stark nachregelt. C2 und C3 blocken die -5V und +5V ab. Bei den Spannungskonvertern muss der jeweilige zugehörige Elko möglichst nahe an den Pins verbaut sein. Die Verbraucher (AD/DA-Wandler, OpAmp) benötigen nur einen kleinen 100nF Keramikkondensator der sich möglichst nahe am jeweiligen Versorgungspin befindet. Nur so: Bei dem Widerstand neben deiner 2.5V Referenzspannungsdiode fehlt der kleine grüne Punkt am Knotenpunkt zu GND. Kerko = Ker amik Ko ndenssator (Polung ist egal) Elko = El ektrolyt Ko ndensator (mit Polung)
> C2 und C3 blocken die -5V und +5V ab. Aber dann müssen sie da plaziert sein, wie die Spannung "entsteht", oder? D.h. C2 am ICL Pin und C3... an der Input-Buchse? > Was am IC1B herauskommt geht zum uC und muss über GND > (und/oder Vcc) zurück zum OP. Der OP hat keinen GND-Anschluss, deshalb > brauchst du Blockkondensatoren von GND nach Vcc+ und Vcc-. Und das wäre dann der C11 oder verstehe ich den Stromkreis falsch? > Bei den Spannungskonvertern muss der jeweilige zugehörige Elko möglichst > nahe an den Pins verbaut sein. Also praktisch gesehen muss C12 näher an Pin 8 als C2? > Und ich würde zudem den +Eingang vom OP nicht einfach so ohne jeglichen > Schutz direkt nach aussen auf die Elektrode führen... Oh. Ich dachte zur Messung darf ich nichts dazwischenschalten. Oder was meinst du mit "Schutz"? > wofür brauchst du eigentlich diese negative Spannung, die dir mit > ihrem Ripple den ganzen Analogteil versaut? Du hast doch eh' schon einen > Offset an den OPs. Und der ADC im uC kann auch nur unipolare Spannungen > verarbeiten. Da könntest du leicht komplett im Bereich von 0..5V > bleiben... Das lässt mich nicht los... Wenn ich auf die -5V verzichte, dann verringert sich doch meine Auflösung, da der Op jetzt über 10V arbeitet (-5 bis +5V). Wenn ich die -5V quasi durch GND ersetze, dann habe ich nur noch 0V bis 5V. Äh... ich fürchte, dass ist mir noch etwas zu hoch. Ich weiß nur nicht wonach ich suchen muss, damit ich mir dazu etwas recherchieren kann...
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Jay Myon schrieb: > Wegen der negativen Spannung: Es wird eine pH-Sonde verwendet. Dabei > werden positive und negative Spannungen (alkalisch und sauer) gemessen. Nag schon sein, dass deine Sonde positive und negative Spannungen ausgibt, aber du kannst z.B. Spannungen von +-100mV ganz leicht in einen Bereich von 2,4V..2,6V verschieben: einfach nur 2,5V draufaddieren. > Ich wüsste jetzt nicht, wie ich einfach darauf verzichten könnte. Welche Spannungen gibt deine Sonde bei welchem PH-Wert aus? Ist das eine Sonde, die eine Spannung ausgibt? Oder eine, die auf der Leitwertmessung beruht? Jay Myon schrieb: >> Was am IC1B herauskommt geht zum uC und muss über GND (und/oder Vcc) >> zurück zum OP. Der OP hat keinen GND-Anschluss, deshalb brauchst du >> Blockkondensatoren von GND nach Vcc+ und Vcc-. > Und das wäre dann der C11 oder verstehe ich den Stromkreis falsch? Der C11 ist nur ein Pufferkondensator für deine Offsetspannung... Korrekterweise ist es der C3, der einen Strom von GND über den "oberen Transistor im OP" zum Ausgang von IC1B ermöglicht. Und genau von dort ist der Strom ursprünglich auch hergekommen... Jay Myon schrieb: > Wenn ich auf die -5V verzichte, dann verringert sich doch meine > Auflösung Dein ADC kann sowieso bestenfalls von 0..5V messen. Das ist schon mal klar. Also verringerst du durch die geringere Versorgungsspanung bestenfalls deinen Rauschabstand. Das kann man aber einfach mit einem guten Layout abfangen...
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Lothar Miller schrieb: > einfach nur 2,5V draufaddieren. Softwareseitig ist das kein Problem für mich :-) Aber in der Schaltung? Nach meinem bescheidenen Verständnis kann ich doch die 2,5V der Referenzdiode (die ja ziemlich genau sein sollte) einfach in Reihe schalten, so dass das Signal addiert wird, oder? (siehe Anhang) Aber würde ich so nicht die Sonde mit 2,5V speisen?? Also -> Blödsinn :-) -> Also über einen Summierverstärker oder ist das zu kompliziert gedacht? Die Sonde gibt idealerweise 0V bei ph7 aus und je pH +-59mV, d.h. ich wäre im Bereich von 4 bis 10 bei grob +-200mV > Dein ADC kann sowieso bestenfalls von 0..5V messen. Hmmm. Stimmt natürlich. Und den ganzen Bereich nutze ich ja am Ende sowieso nicht, da ich ja eben nur einen Bereich von 400mV messe...
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Jay Myon schrieb: > Softwareseitig ist das kein Problem für mich :-) Aber in der Schaltung? > Kann ich irgendwie die 2,5V der Referenzspannung dazupacken? Ja, siehe Anhang. Die Sonde gibt die +-200mV aus, diese werden auf die 2,5V aufaddiert, verstärkt und mit dem Spannungsteiler auf die 2,5V Messbereich herunterskaliert. Mit den Widerständen und dem Filterkondensator kannst du ein wenig herumspielen. R1+R2 sind "Angstwiderstände", damit die Schaltung ein wenig von der Aussenwelt abgekoppelt ist (die sollten eigentlich jeder 4k7 haben, aber das hängt vom Eingangsstrom des OPs ab und macht nicht allzuviel aus). Und dann gehören da natürlich auch noch Blockkondensatoren an die Referenzspannung und an die Versorgungsspannung...
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Ich versuche das Ganze auch wirklich zu verstehen: - R3, R14 und der OP bilden eine invertierende Verstärkung mit dem Faktor 10 dar - durch R4 und R5 wird die Spannung wieder aufgeteilt - Die Schaltung würde meine komplette Verstärkungsschaltung ersetzen, d.h. ich brauche nur einen OP (bzw. einen Kanal), das Signal geht dann an den ADC. Wenn ich bei meinem LMC6062 bleibe, kann ich den zweiten Kanal für etwas anderes verwenden (was mir sehr gelegen käme, da ich den analogen Ausgang des PCF8591 mit einem nichtinvertierenden OP um den Faktor 3 verstärken muss). Oder spräche da etwas dagegen? - Die Versorgungsspannung des OP wäre doch prinzipiell egal, oder? D.h. wenn ich das Ganze über 12V versorge funktioniert es genauso. Aber ein Verständnisproblem habe ich dennoch: Wenn ich zur Sondenspannung 2,5V addiere und das verstärke, so verstärke ich ja auch diese Offset-Spannung, d.h. ich bekomme dann z.B. (2,5V + 0,2V) * 10 = 27V. Der OP hat aber nur eine Versorgungsspannung von 5V. Wenn ich nur die Sondenspannung um den Faktor 10 verstärke, dann stellt das ja kein Problem dar, weil das im Rahmen der Versorgungsspannung ist. Wo ist da mein Denkfehler? Edit: Im Anhang jetzt der angepasste Schaltplan. Wenn das wirklich so ginge, wäre es genial, weil ich weniger Bauteile benötige und vor allem könnte ich mit dem zweiten Kanal den Verstärker unten rechts realisieren. Das wäre perfekt. Jetzt sagt bitte, bitte, dass das so funktionieren kann...
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Ich habe einen Denkfehler in meiner Logik und komme einfach nicht dahinter. Vielleicht kann mir jemand auf die Sprünge helfen: In meiner letzten Schaltung bildet der LMC6062 mit dem Widerstand R29 und R33 eine invertierende Verstärkung mit dem Faktor 10. Soweit verstehe ich das ja. Davor ist eine Referenzspannung (LM4040) mit 2,5V geschaltet. Diese Spannung soll als Offset fungieren. Ok. Was passiert aber jetzt tatsächlich (nehmen wir mal an, es wird an der Sonde 0,2V gemessen)? Zu den 0,2V werden die 2,5V addiert. Anschließend durch den OP gejagt, der das ganze 10-fach verstärkt (?) D.h. Am Ausgang des Op kommen 27V an???? Und was genau passiert am Spannungsteiler? Als Ergebnis möchte ich am Schluss in diesem Beispiel 4,5V haben (0,2V 10fach verstärkt mit einem Offset von 2,5V). Bei einer Spannung von -0,2V sollte am Ende 0,5V haben.
> Tantal nehme ich nicht.
Na gut, 6V3 Tantals bei 5V hab' ich auch nur als Schüler und
Studienanfänger verbaut.
Später bin ich dann, vernünftiger Weise, auf 25/35V Tantals bei 5V
umgestiegen. Seither ist das übliche "Tantal-Problem", zumindest bei
mir, nie wieder aufgetreten.
Mit 6V3 lowESR Elkos statt Tantal habe ich noch keine Erfahrung,
soll aber gehen.
Grüße Löti
Jay Myon schrieb: > D.h. Am Ausgang des Op kommen 27V an???? Nein, weil der Op einen 2. Eingang hat. Und die 2,5V dort werden ebenfalls mit dem Faktor 10 verstärkt und diese 25 V von den 27 V abgezogen. Für diese Rechenoperation braucht man den Operationsverstärker. Und genau so kommt der auch zu seinem Namen.... > Und was genau passiert am Spannungsteiler? Dort wird die Spannung von max. 5V auf max. 2,5V heruntergeteilt. Warum installierst du nicht einfach ein Simulationsprogramm und spielst ein wenig damit herum?
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Welcher zweite Eingang? In deiner Schaltung wird doch nur ein Kanal des Op benötigt, oder? (vielleicht liegt ja hier mein Verständnisproblem)
Ein OP hat 2 Eingänge. Einer davon addiert, der Andere subtrahiert. Das macht dieses Bauteil so interessant. Das sind aber Grundlagen der Elektrotechnik, erstes Schuljahr...
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Also ich stehe echt total auf dem Schlauch. Dein Schaltplan nutzt nur einen Kanal des Dual-Ops (das ist aber so richtig, ja?). Oder ist nur der erste Kanal berücksichtigt? Ich glaube ich muss es einfach mal praktisch umsetzen. Tut mir leid, dass es jetzt gegen Ende doch noch schwierig mit mir wird ;-)
Jay Myon schrieb: > Also ich stehe echt total auf dem Schlauch. Dein Schaltplan nutzt nur > einen Kanal des Dual-Ops (das ist aber so richtig, ja?). Ja. Nur die Terminologie muss angepasst werden: ich benutze einen der beiden OPs des Dual-OPs. Da ist nichts mit "Kanal"... Dieser eine OP hat wie jeder andere OP zwei Eingänge: den invertierenden und den nichtinvertierenden Eingang. Und jetzt denk mal drüber nach, warum im OP Symbol am einen Eingang ein + ist und am anderen ein - > Ich glaube ich muss es einfach mal praktisch umsetzen. Mach das.
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Aaah... Oh Mann, klar. Ich stand echt auf dem Schlauch. Sorry. Aber um nochmals zurück auf das Ursprungsthema zu kommen: Abblockkondensatoren. Ich habe die hier eingebaut. Aber sind C2 und C13 nicht am falschen Ort? Müssen diese nicht immer am "Ursprung" sein, d.h. C2 am Pin 5 des SIM1-0512 und C13 direkt hinter der Diode? Sonst fällt mir nicht auf, wo noch einer fehlen würde... (?) (Ich möchte den Op mit 12V betreiben, da ich den zweiten Op unten rechts dazu nutze um ein 10V Signal zu erhalten.) Wenn das mit den Abblockkondensatoren jetzt noch passt, dann bin ich endlich fertig!!! Juhu! Vielen Dank an alle für eure Geduld!
Jay Myon schrieb: > Ich habe die hier eingebaut. Aber sind C2 und C13 nicht am falschen Ort? Zunächst mal: Wo du die im Schaltbild hinmalst, spielt keine Rolle. Das Schaltbild sagt ja nichts darüber aus, wie die Einzelteile physikalisch dann tatsächlich auf der Platine angeordnet sind. Aufgabe eines Schaltbildes ist es, den logischen Zusammenhang darzustellen. Abblockkondensatoren erfüllen einen Zweck. Sie kommen so dicht wie möglich an jedes Digital-IC ran und werden dort möglichst direkt an die Vcc bzw. GND Anschlüsse des jeweilgen ICs angebracht. Ihr Aufgabe ist es als kleine BUffer zu fungieren, die kleine Spannungseinbrüche ausgleichen. Die können zb dann entstehen, wenn im IC viele Schaltvorgänge gleichzeitig passieren und dann kurzfristig (im µs bzw. ns Bereich) größere Strommengen erforderlich sind. Die können über die lange Leitung vom Netzteil nicht schnell genug geliefert werden. Dann springt der Kondensator ein. Die in ihm gespeicherte Ladung steht sofort zur Verfügung und er kann den Kurzzeitbedarf decken. Aber dazu muss er dicht am IC sitzen. Abblockkondensatoren sitzen also beim Verbraucher.
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Karl Heinz schrieb: > Wo du die im Schaltbild hinmalst, spielt keine Rolle. Ja klar, ich meinte aber letztlich auf dem Board. Ok, habe ich nicht so geschrieben, aber ich packe die im Schaltkreis auch gleich da hin, wo ich sie später auch auf dem Board haben will - ist für mich einfacher zu verstehen. Deshalb die Frage zu den betreffenden Kondensatoren.
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