Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkerschaltung


von femur (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo zusammen,

es geht um obige Schaltung aus folgendem Thema:
Beitrag "Pulsmessung an Hand u. Ohr?"

Ich soll mittels optischem Verfahren den Puls an einer Körperstelle 
(Finger/Ohr) erfassen und über den A/D-Eingang eines mikrocontrollers 
weiterverarbeiten.

LED und Transistor funktionieren, messbar sind jedoch nur Amplituden um 
die 10mV.

Nun habe ich also die Verstärkerschaltung von oben auf dem Steckbrett 
nachgebaut.
Das ganze hat auch gut funktioniert (~300mV Amplitude) aber nur für 
kurze Zeit. Danach ging gar nix mehr.

Eventuell ist es möglich, dass es auf dem Steckbrett zu einem 
Kurzschluss kam und der OP kaputt gegangen ist.

Da ich aber nicht 100%ig davon ausgehen kann, wollte ich nochmal 
abklären, ob die Schaltung so wie aufgezeichnet korrekt ist bevor ich 
sie nochmal aufbaue.

Ich bin leider nicht so fit, dass ich sie komplett nachvollziehen kann 
und erkennen kann, ob die Schaltung selbst schon einen eingebauten 
Fehler hat der dazu führt das nix mehr geht.

Vielen Dank schonmal im Voraus!

von Tom K. (ez81)


Lesenswert?

Die Schaltung ist so Murks. Einfachste Änderung: Das rechte Ende von R5 
an 9V statt an den Ausgang des OP und zusätzlich 100k vom +Eingang nach 
Masse.

von femur (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

danke für die antwort!

so korrekt?

von HildeK (Gast)


Lesenswert?

femur schrieb:
> so korrekt?

Nein.
Der rote 100k muss an Masse, der Elko muss dort weg. Einfach ein 
Spannungsteiler von UB nach GND mit zweimal 100k. Mittelpunkt an +E. Den 
Elko mit 4µ7 könntest du dann noch an +E nach GND schalten.

von femur (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

achsoooo

ok, hier der nächste Versuch

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

Für C1 ist ein unpolarisierter Kondensator besser. Ein polarisierter 
gibt dir da irgendwann auf.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

femur schrieb:
> Ich soll mittels optischem Verfahren den Puls an einer Körperstelle
> (Finger/Ohr) erfassen und über den A/D-Eingang eines mikrocontrollers
> weiterverarbeiten.

Ob die Schaltung funktioniert oder nicht, hängt davon ab, dass der 
Phototransitor durch die Gleichlicht-Bestrahlung der LED in den schmalen 
linearen Arbeitsbereich bei Ic~1mA gebracht wird (nach obiger 
Dimensionierung). Ist die Bestrahlung zu stark, wird der Transistor 
gesättigt und das Ausgangssignal praktisch=0, und analog im anderen Fall 
des praktisch noch gesperrten Transistors.

Viel besser als die gezeigten, wäre eine Schaltung, die den 
Gleichstromarbeitspunkt über einen großen Offsetbereich 
(unterschiedliche Beleuchtung durch die LED) aufrecht erhalten kann und 
die Wechselstromverstärkung davon abtrennt (parallel erledigt).

Außerdem bewgt sich der menschliche Puls im Bereich von ca. 30...200 
Schläge/min, also etw 0,5...3,3Hz. Deine Schaltung hat aber eine untere 
Grenzfrquenz von etwa 10Hz, so dass eine viel größere Verstärkung in 
einem Frequenzbereich liegt, den man nicht braucht und der nur Ärger 
macht (Rauschen und andere Störungen). Fazit: durchgefallen.

von Helge A. (besupreme)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Mir wurde kürzlich so ein Oximeter-Clip angelegt. Das war 
durchscheinend, und es war nur ein 2-poliger Klinkenstecker dran. Man 
konnte innendrin erkennen, daß ein Gleichrichter, ein Transistor und 3 
winzige SMD - Bauteile (Widerstände oder Kondensatoren) im Clip waren. 
Damit wurden Puls und O2 gemessen, vermutlich mit roter und IR-LED. Am 
Auswertegerät stand "+-10mA" an der Buchse. Leider durfte ich mir den 
Clip nit mitnehmen, obwohl das scheinbar ein Wegwerfartikel war. Mir 
fiel auf, daß die Helligkeit der LED geregelt war.

Man müßte also eine simple Schaltung hinbekommen für einfache 
Pulsmessung mit roter LED, die mit 2 Drähten und wenigen Bauteilen im 
Clip auskommt.

Ich hab auf Verdacht mal was gemalt, das sich vielleicht mit einer 
10mA-Stromquelle betreiben ließe.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Helge A. schrieb:
> Mir fiel auf, daß die Helligkeit der LED geregelt war.

Soll das bedeuten, dass die Helligkeit konstant war, oder dass sie den 
Bedingungen angepasst wurde?

> Ich hab auf Verdacht mal was gemalt, das sich vielleicht mit einer
> 10mA-Stromquelle betreiben ließe.

Schonmal nicht schlecht. Allerdings hat die Schaltung noch einen kleinen 
Haken. Je mehr Licht auf die Empfangsdiode fällt, desto kleiner wird der 
Strom durch die Sende-LED. Die Schaltung schwächt also das auszuwertende 
Signal selbst ab. Besser wäre es, den Strom durch die LED konstant zu 
halten und trotzdem die Klemmenspannung zu modulieren. Das kann man 
erreichen, indem man den Kollektor an die Kathode der Sende-LED 
anschließt.

von Helge A. (besupreme)


Lesenswert?

ArnoR schrieb:
> Soll das bedeuten, dass die Helligkeit konstant war, oder dass sie den
> Bedingungen angepasst wurde?

In dem Clip wurde die LED sehr viel heller, wenn das Teil angesteckt 
wurde. Da nur ein zweipoliger Klinkenstecker verwendet war, vermute ich 
eine Helligkeitsanpassung im Clip. Dafür spricht ja auch der "10mA"- 
Aufdruck auf dem Steuergerät.

von ArnoR (Gast)


Lesenswert?

Helge A. schrieb:
> In dem Clip wurde die LED sehr viel heller, wenn das Teil angesteckt
> wurde.

Das spricht dann für deine Schaltung. Ohne die Dämpfung durch den Finger 
bekommt der Transistor richtig Basisstrom und klaut der LED entprechend 
Versorgungsstrom. Mit dem Finger gehen Basis- und Kollektorstrom zurück 
und die LED wird heller.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.