Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Genauen Logarithmierer aufbauen


von Jan K. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich möchte ein möglichst genaues VU-Meter mit der Glimmröhre IN-13 
bauen, die Röhre selbst hat eine Abweichung der Linearität von +-2%:

http://www.die-wuestens.de/rb/IN9-13.pdf

Momentan besteht die Schaltung aus:

Symmetrische Eingangsstufe -> Spannungsteiler zur Anpassung der 
Eingangspegel -> Optischer Trennverstärker (IL300) -> Vollwellen 
Aktivgleichrichter -> Logarithmierer -> U/I Wandler (die Röhre ist 
Stromgesteuert)

Alles aufgebaut mit dem 4-Fach Fet-OPV TL084. (3 Stück pro Kanal)

Mein Problem ist der Logarithmierer, ich denke nicht das die angehängte 
Schaltung genau genug funktioniert bzw. einen schlechten Temperaturgang 
hat. Die maximale Eingangsspannung des Logarithmierers soll nachher 
zwischen 2-6V^  betragen und es soll sich dabei eine Ausgangsspannung 
von 3V^ einstellen. Anzeigeumfang zwischen 50 - 60dB wäre perfekt. Das 
große Problem, im Normalzustand ist die Spannung am Logarithmierer 0V 
was eigentlich ein verbotener Zustand ist. (bedeutet ja theoretisch 
unendliche Verstärkung)

Wie würdet Ihr das lösen? Fertiger IC? Wenn ja, welcher?

Man findet im Netz viele Schaltpläne mit der Röhre nur entweder setzen 
diese auf nicht mehr erhältliche ICs oder einen LogAmp mit Supermatched 
Pair so wie die von mir angehängte Schaltung mit zweifelhafter 
Linearität.

Danke!

Gruß,
Jan

von Ralph B. (rberres)


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Muss der Logarithmierer rein analog sein?

Ralph Berres

von Kai K. (klaas)


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von Jan K. (Gast)


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Hallo Ralph,

>Muss der Logarithmierer rein analog sein?

Nein, erlaubt ist alles was funktioniert. ;-)

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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Hallo Kai,

die Beiträge habe ich schon gelesen und vieles in meinen Schaltplan 
übernommen, die Frage ist wie genau die Schaltung am Ende wird.

Gruß,
Jan

von dolf (Gast)


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Jan K. schrieb:
> ich denke nicht das die angehängte
> Schaltung genau genug funktioniert bzw. einen schlechten Temperaturgang
> hat.

hat sie auch nicht.
die steilheit ist von der temperatur abhängig.
als ausweg bietet sich die thermostatierung an.
die beiden transen kommen in ein transistor array die restlichen transen 
des array diene als temp. sensor und heizer.
ein 723 wird als regelverstärker missbraucht.
dann hast ne konstante temp. an den transen.
hab da n uraltes buch wo das beschrieben ist.
thermostatieren von transistor array´s ist da u.a. n thema.
mfg

von Ralph B. (rberres)


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Ich würde das gleichgerichtete Signal auf einen AD Wandler geben und 
damit eine Tabelle im Eprom abfragen.

Ralph Berres

von Kai K. (klaas)


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Wahrscheinlich völlig genau genug für ein VU-Meter, wenn du bedenkst, 
daß man dort in dB arbeitet. 1dB Abweichung entspricht rund 12% Fehler. 
Der Fehler dürfte deutlich darunter liegen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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http://www.b-kainka.de/Daten/OPV/LM13600.pdf#page=20
ein Logarithmierer als Applikation zum OTA LM13600. Der hat schon zwei 
Einzeltransistoren auf dem Chip, leider nicht ganz unabhängig vom Rest.

von Jan K. (Gast)


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>hat sie auch nicht.
>die steilheit ist von der temperatur abhängig.
>als ausweg bietet sich die thermostatierung an.
>die beiden transen kommen in ein transistor array die restlichen transen
>des array diene als temp. sensor und heizer.
>ein 723 wird als regelverstärker missbraucht.
>dann hast ne konstante temp. an den transen.

Ist auch in dem von Kai verlinkten Thread beschrieben, dort mit einem 
PT1000 Element.

>Ich würde das gleichgerichtete Signal auf einen AD Wandler geben und
>damit eine Tabelle im Eprom abfragen.

Ich bin nicht wirklich gut im programmieren, habe aber Kontakte zu 
Leuten die es können. :)
Wenn ich Analog nicht weiter komme versuche ich es so mit Hilfe.

>Wahrscheinlich völlig genau genug für ein VU-Meter, wenn du bedenkst,
>daß man dort in dB arbeitet. 1dB Abweichung entspricht rund 12% Fehler.
>Der Fehler dürfte deutlich darunter liegen.

Für die Schaltung mit PT1000 oder für die von mir angehängte Schaltung?
Wie macht man die Berechnung bezüglich der Eingangsempfindlichkeit / 
Verstärkung?

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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>http://www.b-kainka.de/Daten/OPV/LM13600.pdf#page=20
>ein Logarithmierer als Applikation zum OTA LM13600. Der hat schon zwei
>Einzeltransistoren auf dem Chip, leider nicht ganz unabhängig vom Rest.

Wenn das genau genug funktioniert, perfekt! Den gibt's sogar beim blauen 
C!

Was passiert denn nun wenn die Eingangsspannung gegen 0V gebt bzw. wie 
sichere ich den Amp ab damit er nicht instabil wird?

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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OK beim C gibt es nur den LM13700, der ist aber scheinbar ähnlich 
aufgebaut.

von Kai K. (klaas)


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>Für die Schaltung mit PT1000 oder für die von mir angehängte Schaltung?

Für die Schaltung mit dem PT1000.

>Wie macht man die Berechnung bezüglich der Eingangsempfindlichkeit /
>Verstärkung?

Was konkret möchtest du wissen?

von Jan K. (Gast)


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>Was konkret möchtest du wissen?

Die Auslegung der Widerstände in der GK damit bei 3V^ am Eingang 3V^ am 
Ausgang zu messen sind würde mir sehr helfen! Ich versuche gerade noch 
Filtis Erklärung zur Schaltungsfunktion zu verstehen, ist für mich 
Neuland.

Gruß,
Jan

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die Applikation zum LM13600 habe ich mal vor Jahren nachgebaut und 
vermessen. Betriebsspannung +/-5V.

Ich habe auch mal Bob Pease angeschrieben, ob er zu der Schaltung 
genaueres erklären könne. Seine Antwort war ziemlich knapp, sie scheint 
nicht von ihm zu stammen. Ich hatte noch geschrieben, dass sie mir sehr 
preiswert erscheint, das nahm er zum Anlass, über die Knauserigkeit von 
Funkamateuren zu lästern...

von Kai K. (klaas)


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>Die Auslegung der Widerstände in der GK damit bei 3V^ am Eingang 3V^ am
>Ausgang zu messen sind würde mir sehr helfen! Ich versuche gerade noch
>Filtis Erklärung zur Schaltungsfunktion zu verstehen, ist für mich
>Neuland.

Scroll in meinem Link mal weiter runter. Da wird noch gerechnet...

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Jan K. schrieb:
> Anzeigeumfang zwischen 50 - 60dB wäre perfekt.

Das geht problemlos mit dem 10-Bit ADC eines AVR. (Maximale DNR eines 10 
Bit ADCs sind so ~60 dB, aber gerade bei einem leicht 
rauschigen/rippeligen Signal eines Gleichrichters dürfte man mit 
Oversampling noch das eine oder andere Bit herbeizaubern).

von MaWin (Gast)


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Jan K. schrieb:
> ich möchte ein möglichst genaues VU

Dann brauchst du nicht den Spitzenwert, sondern den RMS-Wert also das 
Ausgangssignal eines AD637, der kann es auch gleich logarithmiert 
liefern.

Für ein Peak-Programme-Meter brauchst du Spitzenwerte, und beide Werte 
sind bei Audio unabhängig voneinander, der Crest-Wert wird zur 
Lautheitsoptimierung bewusst bei der Aufnahme manipuliert.

von Jan K. (Gast)


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Wie geschrieben, AVR ist meine Notlösung und wird nur verwendet wenn ich 
analog nicht weiter komme.

Bezüglich der Berechnungen: Ich bin den Thread noch nicht ganz durch, 
bin aber dabei.

>Dann brauchst du nicht den Spitzenwert, sondern den RMS-Wert also das
>Ausgangssignal eines AD637, der kann es auch gleich logarithmiert
>liefern.
>
>Für ein Peak-Programme-Meter brauchst du Spitzenwerte, und beide Werte
>sind bei Audio unabhängig voneinander, der Crest-Wert wird zur
>Lautheitsoptimierung bewusst bei der Aufnahme manipuliert.

Der Effektivwert ergibt sich doch aus Ueff = U^/Wurzel2. Der unterschied 
bei Audio zwischen VV-Meter (RMS) & PPM liegt doch lediglich in den 
Zeitkonstanten oder liege ich falsch?

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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Soll VU-Meter heißen...

von lüsterklemme (Gast)


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Hallo,

laut Tietze & Schenk werden u.a. folgende ICs empfohlen:

ICL 8084 Intersil
SSM 2100 Analog Devices

Aber vielleicht meinst Du die ja auch mit obsolete....

von Postkunde (Gast)


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Ich empfehl einen fertigen Chip, wie zB AD 8304 (sehr anspruchsvoll), 
LTC 5537 (auch)

von MaWin (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Der Effektivwert ergibt sich doch aus Ueff = U^/Wurzel2

Nein, natürlich nicht, das gilt nur bei Sinus, andere Schwingungen haben 
andere crest-Faktoren.

Hörst du immer Pfeiftöne ? Dann ist das der Tinnitus, nicht die Musik.

von lrep (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Der Effektivwert ergibt sich doch aus Ueff = U^/Wurzel2.

Für ein Sinusförmiges Signal.
Das hört sich aber ausgesprochen langweilig an, es fehlen die 
Schalmeien.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Jan K. schrieb:
> Wie geschrieben, AVR ist meine Notlösung und wird nur verwendet wenn ich
> analog nicht weiter komme.

Nun, Sachen wie RMS, Multiplikation oder Logarithmierung sind halt 
analog blöd zu machen. Es hat schon nen Grund, wieso neuere 
RMS-Wandlerchips für Bandbreiten <1 MHz rein digital arbeiten (ADC -> 
fixed function DSP -> DAC). Sowas wie z.B. LTC1966

Was man also auch noch machen könnte: Signalband begrenzen (< 5 kHz, 
oder eher noch weniger), mit 10 KSPS sampeln und im AVR den RMS 
ausrechnen. Die höheren Frequenzen haben bei Musik ja normalerweise eh 
kaum Energie.

: Bearbeitet durch User
von dolf (Gast)


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Marian B. schrieb:
> Es hat schon nen Grund, wieso neuere
> RMS-Wandlerchips für Bandbreiten <1 MHz rein digital arbeiten (ADC ->
> fixed function DSP -> DAC).

ist nur blöd das ma sowas weder im regal hat noch von reichelt geliefert 
wird.
der te sucht ne ausreichend genaue analoge schaltung die mit standard be 
aufbaubar ist um damit ne spezielle leuchtröhre anzusteuern.
es soll halt so genau sein damit es nicht zum schätzeisen verkommt.
die kosten sollten auch im rahmen bleiben.
mfg

von Thomas W. (Gast)


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dolf schrieb:
> die kosten sollten auch im rahmen bleiben.

Die 5,90€ für einen LTC1966 sollten sich doch irgendwie im Bastelbudget 
finden lassen.

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