Guten Morgen, ich benutzte einen AD630 Lock-In-Versträker als AC-Bridge laut datenblatt verschaltet. Am Ausgang vom Lock-In-Vertsträker habe ich einen Tiefpass geschaltet mit einer Grenzfrequenz von 50 Hz. Es funktioniert auch alles, also bekomme ein schönes Gleichgerichtetes Signal am Ausgang vom Tiefpass, aber meine Frage ist: Ich verstehe nicht ganz woran man die Grenzfrequenz des Tiefpasses ausleget.? Liegt das irgendwie am zusammenhang zwischen bandbreite des versträkers und grenzfrequenz des filters ? Gruß MK
die Grenzfrequenz des Lockins bestimmt deine Signalbandbreite: sie muss groß genug sein, um das Signal der Brücke durchzulassen. (Angenommen deine Brücke besteht aus Dehnungsmessstreifen und du möchtest damit Schwingungen eines Bauteils aufnehmen, dann muss die Grenzfrequenz des Tiefpass höher liegen als die Frequenz dieser Schwingungen). Ansonsten begrenzt der Tiefpass auch die Bandbreite, in der du Rauschen durchlässt. Meist wird der Lockin ja eingesetzt, um das Rauschen zu unterdrücken. Die Grenzfrequenz des Tiefpass sollte also auch nicht unnötig hoch sein, damit nicht unnötig viel Rauschen durchkommt.
Okay, aber woher weiß ich die grenzfrequenz des lock-in, lege ich die fest oder ist die statisch ? und wie lege ich ihn dann aus, den tiefpass.
um sicher zu gehen, dass wir nicht aneinander vorbei reden: der Tiefpass, von dem ich rede, kommt nicht nach dem LockIn, sondern er ist Teil des LockIns. Ein LockIn ohne Tiefpass am Ausgang wäre kein LockIn sondern ein Demodulator. Die Grenzfrequenz des Tiefpass legst du fest. Und zwar hoch genug, dass deine Nutzsignale noch durchkommen (bzw. du schnell genug auf Änderungen des Nutzsignals reagieren kannst). Und niedrig genug, dass nicht unnötig viel Rauschen mit am Ausgang des LockIn ankommt. Du legst ihn also entpsrechend deiner Anforderungen für das Nutzsignal aus. Vielleicht wird die Sache entwas konkreter/anschaulicher, wenn du mal schilderst, was für eine Art von Signalen du eigentlich mit dem LockIn messen willst und wie du die Ausgangssignale des LockIn weiter verarbeitest.
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Habe mal ein Teil der Schlatung hoch geladen. Der Tiefpass ist nicht Intern sonder extern von mir beschaltet. Deshalb frage ich ja fürs Verstäniss wie ich Ihne richtig auslege und was da alles eine Rolle spielt.
Achso messen tue ich eine Photostrom, der umgewandelt wird in eine spannung, dann verstärkt wird dann über den Hochpass um typische störungen und 288 hz wie deckenlampen usw auszublenden, danach gehe ich in den Lock-in, der auch ein Ref. signal bekommt von 1khz und 5v amplitude.Rechtecksignal.
Peter S. schrieb: > Habe mal ein Teil der Schlatung hoch geladen. Der Tiefpass, von dem wir reden, ist also nicht die Beschaltung von IC5? Denn das stellt in meinen Augen den Tiefpass des LockIns dar, hier hat jemand durch die Wahl von R5, R6, C12, C13 die Bandbreite des Lockins festgelegt. Einen weiteren Tiefpass danach bräuchtest du nur noch, wenn du die Bandbreite weiter einschränken willst. Peter S. schrieb: > Achso messen tue ich eine Photostrom, der umgewandelt wird in eine > spannung, dann verstärkt wird dann über den Hochpass um typische > störungen und 288 hz wie deckenlampen usw auszublenden, danach gehe ich > in den Lock-in, der auch ein Ref. signal bekommt von 1khz und 5v > amplitude. Der Photostrom ist also mit 1kHz moduliert (z.B. über einen Chopper)? Dann bildet der LockIn letztlich einen (phasensensitiven) Bandpass für die Signale, die um 1kHz herum auftauchen. Die Bandbreite dieses Bandpasses wird durch die Grenzfrequenz des Tiefpass am LockIn-Ausgang festgelegt. Wenn du ein Störsignal von 288Hz hast (wobei meine Deckenlampen bei anderen Frequenzen moduliert sind), dann hat dieser Störer wahrscheinlich auch Harmonische bei 3*288=864Hz und bei 4*288=1152Hz. Die liegen also nur 136Hz bzw. 125Hz von deiner Modulationsfrequenz entfernt. Diese Harmonischen werden also gerade so stark unterdrück, wie dein Tiefpass bei 125Hz dämpft. Die Grenzfrequenz des Tiefpass sollte also deutlich unter 125Hz liegen. Wenn du die Grenzfrequenz jetzt z.B. auf 10Hz festlegst, bildet das die Bandbreite, mit der du gewünschte Änderungen des Photostroms noch detektieren kannst.
Doch, die Beschaltung von IC5 stellt den Teifpass da. Bei dem Tiefpass habe ich jetzt eine grenzfrewuenz von 51 hz.
Peter S. schrieb: > Doch, die Beschaltung von IC5 stellt den Teifpass da. > Bei dem Tiefpass habe ich jetzt eine grenzfrewuenz von 51 hz. Ok, dann sitzt er nach meiner Meinung hinter dem Demodulator, aber ist noch Teil des LockIns (der LockIn-Ausgang ist erst hinter IC5). Mit dem Tiefpass kannst du Änderungen des gewünschten Nutzsignals, die langsamer sind als 50Hz, aufzeichnen. Änderungen des Nutzsignals, die schneller als 50Hz sind, werden abgeschwächt. Dein Tiefpass hat bei 125Hz eine Dämpfung von 16dB. Deshalb wird die vierte Harmonische deines 288Hz-Störers um 16dB abgeschwächt. Ob dir diese Abschwächung des Störers und die Bandbreite des Nutzsignals ausreichen, musst du wissen. Du kannst jeweils einen der beiden Parameter auf Kosten des anderen verbessern. Noch zwei Anmerkungen: 1) der TL071 hat bei +-5V Versorgung keinen besonders großen Arbeitsbereich, die Signale dürfen nicht größer als 1-2 V werden. 2) die Wahl der 1000Hz als Modulationsfrequenz trifft genau die 20. Harmonische der Netzfrequenz. Wenn du starke netzsynchrone Störer haben solltest, wird deren 20. Harmonische vom LockIn nicht abgeschwächt. (wenn der LockIn eine Bandbreite von 51Hz hat, bekommst du allerdings natürlich immer irgendeine Harmonische der Netzfrequenz, die nicht abgeschwächt wird).
nein, der tiefpass also der ic5 ist seperat, ic4 ist der reine baustein des lock-ins, also der Tiefpass ist nicht intern, den habe ich schon sepparat beschaltet. Die schaltung funktioniert so aber ganz gut, ich habe doch einen arbeitsbereich von 10 V +- 5 V, ich kann zumindeste die signal soweit detektieren.
Achim S. schrieb: > dann hat dieser Störer wahrscheinlich auch Harmonische bei 3*288=864Hz > und bei 4*288=1152Hz. Wie soll eine Lampe eine 4te Harmonische erzeugen?
Peter S. schrieb: > ic4 ist der reine baustein > des lock-ins, IC4 ist kein LockIn sondern ein Demodulator. Wenn man einen Demodulator mit einem Tiefpass kombiniert (also IC4 und IC5 zusammen), dann nennt man diese Kombination einen LockIn. Peter S. schrieb: > ich habe doch einen > arbeitsbereich von 10 V +- 5 V, ich kann zumindeste die signal soweit > detektieren. Wenn die Versorgung des TL071 bei +-5V liegt, dann wird der OPV für Eingangsspannungen von weniger als -2V (Momentanwert) sehr ungenau. Der dafür verantwortliche Parameter im Datenblatt nennt sich "Common Mode Input Voltage Range". Mike schrieb: > Wie soll eine Lampe eine 4te Harmonische erzeugen? Tja, ich kenne auch keine Raumbeleuchtung, deren Grundwelle bei 288Hz liegt. Peter wollte wissen, nach welchen Kriterien man die Grenzfrequenz eines LockIns auslegt. Deshalb bin ich einfach mal davon ausgegangen, dass er einen Störer bei der von ihm genannten Frequenz hat und dass dieser Störer Oberwellen hat, mit denen man die Auslegung des Tiefpass mal exemplarisch vorexerzieren kann.
Danke, ich hatte die ganze Zeit mich vertan und einen Denkfehler, jetzt habe ich es richtig Verstanden ^^ :-). MIt dem OP haben Sie natührlich recht, ich bräuchte einen Rail to Rail um einen größeren Arbeitsbereich zu detektieren. Vielen Dank noch mal
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