aktiver tiefpass 1. ordnung zum einstellen der Zeit

[Ferhat (Gast)]

Hallo,

ich muss für die FH ne Schaltung erstellen. Die genaue Aufgabenstellung 
ist:

Von nem Stromwandlern krieg ich ein 100Veff Wechselspannungsignal 
herein. Die Schaltung die ich erstelle muss, soll erkennen, dass ein 
Strom fließt und nach einer einstellbaren Zeit (ab 10ms aufwärts) soll 
meine Schaltung ein 24V Signal senden, die dann einen Leistungsschalter 
öffnet.

Was ich bereits gemacht habe:
Ich habe das 100V (141Vpp) Signal mit Spannungsteilern 
(Differenzverstärker) auf 5Vpp runtergebracht.
Anschließend hab ich das Wechselsignal mit nem Zweiweggleichrichter 
gleichgerichtet. Bisher hat es gut geklappt.

Ab R20 (siehe Bild) hab ich dann den aktiven Tiefpassfilter 1. Ordnung 
gezeichnet. Der Tiefpassfilter soll dazu dienen dass man die Zeit 
einstellt, wie lang der Strom fließen soll. Am Schluss hab ich nen 
Komparator hinzugefügt aber das Problem hab ich jetzt beim 
Tiefpassfilter.

Ich weiß nicht wie ich die Widerstände + den Kondensator dimensionieren 
soll. Die Widerstände müssen einstellbar sein, das ist mir klar. Nur 
weiß ich nicht in was für nem Verhältnis es einstellbar sein soll. Ich 
kenn mich mit Tiefpassfiltern leider viel zu wenig aus und war froh dass 
ich überhaupt herausgefunden hab dass ich den brauch zum einstellen der 
Zeit.

Hat jemand eine Idee? Oder kann mir jemand möglicherweise erklären wie 
so ein Tiefpass funktionieren soll?

Danke im Voraus.
LG
Yaman

[tobklein (Gast)]

Hallo Yaman,
du kannst deinen Tiefpass in einen Integrator umbauen. Einfach den R21 
in Reihe zu C1 schalten.
Liegt eine Gleichspannung am Eingang des Integrators ergibt das 
Ausgangssignal eine Rampe. Nun musst du die Vergleichsspannung am 
nachgeschalteteten Komparator einstellbar gestalten. Darüber kannst du 
dann deine Zeit einstellen.


Hoffe das hilft dir weiter.

Viele Grüße

[tobklein (Gast)]

@tobklein

Nachtrag:

Du kannst natürlich auch die Zeitkonstantne des Tiefpass'

$$\tau = R_{21} \cdot C_1$$

 so wählen, dass 2/3 der Spannung - also dem linearen Teil der 
Sprungantwort - der maximal einstellbaren Komparatorspannung ergibt.

[Ashoka (Gast)]

Hallo,

R20, R21 und C1 bilden mit dem OpAmp einen  PI-Regler und keinen TP 
1.Ordnung. Die Proportionalverstärkung ist R2/R1=1. Die Zeitkonstante 
für den Integralanteil ist R1*C1=10 us. Um 10 ms zu erreicben also C1 
auf 1 uF erhöhen. Prinzip ist, das die Eingangspannung integriert wird 
(C1 wird über R1 aufgeladen). Die Ausgangspannung schaltet dann den 
Komparator.

[Ashoka (Gast)]

Nachtrag: R2 und C1 in Reihe schalten, um einen PI-Regler zu bauen. Ohne 
R2 ist es dann der TP 1.Ordnung.