Hallo zusammen, ich will mit einem Piezo-Sensor Schwingungen um 2^15 Hz messen. Die Frequenz variiert dabei um maximal 100 Hz. Dazu habe ich einen Ladungsverstärker aufgebaut. Die untere Grenzfrequenz sollte (bei angenommenen 5 pF Kapazität des Piezos (Kabel, der Piezo selbst, Leiterbahnen) dann bei 1/(2*pi*5pF*1 MOHM) = 31.83 kHz und die obere Frequenz bei 1/(2*pi*1pF*4.7 MOHM) = 33.9 kHz liegen. Ich meine tatsächlich ein Signal im mV-Bereich mit dem Skop zu erkennen, jedoch schwingt das Ding wie verrückt mit 4-5 mV und einer Frequenz im kHz Bereich... Ich habe schon alles nach außen abgeschirmt, aber die Schwingung bleibt trotzdem vorhanden. Eine Idee von mir ist nun, eine zweite Verstärkerstufe mit einem 100 Hz-Bandpass dahinter zu setzen. Ist dies sinnvoll oder kann mir jemand einen besseren Rat geben? Ich wäre sehr dankbar. Beste Grüße
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Versuche mal den Verstärker nicht-invertierend zu verwenden (piezo an + eingang, 1Meg von - eingang nach GND). Symmetrische Versorgung und Abblockkondensatoren setze ich mal voraus.
Die Schaltung entspricht der in Wikipedia: #https://de.wikipedia.org/wiki/Ladungsverst%C3%A4rker Aber was oft unbeachtet bleibt, ob die Versorgung Symmetrisch oder Unsymmetrisch ist. Die Beispielschaltung ist für symmetrische Versorgung geeignet. Bei Unsymmetrisch muss noch ein Spannungsteiler eingebaut werden um den OP-Eingang auf UB/2 zu zwingen. https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Betrieb_mit_einfacher_Versorgungsspannung
Keine Ahnung, was dein Sensor so liefert (Piezo ist ein WEITES Feld), wundere ich mich aber über den hochohmigen Aufwand für eine Verstärkung von gerade mal etwa 5. Ein Doppel-FET-OP könnte mit OPV-A den hochohmigen Eingang mit einem Spannungsfolger bieten - diese Schaltung ist recht unanfällig für Schwingneigungen. Und eine Folgestufe (OPV-B) mit einer Verstärkung von +/- 5 ist auch kein Hexenwerk bezüglich Schwing-Unterdrückung. Da du nichts von der Speisung erzählst, (wie schon Cerberus angesprochen hat): Unsymmetrisch funtioniert nicht! Es sei denn, man koppelt den "PIEZO" über ein passendes C mit Spannungsteiler 2 x >= 2,2 MOhm nach U+ und GND an den +Eingang des Spannungsfolgers. Wenn dir das nichts sagt: Frag nach, oder vergiss dein Projekt.
Vielen Dank für die Antworten! @ Cerberus Die Spannungsversorgung ist symmetrisch mit 2 9V-Blocks und 100 nF Abblockkondensatoren. @ Joe F. Ich versuchs mal nicht-invertierend. @ Jacko Der Sensor ist ein Schwingquarz. Ich dachte, die Verstärkung hat mit den Widerständen beim Ladungsverstärker nichts zu tun? Bestimmen sie nicht die Bandpass-Eigenschaften? Wieso ein Spannungsfolger? Ich brauche doch eine hohe Verstärkung...
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Ich habe jetzt mal einen Bandpass dahinter gehangen. Das Signal wird zwar stärker, aber es sollte doch auch ohne funktionieren!?
Warum der 1M im Eingang? ein idealer Ladungsverstärker hat eine (gut isolierte!) Eingangsimpedanz von 0-Ohm! Mit dem 1M baust Du wieder einen Spannungsverstärker! 1pF in der Rückkopplung -> 1V/pC .. ist schon nicht ganz ohne .. versuche es mal mit 10pF oder besser 100pF und dann einen Spannungsverstärker. Wer meint den Eingang auf den + des OPs verschieben zu können, hat das Prinzip des Ladungsverstärkers nicht verstanden.
Wilhelm schrieb: > Der Sensor ist ein Schwingquarz. Das ist aber was anderes als ein Piezo. https://de.wikipedia.org/wiki/Piezoelektrizit%C3%A4t Wenn das ganze ein Quarzoszillator werden soll, wird die Schaltung wohl eine andere sein müssen. Mal wieder einer, der die Netiquette nicht beachtet hat.
Henrik V. schrieb: > Wer meint den Eingang auf den + des OPs verschieben zu können, hat das > Prinzip des Ladungsverstärkers nicht verstanden. Aber das Prinzip eines Spannungsverstärkers (was bei einem Piezo u.U. auch eine gute Alternative ist)... ;-)
Der Sensor ist in der Tat ein Schwingquarz, der aufgesägt wird und dann Schallwellen detektiert, die zwischen den Zinken entstehen. (Photoakustik) >> Warum der 1M im Eingang? Ich hatte gelesen, dass mit einem Eingangswiderstand die untere Grenzfrequenz heraufgesetzt wird. >> 1pF in der Rückkopplung -> 1V/pC .. ist schon nicht ganz ohne .. versuche es mal mit 10pF oder besser 100pF und dann einen Spannungsverstärker. Dann muss ich jedoch den Widerstand in der Rückkopplung heruntersetzen, damit der Tiefpass noch funktioniert, oder?
Wilhelm D. schrieb: > Ist dies sinnvoll oder kann mir jemand einen besseren Rat geben? Sonderbare Geschichte, die du da vor hast ... Je exotischer eine Idee ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass es wenigerexotische Ideen gibt, die einfacher ans Ziel führen. Es wären Hintergrundinfos ganz gut, weshalb du das machen willst und was der konkrete Anwendungsfall ist.
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> Der Sensor ist in der Tat ein Schwingquarz, der aufgesägt wird und > dann Schallwellen detektiert, die zwischen den Zinken entstehen. > (Photoakustik) Was hat Photoakustik mit einem aufgesägten Quarz zu tun? - Gehäuse aufgesägt? - Quarz aufgesägt? - Was kann dabei ein Ladungsverstärker helfen? Woher weiß der aufgesägte Quarz, wie er auf Schallwellen mit Licht (Photo-...?) reagieren soll? Und Schallwellen entstehen lassen soll, die du dann detektieren willst? Hast du von der Aufgabenstellung so wenig Ahnung, wie von Schaltungstechnik, oder kannst du ein wahrscheinlich simples Problem nur nicht in ein paar klaren Sätzen zusammenfassen?
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Nein, ich habe nicht wenig Ahnung von der Aufgabenstellung, schließlich ist das meine Masterarbeit, an der ich seit 3 Monaten sitze, während ich am Verstärker herumprobiere... Also ein Lichtstrahl (LASER) regt Moleküle zwischen den Zinken eines Stimmgabelquarzes an, die in der Folge kollisionsabgeregt werden. Diese Abregung erzeugt eine periodische Temperatur-/Druckerhöhung, genannt Schallwelle. Nun habe ich berechnet, dass man ein Signal von ca. 1-2 fC bzw. 1 mV am Quarz erwartet, dies jedoch nur im günstigsten Fall. Um Gase mit dieser Apparatur zu detektieren, sollte man Schwingungen auf 32 kHz mit einem Signal im 10 muV-Bereich klar detektieren können. Dieses wird jedoch von EM-Wellen von außen und der Eigenschwingung des Verstärkers überlagert. Die EM-Wellen konnte ich durch Abschirmung z.T. eliminieren. Nur bereitet mir der Verstärker Sorgen, da er, wie gesagt, Eigenschwingungen vollzieht und nicht sauber arbeitet. Am Ausgang wären 0.5 mV Rauschen akzeptabel, wenn das Signal 1-2 mV betrage. Im Anhang ein Bild des Rauschen.
Joe F. schrieb: > Und welche Resonanzfrequenz hat der aufgesägte Schwingquarz? Wenn ich den ersten Post richtig verstanden habe, dann sind es 32768 Hz ... Wilhelm D. schrieb: > Nur > bereitet mir der Verstärker Sorgen, da er, wie gesagt, Eigenschwingungen > vollzieht und nicht sauber arbeitet. Du hast noch nicht erwähnt, was du da für einen OP verwendest. Wenn du einen LM741 verwendest, würde mich das nicht wundern^^
Erst einmal vielen Dank für das Engagement, das hier an den Tag gelegt wird. Ich verwende den LT 1028 - ich weiß, dass der nicht die optimale Wahl in diesem Bereich ist, aber der LT 1351, den ich laut "Find your OPA"-Paper nehmen soll, ist nicht vorhanden.
Eine interessante Problemstellung. Ich wuerde einen OpAmp mit FET Eingang AD8610 oder aehnlich verwenden, ind den Verstaerker gleich mit dem Quarz zusammen in eine Metallroehre/Metallbuechse mit Optischem Fenster einbauen. So ist man EM Einstreuung auf den Quartz und Verstaerker los. Und den Verstaerker als Spannungsverstaerker schalten. Allenfalls laesst sich etwas an Empfindlichkeit herausholen, wenn man den Quarz in einer Oszillatorschaltung anregt und die Verstimmung misst.
Wilhelm D. schrieb: > Am Ausgang wären 0.5 mV Rauschen > akzeptabel, wenn das Signal 1-2 mV betrage. Da der Laserstrahl ja wohl mit 32kHz moduliert ist hoffe ich, dass du den Nachweis am Verstärkerausgang mit einer phasensensitiven Gleichrichtung bzw. einem Lock-In Verstärker vornimmst. Dann dürfte das Störsignal am Ausgang im Prinzip durchaus größer sein als das Nutzsignal, solange es von seinen Frequenzen her gut trennbar ist. Wilhelm D. schrieb: > aber der LT 1351, den ich laut "Find your OPA"-Paper > nehmen soll, ist nicht vorhanden. Na ja, aber man kann ihn für nicht zu viel Geld im Handel erwerben. (oder wenn es ganz billig werden muss für die Masterarbeit ggf. sogar kostenlos bei Linear als Sample erbitten). Wilhelm D. schrieb: > Im Anhang ein Bild des Rauschen. Kannst du mal die Frequenz der Störung genauer untersuchen(z.B. einen längeren Zeitbereich aufnehmen und die FFT berechnen lassen). Liegt die Störung vielleicht genau beim Doppelten der Resonanzfrequenz deines Quarzes? (so grob betrachtet könnte es hinkommen). Dann würde ich darauf tippen, dass dieses "Eigenleben" in die Schaltung "eingebaut" ist. Evtl. reicht es nicht, den Schwingquarz bei einer Harmonischen seiner Resonanzfrequenz als kleine Kapazität zu modellieren. Um andere mögliche Ursachen auszuschließen: was hängt denn alles am Ausgang deines Verstärkers? Kann von dort eine Störung zurück kommen? Z.B. durch die Abtastfrequenz einer Messdatenerfassung? Oder hast du hier eine kapazitive Last? Schon ein Koaxkabel (oder ein Oszi-Tastkopf ohne Teilerfaktor) können an manchen OPV-Ausgängen zu unerwünschten Effekten führen.
Zwischen Quarz und Verstaerker darf natuerlich kein Koax haengen. Da dieses eine eher happing kapazitive Last darstellt. Um die 100pF/m
Die Verstärkung des Ladungsverstärkers ist ja V=-Q/C. Bei deinen Werten von 1.8fC und 1p kommst du auf eine Ausgangsspannung von -1.8mV. Die Berücksichtigung parasitärer (Kabel)Kapazitäten wurde ja schon genannt.
Sapperlot W. schrieb: > Und den Verstaerker als Spannungsverstaerker schalten. > > Allenfalls laesst sich etwas an Empfindlichkeit herausholen, wenn man > den Quarz in einer Oszillatorschaltung anregt und die Verstimmung misst. Der Spannungsverstärker ist doch problematisch, da die Ladung auf dem Quarz so schnell es geht abgebaut werden muss, damit keine Rückwirkung des Verstärkers auf den Quarz auftritt. Das Messen der Verstimmung ist, denke ich, zu kompliziert, da dann neben der Amplitude auch noch Phaseneffekte und Frequenzverschiebungen berücksichtigt werden müssen. Achim S. schrieb: > hoffe ich, dass du > den Nachweis am Verstärkerausgang mit einer phasensensitiven > Gleichrichtung bzw. einem Lock-In Verstärker vornimmst. Dies wird in der Praxis immer gemacht, möchte ich jedoch vermeiden. Schließlich soll ich die gesamte Elektronik selbst bauen. Achim S. schrieb: > Liegt die > Störung vielleicht genau beim Doppelten der Resonanzfrequenz deines > Quarzes? Nein. Die Störung ist auch ohne den Quarz vorhanden. Momentan lasse ich den Eingang offen. Aber das Einbringen des Quarzes ändert daran nicht viel. Achim S. schrieb: > was hängt denn alles am > Ausgang deines Verstärkers? Ein Oszilloskop. Ich habe jedoch einen 22 Ohm Widerstand zwischen Ausgang und Rückkopplungswiderstand gesetzt, um dessen Kapazität (das 2 Meter Koax-Kabel) zu vermeiden. Sapperlot W. schrieb: > Zwischen Quarz und Verstaerker darf natuerlich kein Koax haengen. Der Quarz wird mit ca. 5 cm einfacher Litze eingebaut. Joe G. schrieb: > Die Verstärkung des Ladungsverstärkers ist ja V=-Q/C. Prinzipiell frage ich mich jedoch, ob man das Ganze als Ladungs-, Transimpedanzverstärker rechnen muss. Da erhält man unterschiedliche Ergebnisse, da einmal der Widerstand, andererseits die Kapazität in der Rückkopplung eine Rolle spielt...
Wilhelm D. schrieb: > Ich habe jedoch einen 22 Ohm Widerstand zwischen > Ausgang und Rückkopplungswiderstand gesetzt, um dessen Kapazität (das 2 > Meter Koax-Kabel) zu vermeiden. mach vielleicht mal 100Ohm draus und schau, ob es was ändert. Wilhelm D. schrieb: > Prinzipiell frage ich mich jedoch, ob man das Ganze als Ladungs-, > Transimpedanzverstärker rechnen muss. Da erhält man unterschiedliche > Ergebnisse, da einmal der Widerstand, andererseits die Kapazität in der > Rückkopplung eine Rolle spielt... Solange der Verstärker dafür sorgt, dass die Spannung am Piezo gleich Null bleibt, würde ich ihn als Ladungsverstärker betrachten. Ob er das allerdings bei allen relevanten Frequenzen macht, bin ich (auch in Anbetracht deines 1MOhm-Vorwiderstands) auch nicht so sicher.
Wilhelm D. schrieb: > Ein Oszilloskop. Ich habe jedoch einen 22 Ohm Widerstand zwischen > Ausgang und Rückkopplungswiderstand gesetzt, um dessen Kapazität (das 2 > Meter Koax-Kabel) zu vermeiden. Hoppla, man muss genau lesen: ich würde den Isolierwiderstand (bei dir 22Ohm, mein Vorschlag 100Ohm) unbedingt erst hinter die Rückkopplung setzen, nicht zwischen OPV-Ausgang und Rückkopplung. Das ergibt zwar einen Tiefpass mit dem Kabel, dessen Grenzfrequenz liegt aber so hoch, dass es dich nicht juckt. Ein einfacher Isolierwiderstand noch vor der Rückkoppelschleife macht die Auswirkung der kapazitiven Belastung eher kritischer als besser.
Wilhelm D. schrieb: > Nein. Die Störung ist auch ohne den Quarz vorhanden. Momentan lasse ich > den Eingang offen. Aber das Einbringen des Quarzes ändert daran nicht > viel. Hmm schwierig ... Dein Schwingquarz hat wohl einen ähnlich hohen Widerstand, als hättest du einen offenen Eingang? Vmtl bleibt dir nur, das ganze Gebilde in einen Faradayischen Käfig einzubauen^^ Batteriebetrieben ist es ja eh, wenn ich das richtig gelesen habe.
Achim S. schrieb: > ich würde den Isolierwiderstand (bei dir > 22Ohm, mein Vorschlag 100Ohm) unbedingt erst hinter die Rückkopplung > setzen, nicht zwischen OPV-Ausgang und Rückkopplung. Bringt nichts. Könnte man auch den Rückkopplungswiderstand weglassen und nur einen Kondensator nehmen? Dann dahinter einen Bandpass auf 32 kHz mit 100 Hz Breite und alles ist gelöst?
Ei der Daus schrieb: > Wo ist eigentlich das Foto von dieser Bastelei? Es ist grad alles von mir zerlegt. Ich lade eines hoch, wenn es wieder zusammengebaut ist. Übrigens in: http://www.ti.com/lit/an/sloa033a/sloa033a.pdf wird in 3.2 suggeriert, dass die Rückkopplung eine untere Grenzfrequenz erzeugt. Ist das nicht genau andersherum?
Wilhelm D. schrieb: > Dies wird in der Praxis immer gemacht, möchte ich jedoch vermeiden. > Schließlich soll ich die gesamte Elektronik selbst bauen. Tja: es wird schon seine Gründe haben, warum das bei anderen "immer gemacht" wird. Phasenselektive Gleichrichter kann man übrigens auch selbst bauen (und damit einen einfachen Lock-In realisieren). Wenn dich die Ausuferungen des Threads nicht abschrecken, kannst du hier Beitrag "Re: Rauschfilterung mit dem Instrumentationsverstärker" entsprechende Hinweise finden. Wilhelm D. schrieb: > Achim S. schrieb: >> ich würde den Isolierwiderstand (bei dir >> 22Ohm, mein Vorschlag 100Ohm) unbedingt erst hinter die Rückkopplung >> setzen, nicht zwischen OPV-Ausgang und Rückkopplung. > > Bringt nichts. Du hast es ausprobiert und es hat sich nichts geändert? Amplitude und Frequenz der Störung blieben gleich? Ok, dann würde ich als nächstes ausprobieren ob die Frequenz der Störung auf deutliche Änderungen deiner Schaltungsdimensionierung reagiert (z.B. 10pF statt 1pF in der Rückkopplung). Verschiebt sich die Frequenz der Störung um einen ordentlichen Faktor? Falls ja, musst du weiter an der Schaltungsdimensionierung arbeiten. Falls nein, fängst du dir wohl immer noch eine externe Störung ein. Dann entweder die Störquelle finden und abstellen, oder bessere Gegenmaßnahmen einsetzen (Schirmung, verdrillte Leitungsführung, ... je nach Quelle der Störung und Art der Einkopplung). Alternative: mit der Störung leben und durch einen Lock-In am Ausgang des Verstärkers loswerden. Wilhelm D. schrieb: > wird in 3.2 suggeriert, dass die Rückkopplung eine untere Grenzfrequenz > erzeugt. Ist das nicht genau andersherum? Wenn es ein Spannungsverstärker wäre, wäre es tatsächlich andersherum. Dessen Normalbetrieb besteht darin, dass der wesentliche Rückkoppelstrom über den Widerstand Rf fließt (nicht über Cf). Ab der Grenzfrequenz übernimmt dann der Kondensator Cf den wesentlichen Strom und die Verstärkung sinkt. Die Verstärkung ergibt sich dafür aus Rf/Ri, das Eingangssignal ist die Spannung der Quelle. Der Ladungsverstärker funktioniert anders. Für den darfst du in idealisierte Betrachtung erst mal Ri = 0 annehmen, ein Spannngsverstärkungsfaktor (wenn du den Verstärker aus einer niederohmigen Spannungsquelle speist) wäre also unendlich bzw. undefiniert. Der Ladungsverstärker funktioniert erst als solcher, wenn der wesentliche Strom über Cf fließt (nicht über Rf). Die Verstärkung hat dann den Wert 1/Cf (ergibt eine ziemlich ungewohnte Einheit für die Verstärkung). Bei niedrigeren Frequenzen ist das nicht der Fall: da geschieht die wesentliche Rückkopplung über Rf und der Eingangsstrom wird nicht aufintegriert, um die gewünschte Größe (Ladung) zu ergeben.
Wilhelm D. schrieb: > wird in 3.2 suggeriert, dass die Rückkopplung eine untere Grenzfrequenz > erzeugt. Ist das nicht genau andersherum? Das ist tatsächlich falsch in dem von dir zitierten Artikel. Richtig ist, die obere Grenzfrequenz wird durch die Rückkopplung bestimmt (fl in figure 3 ist also fh und fh ist fl)
Der Texas Artikel ist richtig. Ladungsverstärker ( Ladungs-Spannungswandler) haben keine "Gleichladungsvestärkung"
Davon spricht auch keiner. Die Zuordnung der beiden Gleichungen zum Bode-Diagramm ist vertauscht.
Achim S. schrieb: > Wenn dich > die Ausuferungen des Threads nicht abschrecken, kannst du hier > Beitrag "Re: Rauschfilterung mit dem Instrumentationsverstärker" > entsprechende > Hinweise finden. Vielen Dank für den Link. Ich werde mich mal bzgl. Lock-in informieren. Achim S. schrieb: > Verschiebt sich die Frequenz der > Störung um einen ordentlichen Faktor? Ja und zwar sehr. Ich habe jetzt mal 470 kOhm und 100 pF und die Schwingung beträgt 150 mVpp bei 7 MHz!! Übrigens mit oder ohne perfekter Abschirmung. Daran kann es also nicht liegen. Übrigens verschwindet die Schwingung, wenn ich ein Koaxkabel von ca. 2 m Länge am Eingang anschließe. Die Rückkopplung wirkt übrigens wie ein Tiefpass und nicht wie ein Hochpass, die Beschriftung ist also wirklich falsch. Mit einem Bandpass am Ausgang, der auf 32 kHz abgestimmt ist, werde ich das Signal übrigens los. Der Bandpass schwingt jedoch auch auf 2.5 kHz.... Also lieber weg damit und nen fetten Tiefpass rein, der sollte doch alles über 30 kHz wegglätten...
Wilhelm D. schrieb: > Ja und zwar sehr. Ich habe jetzt mal 470 kOhm und 100 pF und die > Schwingung beträgt 150 mVpp bei 7 MHz!! Du änderst den Widerstand um einen Faktor 10 und den Kondensator um einen Faktor 100. Damit hat du gleich völlig andere Bedingungen und ggf. ganz neue Probleme. Mach das nicht. Ändere nur kontrolliert einen Parameter, so dass du noch das selbe System bei ähnlichen Bedingungen vor dir hast. Also z.B. den wie vorgeschlagen den Rückkoppelkondensator von (sehr geringen) 1pF auf ein Vielfaches (10pF). Was tut sich dann? Wilhelm D. schrieb: > Mit einem Bandpass am Ausgang, der auf 32 kHz abgestimmt ist, werde ich > das Signal übrigens los. Der Bandpass schwingt jedoch auch auf 2.5 > kHz.... Also lieber weg damit und nen fetten Tiefpass rein, der sollte > doch alles über 30 kHz wegglätten... Sorry, aber das klingt nach: "ich kann den Murks in der ersten Schaltung nicht finden, als hänge ich eine murksige zwei Schaltung dran, und deren Murkseffekt nehme ich mit einem Tiefpass raus". Kann schon sein, dass es fuktioniert, aber ich würde es nicht empfehlen. Joe G. schrieb: > Die Zuordnung der beiden Gleichungen zum > Bode-Diagramm ist vertauscht. nein, sie ist richtig. Wilhelm D. schrieb: > Die Rückkopplung wirkt übrigens wie ein > Tiefpass und nicht wie ein Hochpass, die Beschriftung ist also wirklich > falsch. nein, sie ist richtig. Wenn man Spannungsverstärker und Transimpedanzverstärker gewohnt ist, fällt das Umdenken schwer. Aber das ist ein Ladungsverstärker, die Eingangsgröße ist weder Spannung noch Strom sondern Ladung (also das Integral über den Eingangsstrom). Und dafür ergibt sich genau die Kurve, die TI in Abbildung 3.2 zeigt mit genau der Beschriftung die TI zeigt. Nix vertauscht, alles korrekt.
Vielen Dank Achim S. für Deine Hilfe. Der Bandpass ist nun abgetrennt und radikal abgesägt. Ich denke, ich habe die Lösung zum ursprünglichen Problem gefunden. Wie auch immer das Skop das schafft, es erzeugt einen großen Anteil der Schwingungen. Diese werden nämlich spürbar stärker, je näher man zum Oszilloskop kommt. Bei 10 pF und 4.7 MOhm in der Rückkopplung wird die Schwingung akzeptabel klein, wenn man zusätzlich das Ganze in eine Metallbox packt. Das verbliebene Rauschen hat 2 mVpp, wenn der Quarz noch nicht angebracht ist. Damit kann ich leben.
Wilhelm D. schrieb. Wie auch immer das Skop das schafft, es erzeugt einen großen Anteil der Schwingungen. Diese werden nämlich spürbar stärker, je näher man zum Oszilloskop kommt. beiden meisten Oszilloskopen ist es der TFT Bildschirm. Halt deine Schaltung mal direkt davor.
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Ok, alle Verstärkerprobleme sind nun behoben. Fährt man die Kapazitäten und die Widerstände durch, so ergibt sich die 1/C Verstärkung und die Hochpassfunktion für den Widerstand! Top! Nur frage ich mich noch, wo eigentlich die Schwingungsenergie im Quarz landet. Man hat mechanische Energie 1/2kx^2, aber ist die elektrische Energie, die ja gleich groß sein muss, Q^2/(2C) mit C von der Kapazität im Serienschaltkreis oder muss C die parallele Kapazität der Elektroden sein? Ersatzschaltbild im Anhang.
Du hast genau zwei Energieanteile vergessen. Die Feder (Elastizität des Quarzes) besitzt potentielle Energie, die schwingende Masse kinetische Energie, die Kapazität elektrische Energie und die Induktivität magnetische Energie. Alle vier Energieanteile stehen im Gleichgewicht.
In dem Moment, wo die Amplitude maximal ist, liegt nur eine Spannung an und der Strom und die kinetische Energie sind null. Deshalb bin ich mir sicher, dass man den Rest weglassen kann.
Wilhelm D. schrieb: > Vielen Dank Achim S. für Deine Hilfe. > > Der Bandpass ist nun abgetrennt und radikal abgesägt. > > Ich denke, ich habe die Lösung zum ursprünglichen Problem gefunden. > > Wie auch immer das Skop das schafft, es erzeugt einen großen Anteil der > Schwingungen. Diese werden nämlich spürbar stärker, je näher man zum > Oszilloskop kommt. Tektronix? ;-) Ich hatte in meiner Diplomarbeit mal ein ähnliches Problem. Empfindliche Messschaltung. Niederfrequentes Signal amplitudenmoduliert hochfrequenten Träger. Soweit so gut. Ab und zu kamen relativ niederfrequent Störungen auf dem Oszi an. Ursache unklar. Bis ich dann irgendwann am Schaltungsausgang einen Lautsprecher angeschlossen hatte und bei jedem (niederfrequenten) Bilddurchlauf/Trigger hat es synchron hierzu geknackt.. Auch hier schien der Bildschirm so seinen Anteil am Störspektrum zu liefern.. War eine sehr interessante Fehlersuche.. ;-) Grüße Christian
Wilhelm D. schrieb: > In dem Moment, wo die Amplitude maximal ist, liegt nur eine Spannung an > und der Strom und die kinetische Energie sind null. Wenn das Ersatzschaltbild für dein System nur ein einzelnes "C" wäre, würde ich dir zustimmen. Mit dem komplexeren ESB, das du betrachtest, stimmt das nicht mehr. Wie viel Strom bei "maximaler Auslenkung" grade durch Lind fließt, um die Spannung zwischen C und Cp auszugleichen, hängt von den konreten Werten des Netzwerks ab.
Christian schrieb: > Tektronix? ;-) Haha, ja genau. :) Achim S. schrieb: > Mit dem komplexeren ESB, das du betrachtest, stimmt das nicht mehr. Schade... Dann muss man wohl auf Messwerte zurückgreifen. Ich dachte, man könnte die erzeugte Ladung irgendwie ohne Piezoelektrizität abschätzen.
Wilhelm D. schrieb: > Ist dies sinnvoll oder kann mir jemand einen besseren Rat geben? Ja, der LT1028 wird von Linear Technology geliefert. Die bieten sogar kostenlos LTspice an und das Modell zum LT1028 sogar ebenfalls kostenlos dazu. Ich würde die Schaltung damit mal untersuchen. mfg klaus
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