Hallo allerseits
Ich plage mich nun schon sei ein paar Wochen mit dem gleichen Thema
herum: Ich habe ein analoges Signal (Sinus, 1.5MHz, ~1Vpp) welches
schlussendlich bei einem ADC landet. Mich interessiert dabei nur den
Spitzenwert (muss auch nicht super schnell sein).
Ich dachte mir, ich nehme das ganze über eine einstuffige
Greillard-Schaltung (doppelte Amplitude) und anschliessend auf ein RC
Filter befor es zum ADC geht. Soweit so gut.
Als ich aber mit meinem Versuchsaufbau Messungen machte, driftete mir
das Signal bei gleichbleibendem Eingangssignal (Signal-Geni) immer
irgendwo hin. Als ich aus lauter Verzweiflung das ganze mal in den Ofen
pakte, staunte ich nicht schlecht: Die Temperaturabhängigkeit ist
riesig!
Ich habe das ganze mal im LTSpice nach-Simuliert (ok, hier mit 10Vpp),
und siehe da, die Praxis stimmt mit der Theorie überein. Nur was kann
ich dagegen machen? Ich kann es mir nicht leisten, wenn mein Messsignal
je nach Umgebungstemperatur irgendwas macht... vor allem wenn man bei
einem Sprung von 80° satte 3% Drift hat. Da nützen die schönsten Filter
und ADCs nichts mehr...
Hat da vielleicht jemand einen Tip, wie ich diese Schaltung stabiler
hinbekomme? Bei Transistorverstärkern kann man ja gegensteuern. Geht das
beim Gleichrichter auch?
Achja, in meinem Versuchsaufbau verwendete ich Schottky-Dioden, aber das
brachte nicht wirklich viel.
Gruss
Patrick
>Als ich aber mit meinem Versuchsaufbau Messungen machte, driftete mir>das Signal bei gleichbleibendem Eingangssignal (Signal-Geni) immer>irgendwo hin. Als ich aus lauter Verzweiflung das ganze mal in den Ofen>pakte, staunte ich nicht schlecht: Die Temperaturabhängigkeit ist>riesig!
Wieso staunst Du darüber? Sollte sich doch inzwischen herumgesprochen
haben, daß pn-Übergänge (und vieles andere mehr) ziemlich
temperaturabhängig sind.
So sowas nimmt man Präzisionsgleichrichterschaltungen - also die Dinger
mit OPV ...
Hi
Hätte jetzt auch eher an ein Art Spannungsfolger gedacht.
Das Signal liegt am + Eingang an, der Ausgang geht über eine Diode an
den Kondensator, Dessen Spannung liegt am - Anschluß an.
Umgedreht für die negative Spannung, ggf. der gleiche Kondensator.
Einen Entladewiderstand so dimensioniert, daß der Kondensator sich so
schnell entladen kann, wie die Signalquelle geringere Signale
verschicken kann.
MfG
Man könnte natürlich die Schaltung des TO in ein kleines Gehäuse
packen mit Heizung um die 50 bis 60 Grad, wobei der Wert nicht
kritisch ist, sondern einfach nur auf konstante Themperatur gehalten...
Das Prinzip ist ja vom FORMANT Synth bekannt, und -2mV/Grad ist bei
Dioden nicht gerade stabil für Messungen...
Was du brauchst, ist keine Gegenkopplung:
Die hilft bei Nicht-Linearitäten.
Eher eine Temperaturkompensation.
GAANZ simpel (etwa 1 Größenordnung besser) ist die
Kompensation mit Vorspannung der Diodenstrecke (über einige
kOhm) mit der Vorwärtsspannung einer typgleichen Diode, die
mit passenden < 1 mA bestromt wird.
Das ist aber ein über 50 Jahre altes Konzept...
Oder eben eine Schaltung, die nicht von der temperaturabhängigen
Vorwärtsspannung von Dioden abhängig ist. Das über 40 Jahre alte
Konzept, des OpAmp-gestützten Präzisionsgleichrichters ist bei
> 1 MHz allerdings auch heute noch nicht für 20 Cent zu haben...
Hilft nur noch ein ADC + Signalprozessor. Damit glauben heute
viele, sich von der popligen Physik in die reine Mathematik
abgehoben zu haben. ;-)
Patrick B. schrieb:> doppelte Amplitude
Nicht wirklich, es gehen ja 2 x Diodensoannungsabfall (0.7V bzw 0.5V)
von deinem 1V Messsignal ab, das werden keine 2V.
1.4MHz auf besser als 1% genau gleichzurichten ist schwierig.
Die Verluste einer Gleichrichterdiode kann man sich da nicht leisten.
Also braucht man einen Präzisionsgleichrichter und dem reicht kein
1.4MHz OpAmp sondern es muss ein richtig schneller sein, eher 140MHz
Gain-Bandwidth, also ein Videoverstärker.
Schau wie die Profis das machen:
1MHz Spitzenwertdetektor
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmh6628.pdf Figure 32.
Hp M. schrieb:> Da hast du wohl den Greinacher mit Villard verknotet :lol:
Ja, man hätte auch Vinacher schreiben können, dann hätte
man genausowenig gewusst, was der TE meint.
MaWin schrieb:> Schau wie die Profis das machen:>> 1MHz Spitzenwertdetektor> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmh6628.pdf Figure 32.
Den OP gibt es bei Mouser für 3,03 €. Was will man mehr.
Allerdings: Temperaturbereich -40°C bis +85°C.
mfg Klaus
Hp M. schrieb:> Was es nicht alles gibt.>> Da hast du wohl den Greinacher mit Villard verknotet :lol:
Ups, da ist wohl etwas durcheinander geraten.
der schreckliche Sven schrieb:> Ich meine, Du stellst aber ganz schöne Ansprüche.
mhm, finde ich nicht. Aber ja, wenn die hoch sind dann stimmt das wohl.
Ich werde es wohl mit einer OP Amp Schaltung versuchen.
Du koenntes ja auch mal einen Blick auf den ADL5511 werfen. Ich kann
mich jetzt allerdings nicht mehr an die Genauigkeit erinnern. Aber der
hat die Referenzspannung rausgefuehrt.
Ich habe mal diverse Schaltungsarten durchsimuliert. Mein Fazit ist
etwas ernüchternd: Zwar sind sie alle sehr temperaturstabil, aber die
Eingangsfrequenz liegt <100kHz.
Selbst ein Versuchsaufbau brachte keine besseren Ergebnisse.
Ich habe folgende Schaltung verwendet:
http://www.linear.com/solutions/1608
Dabei sind OPA354 (250MHz, ~100V/us) und BAS99 zum Einsatz gekommen.
Waren halt gerade da (Vcc=5V, Vac=2Vpp).
Aber auch hier war bei 20kHz Schluss mit einem schönen,
gleichgerichteten Signal. Gibt es überhaupt Schaltungen die 1-10MHz noch
sauber gleichrichten können? Oder verwende ich die falschen Elemente?
Mark W. schrieb:> Du koenntes ja auch mal einen Blick auf den ADL5511 werfen.
Danke, sieht interessant aus. Werde das mal aus Neugier versuchen.
> Mark W. schrieb:>> Du koenntes ja auch mal einen Blick auf den ADL5511 werfen.>> Danke, sieht interessant aus. Werde das mal aus Neugier versuchen.
Ich habe den mal mit Ultraschallsignalen benutzt, wo es um Zeitmessung
ging. Frequenzen waren so um die 5-15 MHz. Die Bausteine sind eigentlich
fuer hoehere Frequenzen gedacht, aber der 5511 laesst sich noch bis
wenige MHz einstellen. Raus kommt halt die Huellkurve.
Greillard_Temperaturdrift.png
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Greillard.png
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