Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung mit Last funktioniert nicht gut


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von Elektro H. (elektrohobby)


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Hallo Leute,
ich arbeite gerade an meinem Projekt und bin auf ein
Problem gestoßen, wo ich bitte eure Hilfe brauche.
Die Schaltung besteht aus:
 1- Oszillator
 2- Impedanzwandler
 3- Tiefpass
 4- Buffer & Verstärker
Anhang das erste Bild sieht man das Sinussignal mit 3,1V und ca 100mA. 
Wenn ich den Last (Sensor) einschliesse wird die Spannung 1,9V und das 
Singal ist nicht mehr Sinus (sieh Bild 2)
Der sensor hat folgende Werte :
 L = 39,1908µH
 R = 14,8655 Ohm
 C = 14,0042pF
Woran kann das Problem liegen.
Vielen Danke

von John D. (drake)


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Nach Bild 1 ist dein OPV schon ohne Last zu langsam für deine 400kHz. 
Die 15Ohm+j100Ohm sind dann auch noch eine zu niederohmige Last für den 
OPV.

von Elektro H. (elektrohobby)


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John D. schrieb:
> Nach Bild 1 ist dein OPV schon ohne Last zu langsam für deine 400kHz.
> Die 15Ohm+j100Ohm sind dann auch noch eine zu niederohmige Last für den
> OPV.

Hallo John D.,
danke für deine Reaktion.
Der OPV ist LM7332 mit Slew Rate von 15,2V/µs.
Was gibt es für Möglichkeiten, um die niederohmige Last zu kompensieren.

vielen Danke

Liebe Grüße

von Achim S. (Gast)


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Elektro H. schrieb:
> Der OPV ist LM7332 mit Slew Rate von 15,2V/µs.

Und wie groß ist seine Versorgung? Und welche Werte haben R15 und R16? 
Zeigt doch lieber die konkrete Schaltung statt der oben gezeigten 
Prinzipschaltbilder, dann sieht man die relevanten Fakten gleich und 
muss sie nicht erst nachfragen.

Elektro H. schrieb:
> Was gibt es für Möglichkeiten, um die niederohmige Last zu kompensieren.

Zuerst mal könntest du dafür sorgen, dass der Strom keinen unnötig hohen 
Gleichanteil hat. Denn der Wechselanteil deines Signals sieht zwar eine 
induktive Last >100 Ohm. Der Gleichanteil deiner Spannung ist aber 
ungefähr gleich groß wie der Wechselanteil und treibt den viel kleineren 
Widerstand    14 Ohm. Den Anteil des Stroms kannst du dem OPV schon mal 
ersparen.

von Elektro H. (elektrohobby)


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HAllo Achim S.,

Achim S. schrieb
> Und wie groß ist seine Versorgung?
 Seine versorgungspannung 5V

>Und welche Werte haben R15 und R16?
 R15 = 200 0Hm
 R16 = 1K

Anbei die Schaltung.

Vielen Danke

Liebe Grüße

von Achim S. (Gast)


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Elektro H. schrieb:
> R15 = 200 0Hm
>  R16 = 1K
>
> Anbei die Schaltung.

ALso eine Verstärkung um den Faktor 1,2? Wolltest du das so oder sind 
die Widerstände "vertauscht"?


Der + Eingang deines zweiten OPV hat keinen DC-Pfad für den Input-Bias 
Strom. Der kann so nicht richtig funktionieren, du musst sein 
DC-Potential sinnvoll festlegen..

von Elektro H. (elektrohobby)


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>ALso eine Verstärkung um den Faktor 1,2? Wolltest du das so oder sind
die Widerstände "vertauscht"?
ich wollte eine Verstärkung von 2 aber hat nicht geklappt deswegen habe 
ich die Verstärkung 1,2.

>Der + Eingang deines zweiten OPV hat keinen DC-Pfad für den Input-Bias
Strom. Der kann so nicht richtig funktionieren, du musst sein
DC-Potential sinnvoll festlegen..
ich weiße nicht wie ich es machen kann. Ich hatte geadacht wenn ich P8 
mit 5V einschliesse wird es funktionieren.

Vielen Danke

von Achim S. (Gast)


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Elektro H. schrieb:
> ich weiße nicht wie ich es machen kann. Ich hatte geadacht wenn ich P8
> mit 5V einschliesse wird es funktionieren.

Nö, leider falsch gedacht. In den Eingang fließt ein Gleichstrom im 
Bereich zwischen -2µA und +2µA. Der muss irgendwo herkommen, denn über 
C12 und C1 kann kein Gleichstrom nachfließen. Im simpelsten Fall kannst 
den einen hochohmigen Spannungsteiler von +5V nach GND bauen und den + 
Eingang des OPV auf dessen Mittelabgriff führen (parallel zu deinem 
Filter). Musst dir aber überlegen, welchen Wert die Gleichspannung am 
OPV-Eingang haben soll, denn die wird in deiner aktuellen Schaltung 
mitverstärkt.

Übrigens ist das, was du zwischen ersten und zweiten OPV geschaltet 
hast, nicht wirklich ein Tiefpass.

von Günter Lenz (Gast)


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Elektro Hobby schrieb:
>Die Schaltung besteht aus:
> 1- Oszillator
> 2- Impedanzwandler
> 3- Tiefpass
> 4- Buffer & Verstärker

Ich sehe aber keinen Tiefpass, ich sehe nur einen
Saugkreis, der macht aber keinen Sinn, OVP wollen
am Ausgang keinen Kurzschluß haben.

von Elektro H. (elektrohobby)


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Hallo Leute,

viele Danke für die Hilfe.
Ich habe die Schaltung geändert und werde bauen

Anhang die Schaltung.

Liebe Grüße

von Achim S. (Gast)


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du hast den Spannungsteiler (R11, R32) an den falschen OPV gepackt. Der 
erste OPV hatte auch vorher schon einen DC-Strompfad (z.B. über RE). 
Aber der zweite OPV hat keinen (sein Eingang ist nur über Kondensatoren 
an andere Potentiale angebunden, so dass kein DC Strom fließen kann).

Also den Spannugnsteiler zum zweiten OPV verschieben und ggf. noch ein 
gut Stück hochohmiger machen.

Dein LVDT-Sensor sieht immer noch einen Gleichanteil der Spannung von 
einigen Volt. Kopple den Gleichanteil ab, indem du dem LVDT einen 
Kondensator vorschaltest (damit dein OPV keinen unnötigen, großen 
Gleichstrom treiben muss).

Dein Filter hat eine Grenzfrequenz von 1,6 MHz (falls deine Spule immer 
noch 100µH hat und unter der Voraussetzung, dass die Resonanzfrequenz 
deiner Spule deutlich über 1MHz liegt). Wenn du nur die Grundwelle (ca. 
500kHz) durchlassen willst, solltest du die Grenzfrequenz niedriger 
wählen.

Außerdem: wie Günter schon angemerkt hat bildet das Filter momentan noch 
einen Schwingkreis hoher Güte (je nach Güte deiner Spule und 
Kondensatoren). Damit bekommst du eine Überhöhung bei der 
Resonanfrequenz und überlastest den OPV-Ausgang. Packe noch einen 
Dämpfungswiderstand in Reihe.

von Elektro H. (elektrohobby)


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Hallo Achim S.,

vielen Danke für die ganze hilfreiche Erklärungen.
Ich bin dabei und versuche es zu machen.

Besten Danke

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