Hallo Zusammen Ich habe ein wechselnden Puls mit verschiedener Höhe. Die maximale Höhe ist -10V, aber um etwas Sicherheit zu haben gehe ich von -15V aus. Beim Signal soll die Pulshöhe ermittelt werden Da das Signal mit einem schnellen ADC erfasst werden soll, gibt es zwei Probleme: 1.) Spannung zu hoch, denn die meisten ADC >10MSPS machen nur +-1 oder +2V mit 3.) Signal hat falsche Polarität für +2V ADC Modus. Das Signal fällt spitz ab, und steigt dann langsam kurfig auf. Hier einige Beispiele. Gemessen: Pulshöhe -750mV Fallzeit ca 1uS, Anstiegszeit auf 0V ca 120uS Pulshöhe -7V Fallzeit ca 3uS, Anstiegstzeit auf 0V ca 220uS Geschätzt: Pulshöhe -10V Fallzeit 5uS, Anstieg 300uS Pulshöhe -15V Fallzeit 7us, Anstieg 350uS Meine Idee war nun ein OpAmp zu verwenden um das Signal zu drehen, also positiv zu machen un gleichzeigit zu "verschwächen". Ich habe dies in LT Spice mit dem LT1125 (Inverting Konfiguration, 100k Rin, 10k Rf) simuliert und es Funktioniert. Diesen habe ich einfach gewählt zum testen... Für meine applikation ist der Fehler/Abweichung des OPamps eigentlich nicht sehr wichtig, solange der Fehler linear ist, zb. über 0-2V immer gleich viel uV daneben. Ebenfalls sollte der Opamp das Signal nicht verlängern/verzögern. Nun zu meiner eigentlichen Frage: Wie sucht man sich einen OPamp aus, wenn man sich die Seite von LT anschaut gibt viele verschiedene. Welche anderen Parameter vom Opamp könnten für mich eine Rolle spielen?
Johnny S. schrieb: > Ich habe dies in LT > Spice mit dem LT1125 (Inverting Konfiguration, 100k Rin, 10k Rf) > simuliert und es Funktioniert. Die Antwort hast Du Dir, glaube ich, schon selber gegeben.
Wichtig für die richtige Pulsform ist genügende Bandbreite. Der gewählte LT1125 passt da schon nicht so schlecht. Bei 1 µs Flanken-Zeit muss man mit Frequenzen bis zu ein paar MHz rechnen entsprechend sind etwa 10 MHz GBW schon gut. In der Regel sollte die Slew rate ausreiche, wenn die Bandbreite ausreicht - d.h. hier nicht so wichtig als Parameter Die Wahl mit 100 K und 10 K ist ggf. noch etwas hochohmig. Da werden parasitäre Kapazitäten ggf. zum Problem. Die Impedanz der Signalquelle ist da aber auch noch wichtig und begrenzt ggf. wie weit man mit den Widerständen runter kann.
Johnny S. schrieb: > Ich habe ein wechselnden Puls mit verschiedener Höhe. Oha, das klingt aber garnicht gut!
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Johnny S. schrieb: > Meine Idee war nun ein OpAmp zu verwenden um das Signal > zu drehen, also positiv zu machen un gleichzeigit zu > "verschwächen". Kann man machen. Ich würde es erstmal mit zwei Transistoren versuchen.
Johnny S. schrieb: > Wie sucht man sich einen OPamp aus, wenn man sich die Seite von LT > anschaut gibt viele verschiedene. 1us Flanke für 10V ist erheblich, der uC braucht also eine slew rate von über 10V/us, und du willst vermutlich eine gewisse Genauigkeit mit der sein Ausgang dem Eingangssignal folgt, aber die übliche slew rate Angabe im Datenblatt wird nur bei erheblicher Eingangsspannungsdifferenz erreicht, du brauchst also einen OpAmp der die slew rate schon bei geringerer Eingangsspannungdifferent bringt. Suche also lieber einen OpAmp im Bereich von 500V/us. Da dessen Ausgangsspannugn nur 0-2V betragen muss, reicht ihm eine Versorgung von -1.6V und +3.3V. Die -1.6 damit er zuverlässig auf 0V kommt, die 3.3 damit er über 2V kommt. Bleibt die Frage: Welche Schaltung. Invertierender Verstärker ?
1 | --1k--+--100R--+ |
2 | | | |
3 | +--|-\ | |
4 | | >--+-- |
5 | GND -----|+/ |
Nicht jeder OpAmp ist stabil in dieser Schaltung, und die Eingangsquelle wird mit 1k belastet (oder wie niedrig der Widerstand auch immer sein muss für ausreichendes Tempo). Oder Puffer mit Spannungsteiler:
1 | +2V |
2 | +--------+ | |
3 | | | 100R |
4 | +--|-\ | | |
5 | | >--+--1k--+-- |
6 | -----|+/ |
macht einen hochohmigen Eingang, der OpAmp muss die -15V bringen, die Messspannung ist invertiert, aber der Ausgang ist nicht bloss hochohmiger, sondern kann beschleunigt werden:
1 | +2V |
2 | +--------+ | |
3 | | | 100R |
4 | +--|-\ | | |
5 | | >--+--1k--+-- |
6 | -----|+/ | | |
7 | +-100p-+ |
Wie wäre es, den OpAmp ganz wegzulassen ?
1 | +2V |
2 | | |
3 | 100R |
4 | | |
5 | ---+--1k--+-- |
6 | | | |
7 | +-100p-+ |
Hängt alles von deiner Signalquelle ab.
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Achim S. schrieb: > Spannungsteiler? Gegen Vcc/Vref? Glaube kaum das damit der Puls positiv wird? Michael B. schrieb: > Suche also lieber einen OpAmp im Bereich von 500V/us. Da dessen > Ausgangsspannugn nur 0-2V betragen muss, reicht ihm eine Versorgung von > -1.6V und +3.3V. Die -1.6 damit er zuverlässig auf 0V kommt, die 3.3 > damit er über 2V kommt. Und dann überlebt der Opamp immernoch -15V am Eingang? Anbei nochmal die Schaltung die ich probiert habe, das Problem ist einfach das der Puls da open einknickt, das ist sehr unschön, aber bei dem Versuch gings mir eher um die "Machbarkeit" Anbei noch mein SPICE Modell sowie ein "echter" Puls bei 8V zur Ansicht
Die invertierende Verstärkung mit weniger als 1 ist für die meisten OPs kein Problem. Das ist immer noch etwas günstiger als ein Spannungsfolger. Nach den Daten vom Anfang muss die slew rate nicht so hoch sein. Der OP muss nur der kleineren Amplitude am Ausgang folgen. D.h. für die maximal etwa 2-3 V Spannungshub in mindestens 1 µs, ggf. auch 3 µs. Das sind nur 1 bis maximal 3 V/µs. Für einen OP mit 10 MHz (oder mehr) GBW ist das in der Regel kein Problem. Aufpassen muss man ggf. mit den Slew rate Werten von FET basierten OPs - die brachen wirklich hohe Spannungen dafür. Für BJT basierte OP ist in der Regel das Limit bei etwa 25-50 mV. Als invertierender Verstärker sieht der OP am Eingang nur eine Spannung bis knapp unter 0 V. Von daher reicht eine relativ kleine Versorgungsspannung aus. Ob -1.6 V und + 3.3 V wirklich ausreichen hängt vom OP ab. Rail to Rail OPs sollte man hier wenn möglich vermeiden.
Johnny S. schrieb: > Und dann überlebt der Opamp immernoch -15V am Eingang? Bei gezeigter Schaltung ist die Spannung amk Eingang exakt 0. Immer.
Der Eingangspuls ist negativ (-15V) der Ausgangspuls ist positiv (1.6V) Ich möchte den Einganspuls positiv machen und auf maximal 2V also (-15V soll ca. 2V am Ausgang erzeugen).
Johnny S. schrieb: > Glaube kaum das damit der Puls positiv wird? nicht relativ, aber absolut. Deinem ADC ist es egal, ob er negative oder positive Impulse misst. Also hier z.b. von 5V nach 1V. Oder von 2V nach 1V.
Johnny S. schrieb: > Der Eingangspuls ist negativ (-15V) der Ausgangspuls ist positiv > (1.6V) > > Ich möchte den Einganspuls positiv machen und auf maximal 2V also (-15V > soll ca. 2V am Ausgang erzeugen). In Deiner Simu sehe ich einen pos Eingangspuls
voltwide schrieb: > Johnny S. schrieb: >> Der Eingangspuls ist negativ (-15V) der Ausgangspuls ist positiv >> (1.6V) >> >> Ich möchte den Einganspuls positiv machen und auf maximal 2V also (-15V >> soll ca. 2V am Ausgang erzeugen). > > In Deiner Simu sehe ich einen pos Eingangspuls Was man auf dem Screen sieht ist leider der Ausgangspuls... Der Eingangspuls ist -15V wie an der Spannungsquelle Vpulse beschrieben
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