Hallo Forum, ich bin gerade dabei eine Schaltung zu testen, die ähnlich einem Lock-In-Amplifier funktionieren soll. Ich habe zwei sinusförmige Eingangssignale (blau und gelb), die aus einem Tiefpass kommen. Außerdem habe ich ein PWM-Signal, dessen Phase ich einstellen kann (lila). Mit einem TS5A3159 versuche ich nun aus der schwankenden Amplitudendifferenz (zu messende Größe) ein Ausgangssignal (grün) zu produzieren, dessen Mittelwert proportional zur Amplitudendifferenz ist. Nach einem Tiefpass soll dann eine Gleichspannung entstehen, die ich am ADC messen kann. Die Eingänge habe ich an NC und NO angeschlossen und den Ausgang an COM. Das PWM liegt an IN an. Einfach gesagt: Der Gleichanteil von dem grünen Ausgangssignal entspricht der Amplitudendifferenz der Eingangssignale (blau und gelb). Das funktioniert soweit auch ganz gut. Allerdings könnte das SNR und die Linearität am Ausgang noch verbessert werden. Frage: Ist es möglich, dass die Verzerrungen vom Sinus am Eingang (300kHz) durch das Schalten hervorgerufen werden und kann ich das irgendwie vermeiden? Gibt es eine Beschaltung dieses TS5A3159, die meine Messung begünstigt? Gruß und Dank, Karl
Karl schrieb: > Das funktioniert soweit auch ganz gut. Wobei "in den meisten Anwendungen" die Phaseneinstellung so sein dürfte, dass beim Nulldurchgang der Sinussignale geschaltet wird, nicht bei deren Maximum. Ist das bei dir absichtlich anders? Karl schrieb: > Ist es möglich, dass die Verzerrungen vom Sinus am Eingang (300kHz) > durch das Schalten hervorgerufen werden Sieht starkt danach aus. Karl schrieb: > ann ich das irgendwie > vermeiden? Die Charge-Injection deines Schalters geht auf deine Sinussignale und scheint den OPV nicht zu behagen, die die Sinussignale treiben. (Was sind das denn für welche, bzw. wie sieht die Schaltung vor dem TSA3159 aus?) Du könntest versuchen, einen Schalter mit geringerer Chargeinjection zu finden (die wird tendentiell geringer, wenn der Schalterwiderstand höher ist und wenn die Versorgung symmetrisch zum geschalteten Signal liegt). Solange der Schaltwiderstand vernachlässigbar gegenüber dem Widerstand der Folgestufe ist, stört ein höherer Schalterwiderstand nicht. Da hinter dem Schalterausgang ohnehin ein Tiefpass kommen soll, könntest du die Widerstände des TP "aufdoppeln" und vor den Schalter ziehen: dann sehen die OPV die Chargeinjection nur noch über die Widerstände, und die injizierte Ladung kann sich direkt im Kondensator des TP austoben - was sie dämpfen sollte. Die Chargeinjection bewirkt dann immer noch eine gewisse Verfälschung des Signals, aber zumindest springen die Spannungsverläufe vielleicht nicht mehr so wild hin und her.
Achim S. schrieb: > Was > sind das denn für welche, bzw. wie sieht die Schaltung vor dem TSA3159 > aus? Hallo, das sind Sinus-Signale aus einer Sensorschaltung. Der OP ist ein OPA4209. Vielen Dank für die vielen hilfreichen Tipps, damit kann ich auf jeden Fall schon mal was anfangen. Ich werde direkt mal schauen, ob ich das so umgesetzt bekomme :) Gruß, Karl
Karl schrieb: > ein Ausgangssignal (grün) zu > produzieren, dessen Mittelwert proportional zur Amplitudendifferenz ist. Was es nicht wird. Dazu müssten die Abtastzeiten kurz sein und an den Extrema liegen. Du aber bekommst nach dem TP so etwas wie den Mittelwert der Mittelwerte, also unabhängig von den Amplituden annähernd Null. Warum verwendest du auch einen derartig niederohmigen Schalter? Das bringt hohe Kapazitäten und viel Übersprechen mit sich. Schon die billigen CMOS-Analogschalter 74HC4051 bis 74HC4053 oder 74HC4066 dürften sich besser verhalten. Auch Linear Technology hat hervorragende Analogschalter, wenngleich zu deutlich höheren Preisen.
nachtmix schrieb: > Was es nicht wird. > Dazu müssten die Abtastzeiten kurz sein und an den Extrema liegen. > Du aber bekommst nach dem TP so etwas wie den Mittelwert der > Mittelwerte, also unabhängig von den Amplituden annähernd Null. Das stimmt natürlich. Ich bekomme nicht den Spitz-Spitze-Wert als Gleichspannung raus sondern etwas anderes. Aktuell nehme ich von beiden Signalen immer jeweils die fallende Flanke und bilde daraus den Mittelwert. Das gibt mir ein Signal mit Gleichanteil, also zumindest von Null verschieden aber nicht optimal. Dein Ansatz, nur die Spitzen zu verwenden klingt auch interessant, da so die Eingangsdynamik viel besser im Messsignal abgebildet werden könnte. Wie ich das schaltungstechnisch umsetzen kann, weiß ich allerdings noch nicht. Vermutlich bräuchte ich dann mehr als einen Schaltereingang und am Ausgang eine Kapazität. nachtmix schrieb: > Warum verwendest du auch einen derartig niederohmigen Schalter? > Das bringt hohe Kapazitäten und viel Übersprechen mit sich. Richtig, das habe ich nicht bedacht, im nächsten Optimierungsschritt kommt da was anderes rein :)
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