Impedanzwandler für HV

So ein Spannungsteiler muss natuerlich kapazitiv kompensiert sein.
Wie beim schnoeden Tastkopf fuers Oszi auch.

Viel Spass bei der Auswahl der Kapazitaeten.


Tipp: zusammengedrilltes HV-Kabel koennte in Betracht kommen.

> @Tilo L. (katagia)
>>Ich will eine Hochspannung mit ca. 3kV, 80kHz messen.

Falk B. schrieb:
> Dafür gibt es passende Tastköpfe, welche frequenzkompensiert sind.
Die allerdings schlecht in eine Schaltung integrierbar sind um meist zu 
niederimpedant und meine Quelle zu stark belasten.

>>Das Problem ist, dass aus dem Op-Amp nicht das raus kommt, was ich
>>erwarte.
> Dein Eingangsteiler ist NICHT frequenzkompensiert. Damit bildet die
> Eingangskapazität deines OPV mit dem Spannungsteiler einen netten
> Tiefpaß.
Nur warum messe ich dann mit meinem Oszi etwas? Das wäre von der 
Kapazität genauso betroffen?
Die Eingangskapazität ist bei diesem OP mit 2pF angegeben. Die wird die 
Kapazität von meinem Steckbrettaufbau deutlich höher sein.

>>Die AC-Kopplung habe ich eingebaut, da die Hochspannung symmetrisch zu
>>0V ist, der Op-Amp aber 0V und 3.3V versorgt wird.
> Ganz schön viel, 1uF bei 80 kHz.
Denn hatte ich als Folie da, passend um ihn aufs Steckbrett zu packen. 
Tut aber auch nicht weh oder?

>>sieht das Signal so aus, wie ich es erwarte (Die 1Meg des Tastkopfes
>>ziehen das Signal natürlich nach unten).
> Wieso 1M? Bei sowas mißt man meißtens mit einem 10:1 10M Tastkopf.
Weil ich keinen 10:1 daheim habe?

>>In Oszi2.png messe ich die Spannung am Ausgang (out).
> Dein OPV übersteuert maßlos.
Stimmt aber ich verstehe nicht wieso ich am Oszi etwas sehe.
Gerade wenn der Spannungsteiler und die Eingangskapazität einen Tiefpass 
bildet würde ich erwarten, dass gar kein Signal mehr raus kommt?

> Nimm mal einen humanen OPV ala TS912, der hat nur 1MHz und ist gutmütig.
Genau den hab ich in meiner Kiste auch gehabt und schon ausprobiert. Der 
Verhält sich genauso.

> Hast du einen Entkoppelkondensator NAH am OPV?
Jep, 100nF X7R, direkt dran.

Die Spannung an deinem OPV-Eingang ist zu groß, dein Spannungsteiler hat 
nicht das Teilerverhältnis, das du erwartest. Idealerweise sollte dein 
Spannungsteiler den Faktor 10000 teilen. In Oszi1.png sieht man, dass 
der Teilerfaktor sehr viel kleiner ist, das Signal am OPV also sehr viel 
größer als erwartet.

Wenn du den Tastkopf am Eingang hast, dämpft seine Kapazität das Signal 
an "in" so stark, dass es in einen vernünftigen Bereich kommt. Das 
Signal das dann am OPV-Eingang anliegt, sollte der OPV auch verstärken 
können.

Dann klemmst du aber den Tastkopf um vom OPV-Eingang auf den 
OPV-Ausgang. Damit fehlt am Eingang des OPV die Dämpfung. Die Amplitude 
an "in" steigt an, und der OPV wird übersteuert und in die Begrenzung 
getrieben.

Tilo L. schrieb:
> Weil ich keinen 10:1 daheim habe?

Dann miss morgen nochmal mit einem passenden Tastteiler. Damit solltest 
du meine Theorie einfach überprüfen können.

STECKBRETT !!!!

Und das bei einem Spannungsteiler wo Bruchteile eines
pF ueber eine vernuenftige Funktion entsccheiden.

So wird das nuex.

Ich geh mal zum Lachen in den Keller...

Vielen Dank an Falk, Achim und Volker.

Der Grund warum ich mit dem Oszi überhaupt ein Signal messen kann, ist 
die Eingangskapazität des Oszis. Mit einem 10:1 Tastkopf kommt kaum mehr 
etwas an, und das was ankommt, ist nicht mehr sinusförmig.
Das bedeutet aber auch zwangsweise, dass die 1GOhm gar nicht wirksam 
sind, sondern ein kapazitiver Spannungsteiler über die parasitären bzw. 
Raumkapazitäten. Dann kann ich den auch gleich weg lassen ;)

Ich habe jetzt einen kapazitiven Spannungsteiler und damit klappt es 
jetzt. Ich muss mir noch überlegen, wie ich den HV-Kondensator sinnvoll 
hinbekomme. Vermutlich wird auf zwei Flächen und dazwischen FR4 raus 
laufen. Den Einfluss von Feuchtigkeit im FR4 muss ich mir noch durch den 
Kopf gehen lassen.
Ich habe allerdings noch einen Widerstand für den DC-Bezug und Entladen 
des Kondensators gegen GND hinzugefügt.

Selbstverständlich kann man sowas in einem Steckbrett aufbauen. Wer hat 
denn gesagt, das jedes Netz im Steckbrett endet?