Peak Detector richtig dimensionieren

[Karren Karl (Gast)]

Guten Morgen liebe Community,

ich bin gerade dabei einen Peak Detector aufzubauen. Dabei möchte ich 
den Spitzenwert einer sinusförmigen Eingangsspannung über einen 
Spannungsteiler erfassen. Die gespeicherte Spannung im Kondensator soll 
dann über einen ADC (MCP3004) abgestastet werden.

Rein softwaretechnisch wird der ADC einmal in der Sekunde angesprochen.

Im Anhang findet ihr die Schaltung. Die Frage ist nun, wie ich den 
Kondesator C3 am besten dimensioniere, damit ich es auch mitbekomme, 
wenn sich über einen längeren Zeitraum die Eingangsspannun ändert.

Vielen Dank für eure Hilfe

[Karren Karl (Gast)]

Ich vergaß zu erwähnen, dass der MCP3004 mit 200 ksps arbeitet und der 
Kondensator beim Abtasten über 1k entladen wird.

[Nils P. (torus)]

Dein Peak Detector ist eher so eine Prinzipschaltung.

Das Problem ist, das Du keine Möglichkeit hast nach der Messung den 
Kondensator zu entladen. Der entläd sich in der Praxis lediglich über 
den Leckstrom des folgenden ADC, und dieser ist in der Regel nicht 
sonderlich gut spezifiziert. *1

Um die Schaltung praxistauglich zu machen solltest Du:

 - Hinter den Ausgang noch einen OpAmp als Spannungsfolger schalten, 
damit der Kondensator vom ADC Leckstrom entkoppelt ist. Danach kommst Du 
- je nach Bias Input Current des Opamps - warscheinlich mit einer 
Kapazität zwischen 1nF und 10nF aus.

Der Peak Detektor ist dann auch wesentlich flinker.

 - Einen Reset Switch einbauen: Das kann einfach ein NPN Transistor oder 
FET parallel zum Kondensator sein. Wenn Du es gut machen willst nimmst 
Du einen Bilateral Analog Switch (CD4066 z.B) und schaltest die obere 
Seite des Kondensators entweder gegen Ground (Reset Mode) oder gegen den 
Ausgang des ersten OpAmps (Peak Detection Mode).




*1) Der ADC Leckstrom ist meist stark von der Aktivität des ADC 
abhängig. D.h. je schneller Du samplest, desto höher ist der Strom. Auch 
ist selten spezifiziert ob der Leckstrom gegen Ground oder gegen die 
Betriebsspannung fließt. Das kann dazu führen das sich der Kondensator 
nie entläd sondern über den ADC immer weiter aufgeladen wird.

In der Praxis kann das zwar funktionieren, aber ich würde mich nicht 
drauf verlassen und immer einen Spannungsfolger vor den ADC packen. Dann 
weist Du, was Du hast.

[2 Cent (Gast)]

Nils P. schrieb:
> einen Spannungsfolger vor den ADC packen. Dann
> weist Du, was Du hast.

Etwas besser, mit einem zweiten (identischem OP) den Eingangsleckstrom 
des ersten OP kompensieren. Datenblatt TI LM358. Da weist Du, was Du 
hast:

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=9&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwix_ZTG8NzcAhWEIVAKHQifCZkQFjAIegQIBRAC&url=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fds%2Fsymlink%2Flm158-n.pdf&usg=AOvVaw0yw4qzy5Uo_mMoWkEeF5Fs

Seite 18, Figure 29. Low Drift Peak Detector

[Karren Karl (Gast)]

Vielen Dank für eure Hinweise :)