Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Linearisierer/Logarithmier NUR mit Transistoren?


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von Daniel Kreuzer (Gast)


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Hallo zusammen!

Ich möchte etwas tiefer in die Grundlagen der Elektronik einsteigen und 
würde mir gerne ein Thermometer mit einem NTC und einem 
linearisierenden/logarithmierenden OP bauen. Da ich noch kiloweise 
Transistoren habe (hauptsächlich BC547C/548C), würde ich gerne auf ICs 
verzichten und alles "ganz Oldschool" zusammenbasteln.
Leider habe ich noch keine passende Seite gefunden, wo es entsprechende 
Beispiele gibt. Das meiste ist für den Arduino und OP Amp ICs gedacht.
Habt ihr Ideen?

Gruß
Daniel

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Transistoren reichen alleine noch nicht, du wirst zumindest noch 
Widerstände brauchen. Aber niemand hindert dich daran, einen OpAmp aus 
Transistoren zusammenzubauen.
https://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/OPV1.htm
https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker

von Mattan (Gast)


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Anbei ein Dokument über Logarithmierer.
Vielleicht brauchbar?
Gruß!

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Daniel Kreuzer schrieb:
> Ich möchte etwas tiefer in die Grundlagen der Elektronik einsteigen
> und würde mir gerne ein Thermometer mit einem NTC und einem
> linearisierenden/logarithmierenden OP bauen.

Ein Logarithmierer ist nicht Bestandteil eines Thermometers. Ein 
Linearisierer ist auch etwas anderes als ein Logarithmierer.

> Da ich noch kiloweise
> Transistoren habe (hauptsächlich BC547C/548C), würde ich gerne auf
> ICs verzichten und alles "ganz Oldschool" zusammenbasteln.

Das wird nichts werden. OPV sind deswegen recht temperaturstabil, weil 
die Transistoren da drin weitgehend identisch sind und sich vor allem 
auf einem Die befinden. Vulgo: die gleiche Temperatur haben. Mit 
diskreten Transistoren kannst du zwar einen OPV nachbauen, aber er wird 
driften wie Sau.

> Leider habe ich noch keine passende Seite gefunden, wo es entsprechende
> Beispiele gibt. Das meiste ist für den Arduino und OP Amp ICs gedacht.

Arduino ist nicht nötig - zumindest wenn du bei einer analogen Anzeige 
bleibst. Aber um einen OPV wirst du nicht drum herum kommen.

Werde dir doch erstmal klar, wo du hin willst. Welche Anzeige? Welche 
Temperaturauflösung? Welche Genauigkeit? Welcher Meßbereich?

von IUnknown (Gast)


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OpAmps würde ich schon nutzen dafür, nicht weil man es
muss, sondern weil es extrem nervig ist, sich mit all den
bereits gelösten Problemen (Ausgangsstufe, genug Strom
für den Feedbackpfad, Spannungs-headroom, etc) nochmal
zu beschäftigen.

Machen kann man das aber. Bau dir aus 3 Transistoren
(Differenzstufe + A-Verstärker) einen improvisierten
Opamp, pack einen weiteren Transistor in den Feedbackpfad
der den log() einbaut.

von Hp M. (nachtmix)


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Daniel Kreuzer schrieb:
> würde mir gerne ein Thermometer mit einem NTC und einem
> linearisierenden/logarithmierenden OP bauen. Da ich noch kiloweise
> Transistoren habe (hauptsächlich BC547C/548C), würde ich gerne auf ICs
> verzichten

Da die Transistoren selbst schon temperaturempfindlich sind, kannst du 
auch noch auf den NTC verzichten.
Die Grundlagen dazu findest du z.B. hier: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Bandabstandsreferenz#Temperatursensor

von Helge (Gast)


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für einen zivilisierten Temperaturbereich kann man den Sperrstrom einer 
gewöhnlichen 1N4148 auswerten. Etwas Linearisierung und ein 
1/X-Verstärker, gefühlt so 10 Bauelemente insgesamt und für ein kleines 
Zeigerinstrument reichts gut aus.

Du wirst zwar nicht schaffen, 2 gleiche zu bauen. Exemplarstreuungen 
jedes Bauteils werden am Instrument angezeigt. Aber ich finds ne coole 
Bastelei.

von Daniel Kreuzer (Gast)


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Ich danke euch. Ich werde mich mal einlesen.

Gruß
Daniel

von Falk B. (falk)


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Daniel Kreuzer schrieb:
> Ich möchte etwas tiefer in die Grundlagen der Elektronik einsteigen und
> würde mir gerne ein Thermometer mit einem NTC und einem
> linearisierenden/logarithmierenden OP bauen. Da ich noch kiloweise
> Transistoren habe (hauptsächlich BC547C/548C), würde ich gerne auf ICs
> verzichten und alles "ganz Oldschool" zusammenbasteln.

Das ist relativ sinnfrei, selbst Aschenputtel hatte eine eine 
sinnvollere Aufgabe.

> Leider habe ich noch keine passende Seite gefunden, wo es entsprechende
> Beispiele gibt. Das meiste ist für den Arduino und OP Amp ICs gedacht.

Eben weil das ein sinnvolles Konzept ist.

> Habt ihr Ideen?

Verschwende nicht deine Zeit mit so einem Unsinn und schau dir 
sinnvolle, zeitgemäße Lösungen an. Das ist nicht nur angehmer und 
einfacher, sondern bringt dir auch real was für deine Zukunft.
Die kiloweisen Transistoren kannst du, bis auf eine handvoll, entsorgen.

P.S. Ich hab hier ein altes Buch "Das große Elektronikbastelbuch" von 
1967 (3. Auflage). Das hat im wesentlichen nur noch historischen Wert. 
Die meisten Schaltungen würde man heute nicht mehr so aufbauen, weil es 
deutlich bessere Bauteile und damit andere Konzepte gibt.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Daniel Kreuzer schrieb:
> Ich möchte etwas tiefer in die Grundlagen der Elektronik einsteigen

Uff.

Dann brauchst du:

Erstmal die Kennlinie deines NTC.

Dann die gewünschte Genauigkeit.

Dann kannst du die empfohlene Widerstands-Schaltung zur Linearisierung 
des NTC nutzen

https://www.electronicdeveloper.de/MesstechnikNTCLinearR.aspx

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32

Dann kannst du ausrechnen, welche Abweichung in welchen 
Temperaturbereichen bleibt, und ob die höher ist als deine zugestandene 
Abweichung.

Dann bräuchtest du eine Schaltung, die in den entsorechenden Bereichen 
einen Korrekturwert addiert bzw. subtrahiert.

Nur mit Transistoren wird man das vorliegende Spannungssignal verstärken 
und dann den Verstärker in Sättigung gehen lassen.
1
       |
2
       R2
3
       |
4
       +-- out
5
       |
6
--R1--|< NPN
7
       |E
8
       R3
9
       |
10
      GND

So bekommt man ein Signal, das nur in einem bestimmten Spannungsbereich 
eine hohe Änderung beiträgt und an den Rändern einen weichen Übergang zu 
den Normalwerten erlaubt. Und die mischt man zum Ursprungssignal hinzu.

Je nach dem, wie viele 'Buckel' man in der NTC Kurve ausgleichen will, 
braucht man 2 oder 6 oder mehr (unsinnig) davon.

von ist denn alles selbst nicht gebrauchte Müll? (Gast)


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Falk B. schrieb:
> bis auf eine handvoll, entsorgen

Kiloweise THT? Am sinnvollsten wäre, sie zu verschenken.
Falls Du es nicht glaubst, daß das geht, übernehme ich
gerne alle restlichen (und verschenke, was ich nicht
brauche, an Freunde, diese weiter an deren Freunde).

Wegwerfen ist die einfachste, nicht aber beste Lösung.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Für solche Knickkennlinien nimmt man üblicherweise 
Dioden-Widerstandsnetzwerke  und relativ hohe Spannungsänderungen, dann 
spielen Temperaturänderungen keine große Rolle.
Hier mit Transistoren im alten Funktionsgenerator-IC ICL8038, kein 
Logarithmus, sondern das Clippen einer Dreieckschwingung.

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