Hallo, ich bin für eine Arbeit dabei eine bereits bestehende Schaltung auf eine neue Platine zu übertragen. Da die ehemaligen OPVs allerdings getauscht worden sind, funktioniert die Schaltung nicht mehr wie geplant. Ich habe grundsätzlich zwei Probleme, allerdings beschränke ich mich gerade auf den lila markierten bereich und komme später noch einmal zurück auf die Filterschaltung am Anfang. Ich verstehe leider nicht wirklich was das für eine Schaltung ist und wie sie genau funktioniert und wie der aktive Tiefpass auf der rechten Seite in diese Schaltung mit hineinwirkt. Ich habe bereits LT-Spice Simulationen durchgeführt und es bildet auch weitestgehend das Verhalten ab, was zu beobachten ist. Allerdings würde ich nun doch gerne verstehen wie diese Schaltung genau funktioniert. Wenn jemand einen Rat hat, oder eine Referenz in der ich nachschlagen könnte wäre ich sehr glücklich darüber. ... Noch zu erwähnen: der aktuelle OPV ist der MC 33074 DG und der R9 ist auf 100k geändert worden.
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C. S. schrieb: > Ich verstehe leider nicht wirklich was das für eine Schaltung ist und > wie sie genau funktioniert und wie der aktive Tiefpass auf der rechten > Seite in diese Schaltung mit hineinwirkt. Grundsätzlich scheint es ein Verstärker mit sehr hoher Verstärkung zu sein. Der linke diskrete Transistorverstärker bereitet das Eingangssignal mit Vu ~ 50 auf. Dieses wird der OPV-Stufe zugeführt. Diese Verstärkt nochmals Faktor 11, die Bandbreite wird auf ~5kHz durch IC1B begrenzt. Was IC1D da bewirkt, erschließt sich mir auch nicht, es scheint, dem Nutzsignal wird ein gegenphasiger DC-Anteil zu addiert. IC1C versärkt nochmals im Bereich ~1...2 und begrenzt die Bandbreite weiter auf 600Hz. Zusätzlich wird mit R2 eine Offsetverschiebung möglich.
Ingo Less schrieb: > Grundsätzlich scheint es ein Verstärker mit sehr hoher Verstärkung zu > sein. Und recht selektiv, wie man an dem Schwingkreis im Eingang sieht. Die ganze Nummer könnte ein Koinzidenzdemodulator sein, um FM aus dem Eingangssignal zu demodulieren: https://www.elektroniktutor.de/signalkunde/fm_demod.html Müsste man nochmal in einen Simulator einnageln und mit verschiedenen Eingangssignalen füttern.
C. S. schrieb: > Ich verstehe leider nicht wirklich was das für eine Schaltung ist Ich auch nicht. Möglicherweise ist der Schaltplan fehlerhaft. Bis du sicher, dass die Gegenkopplung von IC1D über R14 und R15 an den Ausgang von IC1A geht (wo sie keinerlei Wirkung hat) und nicht direkt an den invertierenden Eingang von IC1D?
Die Schaltung erinnert mich ein bisschen an einen Präzisionsgleichrichter. Aber wenn das einer sein soll, dann ist der Plan im Detail fehlerhaft.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Die Schaltung erinnert mich ein bisschen an einen > Präzisionsgleichrichter. Aber wenn das einer sein soll, dann ist der > Plan im Detail fehlerhaft. Mich auch. Dazu müsste aber D2 und R16 statt an Pin14 von IC1D an Pin13 angeschlossen sein (und die liegen zufälligerweise auch noch nebeneinander) und die Polung von D2 müsste getauscht werden. rhf
Yalu X. schrieb: > Bis du sicher, dass die Gegenkopplung von IC1D über R14 und R15 an den > Ausgang von IC1A geht (wo sie keinerlei Wirkung hat) und nicht direkt an > den invertierenden Eingang von IC1D? Ich würde eher sagen das R13/R14 und R15/R16 teil eines Summierers sind
Yalu X. schrieb: > Ich auch nicht. Möglicherweise ist der Schaltplan fehlerhaft. Ich auch nicht, der Schaltplan ist fehlerhaft! IC1D wird open loop betrieben, er hat keinerlei Gegenkopplung.
Ingo Less schrieb: > Ich würde eher sagen das R13/R14 und R15/R16 teil eines Summierers sind Das könnte sein. Dann würde IC1D als Komparator genutzt, dessen Ausgangssignal vorzeichenabhängig gewichtet (wegen der Dioden) zum Ausgangssignal von IC1A addiert wird. Weil der MC33179 kein Rail-to-Rail-Typ ist und wegen der Flussspannungen der Dioden wäre das Ergebnis der Addition allerdings nicht sehr genau, weswegen ich mir nicht sicher bin, ob das wirklich die Intention ist. Stefan ⛄ F. schrieb: > Die Schaltung erinnert mich ein bisschen an einen > Präzisionsgleichrichter. Ja, das klingt plausibler. Wenn ich das richtig sehe, fehlt lediglich eine Verbindung zwischen der Kathode von D2 und dem invertierenden Eingang (Pin 13) von IC1D.
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C. S. schrieb: > ich habe bereits LT-Spice > Simulationen durchgeführt Poste die doch mal. Ich tippe ja immer noch auf einen Demodulator :-P
Ja, das macht Sinn und entspricht auch etwa dem, was man beobachten kann. Der Schaltplan ist leider korrekt. Das leuchtet mir auch ein. Das Ergebnis ist eine Ausgangsspannung der alten Platine bewegt sich zwischen 0V und 10V, je nach Bedämpfung des angeschlossenen Sensors am Eingang. Ich bin halt gerade auf der Suche nach Unterlagen zu halt genau diesem Teil der Schaltung um sie besser verstehen zu können, bzw. besser nachvollziehen zu können, was da vor 30 Jahren entwickelt wurde. Ich möchte mich jetzt schon einmal für die vielen Antworten bedanken!
Matthias S. schrieb: > Und recht selektiv, wie man an dem Schwingkreis im Eingang sieht. Der Schwingkreis am Eingang hat eine Resonanzfrequenz von 49 .. 57 kHz. C. S. schrieb: > Ich habe bereits LT-Spice Simulationen durchgeführt Poste doch mal die asc-Datei.
Mohandes H. schrieb: > Der Schwingkreis am Eingang hat eine Resonanzfrequenz von 49 .. 57 kHz. Wenn das stimmt (hab es nicht nachgerechnet), dann ist doch der anschließende Hochpass aus C3 und R3||R5 am Eingang mit über 700Hz sinnlos? C. S. schrieb: > und der R9 ist auf 100k geändert worden. Und dort nochmal ein HP mit rund 1kHz aus R9 und C6. Doch, ich habe noch gerechnet: 7mH und 1nF geben rund 60kHz! Wie kommst du auf um die 50Hz?
C. S. schrieb: > Ich bin halt gerade auf der Suche nach Unterlagen zu halt genau diesem > Teil der Schaltung um sie besser verstehen zu können, bzw. besser > nachvollziehen zu können, was da vor 30 Jahren entwickelt wurde. Hast du eine ganz grobe Idee, welchen Zweck die Schaltung erfüllt bzw. was das für ein Gerät/Aufbau ist, in dem sie sitzt?
C. S. schrieb: > der aktuelle OPV ist der MC 33074 DG Was war denn vorher für ein OPV drin? C. S. schrieb: > Der Schaltplan ist leider korrekt. Vielleicht auch nicht. Ich habe öfters den Fall, das bei alten Schaltungen noch Änderungen auf der Platine gemacht wurde, die nicht im Schaltplan nachgetragen wurden...
Ich kann die LTSpice Dateien später hochladen, ich hab die auf meinem eigenem Rechner. Also die Schaltung ist für ein Regelsystem und gehört zum Empfängerteil. An der Eignagsstufe ist eine ?Diodenstrecke? angeschlossen (welche Dioden genau, weiß ich nicht und in welcher konfiguration auch nicht, aber es arbeitet mit UV). Bei dem Schwingkreis gibt es eine Sinusschwingung mit 50kHz und ich glaube 0,8Hz, Amplitude sind ein paar mV (ca. 18). Ich verstehe auch noch nicht ganz genau, wie der Kreis überhaupt schwingt. Das Signal wird je nach Bedeckung der Diodenstrecke bedämpft und am Ausgang ergibt sich eine Gleichspannung mit einem Spannungshub bis 10V. (So war es ursprünglich). Allerdings tut es die aktuelle Schaltung nicht. Der im Schaltplan eingesetzte OPV ist getauscht, da der MC33179 mit der SR zu langsam war.
Doch, der Schaltplan ist von der alten Platine aus erstellt worden und von einer zweiten Person überprüft worden. Die Verbindungen sind richtig. Vorher wurden ein ST-TL072CN und NE5532P verbaut.
C. S. schrieb: > der R9 ist auf 100k geändert worden. Von 4,7M auf 100k das ändert natürlich die Funktion erheblich. 1,5nF + 4,7M ist unnötig hochohmig. 22nF + 330k ist da besser.
Hallo, Ganz links am Schwingkreis kommt das Signal rein, der Schwingkreis wird über den 10 nF und den Transistor stark bedämpft, der Transistor verstärkt in Emitterschaltung beträchtlich, der erste OPV verstärkt in invertierender Schaltung etwa 10-fach, der zweite mit den zwei Dioden scheint eine Begrenzung einzuführen, hat aber KEINE Gegenkopplung, also verstärkt er unendich stark, der dritte OPV in invertierender Schaltung wirkt als Tiefpaß, der zwei Eingangssignale bekommt, dasjenige vom zweiten und das über R13 und R14, der vierte OPV wirkt als einstellbarrer TP. Korrekturen und Anregungen sind willkommen. mfg
Bei manchen Schaltungen frage ich mich, ob a) ich zu dumm bin, sie zu verstehen b) sie ein genialer Trick ist, auf den noch niemand gekommen ist c) nur mit Glück funktioniert hat In diesem Fall tendiere ich zu ... keine Ahnung. Ich schätze 33% für jede der drei Varianten.
C. S. schrieb: > Bei dem Schwingkreis gibt es eine Sinusschwingung mit 50kHz und ich > glaube 0,8Hz, Amplitude sind ein paar mV (ca. 18). > Ich verstehe auch noch nicht ganz genau, wie der Kreis überhaupt > schwingt. Ein sehr interessanter Aspekt. mfg
C. S. schrieb: > Also die Schaltung ist für ein Regelsystem und gehört zum Empfängerteil. Was regelt das System, und was empfängt der Empfängerteil? > An der Eignagsstufe ist eine ?Diodenstrecke? angeschlossen (welche > Dioden genau, weiß ich nicht und in welcher konfiguration auch nicht, > aber es arbeitet mit UV). Ist die "Diodenstrecke" also eine Fotodiode? > Bei dem Schwingkreis gibt es eine Sinusschwingung mit 50kHz und ich > glaube 0,8Hz, Was denn jetzt? 50 kHz oder 0,8 Hz? Oder beides abwechselnd? Oder 0,8 Hz auf einen Träger von 50 kHz amplitudenmoduliert? > Ich verstehe auch noch nicht ganz genau, wie der Kreis überhaupt > schwingt. Vermutlich sind die 50 kHz die Frequenz der Fotodiodensignals, und die LC-Kombination stellt einen Bandpass zur Elimination von Störsignalem dar. C. S. schrieb: > Doch, der Schaltplan ist von der alten Platine aus erstellt worden und > von einer zweiten Person überprüft worden. Die Verbindungen sind > richtig. Lass es von einer dritten Person überprüfen. Ich bin mir zu 99,9% sicher, dass die in meinem letzten Beitrag genannte Verbindung im Schaltplan fehlt. Ohne Kenntnis darüber, was die Schaltung überhaupt tun soll (leider scheinst du es selber nicht genau zu wissen, weswegen das Ganze ein großes Rätselraten ist), würde ich folgendes vermuten: Eine Fotodiode wird mit (IR)-Licht bestrahlt, das mit 50 kHz moduliert ist. Die Amplitude des modulierten Lichtsignals ist nicht konstant, sondern variiert langsam. Evtl. soll irgendetwas gemessen werden, das die Lichtintensität beeinflusst, bspw. der Reflexionsgrad oder die Lichtdurchlässigkeit eines Objekts. Der Fotostrom wird mittels L1, L2, C1 und C2 bandpassgefiltert, wobei die Frequenz mit C1 abstimmbar ist, und anschließend durch Q1 verstärkt. C3 dient dabei als Koppelkondensator. C6 und R9 bilden einen Hochpass mit niedriger Grenzfrequenz, um den Gleichanteil des Signals zu entfernen, ohne das Nutzsignal zu allzu sehr beeinflussen. IC1A mit R10 und R11 verstärkt das Signal weiter. Die Schaltung im violetten Kasten (ergänzt um die fehlende Verbindung) ist ein Vollweggleichrichter. Durch C7 wird zudem die Welligkeit des Ausgangssignals reduziert (1. Tiefpassstufe). IC1C mit den umgebenden Bauteilen stellt einen Tiefpass mit niedriger Grenzfrequenz dar. Er glättet das gleichgerichtete Signal endgültig (2. Tiefpassstufe) und erlaubt zudem den Abgleich der Verstärkung und des Offsets mittel R1 und R2. Die Ausgangsspannung der Schaltung gibt somit die Amplitude des modulierten Lichts, das auf die Fotodiode trifft, wieder. Könnte das so hinkommen?
Ja genau, abgesehen von dem vollaussteuernden OPV habe ich das bisher ebenfalls so gesehen. Das Kommentar hat mir sehr geholfen noch einmal groß KEINE zu schreiben um mir das nochmal ganz klar zu machen, danke
> Was regelt das System, und was empfängt der Empfängerteil? Unwichtig, ist nachgelagert und wird über Software anhand des Pegels gestellt. > Ist die "Diodenstrecke" also eine Fotodiode? Welche Dioden genau, keine Ahnung. Es sind 16 Stück und ich denke, dass sie alle in Reihe oder parallel arbeiten. > Was denn jetzt? 50 kHz oder 0,8 Hz? Oder beides abwechselnd? Oder 0,8 Hz > auf einen Träger von 50 kHz amplitudenmoduliert? Es existieren beide. > Vermutlich sind die 50 kHz die Frequenz der Fotodiodensignals, und die > LC-Kombination stellt einen Bandpass zur Elimination von Störsignalem > dar. Meinst du, dass die 50Khz von außen eingekoppelt werden? An der stelle entsteht gerade nämlich ein Kernproblem. Ich behalte auch ber völlig abgedunkelter ?Dioden?strecke immer noch ein Signal. Mit der alten Platine war allerdings das Signal bei Bedeckung der Strecke völlig im Rauschen verschwunden. Noch einmal zur Diodenstrecke. Diese ist nämlich direkt zwischen PAD1 und PAD2 angebracht. > Lass es von einer dritten Person überprüfen. Ich bin mir zu 99,9% > sicher, dass die in meinem letzten Beitrag genannte Verbindung im > Schaltplan fehlt. Dafür fehlt es leider an "Personal". Ich werde die Platine morgen noch ein letztes Mal von Kopf bis Fuß durchmessen und neu aufzeichnen. > Eine Fotodiode wird mit (IR)-Licht bestrahlt, das mit 50 kHz moduliert > ist. Die Amplitude des modulierten Lichtsignals ist nicht konstant, > sondern variiert langsam. Evtl. soll irgendetwas gemessen werden, das > die Lichtintensität beeinflusst, bspw. der Reflexionsgrad oder die > Lichtdurchlässigkeit eines Objekts. Es soll wenn man es genau nimmt eine Strecke gemessen werden. Diese 16 Dioden sitzen alle direkt untereinander und die Höhe des zwischen Sender und Empfänger sitzendes Objektes wird gemessen. > Die Schaltung im violetten Kasten (ergänzt um die fehlende Verbindung) > ist ein Vollweggleichrichter. Durch C7 wird zudem die Welligkeit des > Ausgangssignals reduziert (1. Tiefpassstufe). Jap, diese fehlende Verbindung existiert nicht. Ich hab auch ne Zeit lang darauf gehofft, dass einfach eine Verbindung fehlt. > Die Ausgangsspannung der Schaltung gibt somit die Amplitude des > modulierten Lichts, das auf die Fotodiode trifft, wieder. > Könnte das so hinkommen? Aber alles in Allem ist es das, was die Schaltung tun soll. Danke für deine ausführliche Beschreibung!
C. S. schrieb: > komme später noch einmal > zurück auf die Filterschaltung am Anfang. C. S. schrieb: > Das Ergebnis ist eine Ausgangsspannung der alten Platine bewegt sich > zwischen 0V und 10V, je nach Bedämpfung des angeschlossenen Sensors am > Eingang. C. S. schrieb: > Also die Schaltung ist für ein Regelsystem und gehört zum Empfängerteil. > An der Eignagsstufe ist eine ?Diodenstrecke? angeschlossen (welche > Dioden genau, weiß ich nicht und in welcher konfiguration auch nicht, > aber es arbeitet mit UV). > Bei dem Schwingkreis gibt es eine Sinusschwingung mit 50kHz und ich > glaube 0,8Hz, Amplitude sind ein paar mV (ca. 18). > Ich verstehe auch noch nicht ganz genau, wie der Kreis überhaupt > schwingt. > Das Signal wird je nach Bedeckung der Diodenstrecke bedämpft und am > Ausgang ergibt sich eine Gleichspannung mit einem Spannungshub bis 10V. C. S. schrieb: >> Ist die "Diodenstrecke" also eine Fotodiode? > Welche Dioden genau, keine Ahnung. Es sind 16 Stück und ich denke, dass > sie alle in Reihe oder parallel arbeiten. > >> Was denn jetzt? 50 kHz oder 0,8 Hz? Oder beides abwechselnd? Oder 0,8 Hz >> auf einen Träger von 50 kHz amplitudenmoduliert? > Es existieren beide. C. S. schrieb: > Es soll wenn man es genau nimmt eine Strecke gemessen werden. Diese 16 > Dioden sitzen alle direkt untereinander und die Höhe des zwischen Sender > und Empfänger sitzendes Objektes wird gemessen. D.h. die Schaltung soll die Höhe eines Objekts in 16 Stufen detektieren? Je nachdem wie hoch das Objekt ist, wird ein Signal von 0 bis 16 UV-Dioden empfangen und in eine Gleichspannung von 0 bis 10 V umgewandelt? Das Signal ist mit ca. 50 kHZ moduliert, um Variationen des UV-Lichts in der Umgebung zu eliminieren (Prinzip Lock-in Verstärker)? Was bedeuten die 0.8 HZ? Hat das etwas mit der Geschwindigkeit zu tun, mit der sich die Höhe des Objekts verändert?
Ich glaube nicht, dass es in digitalen Stufen gemessen wird, sondern als analoger wert angenommen werden kann. Das Objekt bewegt sich dabei wesentlich schneller. Das Objekt ist eine Kugel unter einem Elektromagneten. Und die Erfassung der Position muss halt entsprechend schnell passieren. Der Lock-in Verstärker ist glaube ich aber auch noch ein guter Ansatz. Zumindest scheint es ein interessantes Thema zu sein. Ich verstehe halt einfach nicht, wieso sich der Eingang bis nach dem Koppelkondensator C3 nicht so verhält, wie es die alte Platine getan hat. Ich meine es sind sogar noch die gleichen Spulen und der gleiche Trimmer. Trotzdem fällt die Amplitude bei der neuen Platine nicht bis in´s Rauschen. Ich werde morgen die Platine noch ein letztes Mal durchmessen und so viel an Informationen aus dem Empfängermodul rausholen, wie möglich. Hat irgendjemand eine Idee, wie ich ggf. rausfinden kann, was für Dioden verbaut sind? Falls es überhaupt Dioden sind?
Der OPV bei den Dioden ist in der ASC Datei nichtinvertierend. In der vorigen Schaltung aber invertierend. Was stimmt jetzt? :-)
Josef schrieb: > Der OPV bei den Dioden ist in der ASC Datei > nichtinvertierend. > In der vorigen Schaltung aber invertierend. > > Was stimmt jetzt? :-) Aaaah, super Danke, ich hab die in der LT Spice Datei verdreht :D Und die Ergebnisse sind auf einmal auch von einem anderen Stern :D
C. S. schrieb: > Ich habe bereits LT-Spice > Simulationen durchgeführt und es bildet auch weitestgehend das Verhalten > ab, was zu beobachten ist. C. S. schrieb: > ich hab die in der LT Spice Datei verdreht :D > Und die Ergebnisse sind auf einmal auch von einem anderen Stern :D Das passt irgendwie nicht zusammen.
So, also ja stimmt, die Kommentare mit der fehlenden Verbindung haben gewonnen. In dem Schaltplan fehlte tatsächlich noch die Verbindung. Lehrreich war es trotzdem :D Die Eingangskapazitäten wurden angepasst, ein paar Widerstände geändert und jetzt läuft die Kiste. Danke an alle Antworten!
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