Hi Leute, Ich habe die unten angehängte Schaltung für einen Touch-Sensor bzw. Touch-Schalter entworfen und würde gerne ein technisches Review dazu einholen. Insbesondere interessiert mich eine Einschätzung zur ESD-Schutzbeschaltung: Ist die gewählte Schutzstruktur aus ESD-Dioden/Clamp-Pfad ausreichend dimensioniert und korrekt gegen typische ESD-Impulse (IEC 61000-4-2) ausgelegt? Die Schaltung ist als einfacher kapazitiver Touch-Schalter gedacht, Versorgung typischerweise im Bereich 3.3–5 V. Konstruktive Kritik und Vorschläge zur Verbesserung (insbesondere aus EMV-/ESD-Sicht) sind ausdrücklich willkommen. Grüße,Medi
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Würde ich so nicht machen. Wenn man den Touch Pad berührt, gibt man ja eine Brummspannung, also eine Wechselspannung auf den Eingang. Also würde ich einen Wechselspannungverstärker und keinen gleichspannungsgekoppelten Verstärker benutzen. Also die ersten zwei Stufen kondensatorgekoppelt machen. Den Arbeitspunkt von Q1 und Q2 am Kollektor auf halbe Betriebsspannung einstellen. Dann mit Greinacherschaltung gleichrichten und mit dieser Gleichspannung dann Q3 ansteuern. https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler
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Und C1 weglassen, damit die Wechselspannung am Eingang nicht kurzgeschlossen wird.
Monken M. schrieb: > Ich habe die unten angehängte Schaltung für einen Touch-Sensor bzw. > Touch-Schalter entworfen und würde gerne ein technisches Review dazu > einholen. > Die Schaltung ist als einfacher kapazitiver Touch-Schalter gedacht Das ist sie aber nicht. Sie ist ein schlecht aufgebauter Verstärker, der eingekoppelte Brummspannungen verstärken soll. Ein kapazitiver Sensor detektiert - wie schon im Namen steckt - die Änderung einer Kapazität. Deswegen arbeitet ein kapazitiver Sensor auch ohne galvanische Kopplung, z.B. durch eine Glasplatte. Man muß keine Metallfläche direkt berühren. Man kann das so bauen (also mit Brummspannungserkennung), z.B. wenn man das ganze ohnehin im weiteren Sinne am Netz betreiben will. Siehe z.B. Touchdimmer a'la SLB0586. Das funktioniert auch mit einem Netzteil. Mit Batterien und auf der Wiese eher nicht mehr. Oder man baut die Touchsensoren zweipolig, bei denen man mit dem Finger zwei Kontaktflächen berührt und so einen hochohmigen Schluß herstellt. Historisch hat man die ersten Touchsensoren, z.B. in Geräten der Unterhaltungselektronik, genau so gebaut. Das Problem ist dann Dreck und Feuchtigkeit aus der Umgebung. Für einen echten kapazitiven Sensor muß man aber mehr Aufwand betreiben. Andererseits gibt es die fertig als kleine Platinchen vom Chinesen. Ich bewundere deinen Enthusiasmus, das von Grund auf selber bauen zu wollen. Aber ein bisschen Hilfe in Form von Beispielen, z.B. aus der Literatur, solltest du schon annehmen. Ich habe meinen ersten zweipoligen Touchsensor in den 80ern als Schüler gebaut. Nach einer Anleitung in der damaligen Bastler-Literatur. IIRC war es "Das Große Elektronik-Bastelbuch" von Jakubaschk.
Wer Analog-Schaltungen ohne Abblock-Kondensatoren aufbaut, nachmacht oder verfälscht, insbesondere bei existierenden Schaltungen die Abblock-Kondensatoren weglässt oder falsch verschaltet oder selbst solche Schaltungen entwirft, in Verkehr bringt und/oder aufbaut ohne Abblock-Kondensatoren nach Hersteller- Empfehlungen zu verwenden, wird mit Zugangs-Ausschluss vom Mikrokontroller-Forum nicht unter zwei Jahren bestraft.
Günter L. schrieb: > Und C1 weglassen, damit die Wechselspannung am Eingang > nicht kurzgeschlossen wird. Rechne mal den Scheinwiderstand für 10nF@50 Hz, da wird nichts kurzgeschlossen. Wastl schrieb: > Wer Analog-Schaltungen ohne Abblock-Kondensatoren aufbaut, > nachmacht oder verfälscht, ... Unsinn, analoge Schaltungen sind bzgl. Abblockung anders als Digitalzeug und kommen in vielen Fällen ohne aus.
D1 wird niemals leiten, weil die B-E Strecke des Transistor keine so hohe Soannung zulässt. D2 ist nutzlos, weil der Transistor von negativer Eingangsspannung nicht kaputt geht.
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Ah ja, eine 1000V Diode muss es als Freilauf natürlich sein, aber niemand schreibt in die Schaltung, das das Relais höchstens 100mA Erregerstrom haben darf. Es fehlt der Monoflop, um das Relaisflattern zu verhindern. Also ruhig den o.a. Greinacher verwenden. Und da wir da ein Relais drin haben, darf da auch ruhig ein Abblockelko an der Speisung drin sein. Manfred P. schrieb: > und kommen in vielen Fällen ohne aus [Ironie] Ja, genau. Wir haben hier einen hochverstärkenden Schaltverstärker, der kommt natürlich ohne gesiebte Speisung aus. [/Ironie]
Monken M. schrieb: > Ich habe die unten angehängte Schaltung für einen Touch-Sensor bzw. > Touch-Schalter entworfen und würde gerne ein technisches Review dazu > einholen. Aber noch nicht nachgebaut, um zu schauen, ob und wie der Entwurf überhaupt funktioniert?
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Nemopuk schrieb: > D1 wird niemals leiten, weil die B-E Strecke des Transistor keine so > hohe Soannung zulässt. Einverstanden. > D2 ist nutzlos, weil der Transistor von negativer Eingangsspannung nicht > kaputt geht. Unfug, das wäre U(EB) oder U(BER), wo typisch nur 6V zulässig sind. D2 bleibt gefälligst drin. Matthias S. schrieb: > Ah ja, eine 1000V Diode muss es als Freilauf natürlich sein, Die kostet das gleiche oder sogar weniger als eine 1N4001 und ist deshalb kein Designfehler. Vielleicht könnte er ja speziell für Dich eine 1N914 eintragen? Matthias S. schrieb: > Manfred P. schrieb: >> und kommen in vielen Fällen ohne aus > [Ironie] > Ja, genau. Wir haben hier einen hochverstärkenden Schaltverstärker, der > kommt natürlich ohne gesiebte Speisung aus. > [/Ironie] Quark, die 'gesiebte' Spannung liefert das Netzteil. Wenn ich etwas aufbaue, male ich da selten einen Elko dran, weil er Bestandteil des Netzteils ist. Gregor J. schrieb: > Aber noch nicht nachgebaut, um zu schauen, ob und wie der Entwurf > überhaupt funktioniert? Das haben wir gemacht, als wir mangels Internet noch eigenständig denken durften. Heutzutage muß man jeden Scheiß am PC simulieren und totdiskutieren anstatt Lötkolben und Multimeter zu benutzen.
Wastl schrieb: > Wer Analog-Schaltungen ohne Abblock-Kondensatoren aufbaut, Es gibt genug Analogschaltungen auch ohne...
Manfred P. schrieb: > Die kostet das gleiche oder sogar weniger als eine 1N4001 und ist > deshalb kein Designfehler. Vielleicht könnte er ja speziell für Dich > eine 1N914 eintragen? Ja bitte. Ich sage nicht, daß eine 1N4007 nicht funktioniert, halte es aber für falsch, einen einzigen Typ festzulegen. Das eigentlich wichtige Bauteil hingegen, das Relais, wird nur grob mit 5-12V bezeichnet, ohne jegliche Angabe zum Erregerstrom. Typisch halbfertiger Vorschlag aus dem Internet und wir baden es aus. Mani W. schrieb: > Es gibt genug Analogschaltungen auch ohne... Besser werden sie dadurch aber auch nicht. Warum sollte man sich die parr Cent sparen und sich dann über Fehlauslösungen wundern? Die erste Stufe sollte ohnehin eine extra Siebkette bekommen.
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Matthias S. schrieb: > Und da wir da ein Relais drin haben, darf da auch ruhig ein Abblockelko > an der Speisung drin sein. Wieso das? Was soll der in Zusammenhang mit dem Relais abblocken? Verstehe mich nicht falsch, ich hätte auch einen eingebaut. Aber nicht wegen dem Relais. Manfred P. schrieb: > Unfug, das wäre U(EB) oder U(BER), wo typisch nur 6V zulässig sind. Na und? Die Basis hat einen 10 MΩ Vorwiderstand. Wie viel Spannung willst du dort anlegen, um die Sperrschicht des Transistors zu verheizen? 6V reicht nicht. Auch keine 6000V.
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Nimm einen N-Kanal FET oder besser noch so einen Smart Low Side Power Switch. Hier verkauft jemand gerade zufällig den BTS141 im Marktforum. Den normalen PowerFET schützt du wie deinen ersten Transistor. 2 Sensorflächen, eine gegen +, die andere aufs Gate, 10 Megaohm gegen Masse und fertig. Falls das Ding nur eine Halbwelle vom Netzbrumm einfängt, dann noch einen 10n Kerko vom Gate gegen Masse. So habe ich vor 30 Jahren Sensortasten für 12V Etalko Stromstoßrelais gebaut. Von 5 Tasten in 30 Jahren 24/7 Betrieb null Ausfälle. Damals war noch nix mit Logiclevel. Das waren BUZ10, oder was in der Art.
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Matthias S. schrieb: > Mani W. schrieb: >> Es gibt genug Analogschaltungen auch ohne... > > Besser werden sie dadurch aber auch nicht. Warum sollte man sich die > parr Cent sparen und sich dann über Fehlauslösungen wundern? Die erste > Stufe sollte ohnehin eine extra Siebkette bekommen. Da spricht man aber nicht unbedingt von Abblockkondensatoren, eher von Sieb- und Glättungskondis...
Nemopuk schrieb: >> Und da wir da ein Relais drin haben, darf da auch ruhig ein Abblockelko >> an der Speisung drin sein. > > Wieso das? Was soll der in Zusammenhang mit dem Relais abblocken? Wenn das Relais Strom zieht, und das wird es im Erregerfall tun, ist ein Spannungsabfall auf der Versorgung verhanden. Lässt das Relais wieder los, gibts einen Spannungspeak. Das ist zwar nicht besonders viel, kann aber bei dem hochverstärkenden Frontend zum wiederholten Auslösen führen. Und wieso soll man Ärger riskieren, wenn es so einfache Abhilfe gibt? Wie o.a., hätte ich in die Versorgung der ersten Stufe auch noch eine extra Siebung verbaut. Mani W. schrieb: > Da spricht man aber nicht unbedingt von Abblockkondensatoren, eher > von Sieb- und Glättungskondis... Ach du meine Nase. Dann sprechen wir von Reservoirelkos... Zufrieden?
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Manfred P. schrieb: > Rechne mal den Scheinwiderstand für 10nF@50 Hz, da wird nichts > kurzgeschlossen. Dass da 10 Megaohm zwischen Touchpad und dem C liegen hast Du gesehen?
Matthias S. schrieb: > Dann sprechen wir von Reservoirelkos... Zufrieden? Von mir aus, klingt aber komisch...
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