Der Titel sagt es schon, ich suche einen Schaltplan für eine Schaltung, die es ermöglicht, einen Operationsverstärker vor einem sehr hochvoltigen Sonarimpuls zu schützen. Die Spannungen sind +- 150-200 Volt während des Sendens, aber das Echo sind natürlich nur wenige mV und kleiner. Das bedeutet leider, dass es folgende Rahmenbedingungen gibt: die Quelle darf nicht großartig belastet werden, einfach mit Dioden kurzschließen geht also nicht Serienwiderstand + Dioden gehen nicht, weil schon 1 kOhm Serienwiderstand mehr Rauschen macht als akzeptabel (was auch ein Problem für Lösungen mit Back 2 Back depletion fets ist, da die ja auch irgendeinen Widerstand brauchen) Kann man eventuell irgendwas mit Hochpassfilter basteln, i.e. Dioden plus HP aus Kondensator und Spule statt einfachem Widerstand? Der Frequenzbereich um den es geht sind 400-500 kHz - es ist ein Breitbandsignal.
Moin, Elektronenröhre als erste Stufe. Sind ja sogar EMP-fest, sagt man. Danach Signal kurzschliessen während der Sendephase.
Hallo Jemin! Schaue dir mal auf der Seite Elektronik-kompendium.de den Artikel “Überspannungsschatz von empfindlichen Verstärkereingängen” an. Dort gibt es eine Lösung, die dir helfen könnte. Eine Komponente sind leckstromarme Klemmdioden, eine weitere Komponente dort ist eine antiserielle Schaltung aus zwei selbst leitenden HV-FETs. Grüße Christian
Christian S. schrieb: > Schaue dir mal auf der Seite Elektronik-kompendium.de den Artikel > “Überspannungsschatz von empfindlichen Verstärkereingängen” an. Schutz! https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm
Vielen Dank, da sind es wenigstens nur 500 Ohm, aber dummerweise ist ja auch hier wieder ein Serienwiderstand verbaut. Das meinte ich schon im Ausgangspost mit der Depletion Fet Lösung...
Ja genau, den kenne ich - leider zu geringe Spannungsfestigkeit. Man bräuchte diskret was da drin ist... Angeblich eine Diodenbrücke?
Sieht doch auf den ersten Blick ganz gut aus. Mit TI JFE2140 oder JFE150 hätte man dann eine recht kompakte rauscharme Lösung mit Schutzdioden nach VEE/VCC. < https://www.ti.com/lit/ds/symlink/jfe2140.pdf > Wie sehen denn die Schwinger aus: Innenwiderstand / erwartete Last? Wir hatten DAMALS welche von Krautkrämer,Köln Die wurden mit Avalanchetransistoren angeheizt, 16 Kanäle auf einer Platine. Die genaue Sendefrequenz war Sache des Schwingers. (Damals, als es noch KKWs zum prüfen gab) Gerhard
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https://de.wikipedia.org/wiki/Richtkoppler Damit bist Du zumindest schon mal das Gröbste los. Gruß Jobst
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Richtkoppler, interessante Idee, habe ich in solchen Anwendungen nie gesehen. Evtl. Frequenz zu niedrig? Ich glaube ich nehme die Schaltung im Anhang aus Camacho und Fritsch: https://ieeexplore.ieee.org/document/4524997
Hmmm, mit dem BSS139 verheizt die Schaltung immerhin 10 W während eines 100V Pulses. Ich habe jetzt noch eine uralte Lösung mit JFETs gefunden - ist das noch aktuell oder sind die Dinger mittlerweile komplett EOL? https://electronics.stackexchange.com/questions/565893/replacement-for-low-resistance-jfet-current-limiter
Jemin K. schrieb: > Der Titel sagt es schon, ich suche einen Schaltplan für eine Schaltung, > die es ermöglicht, einen Operationsverstärker vor einem sehr > hochvoltigen Sonarimpuls zu schützen. Sonar funktioniert mit Schallwellen und die interessieren einen OP relativ wenig. Der Schalldruck von einem Sonarimpuls wird auch eher in Pa gemessen ;-) Treten die "Sonarimpulse" irgendwann auf oder weißt du, wann die kommen? Wie lange darf es dauern, bis nach einem Sendeburst die Schutzschaltung den OPV wieder frei gibt? Wie stark muss der "Sonarimpulse" abgeschwächt werden, bevor er beim OP ankommt.
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Jemin K. schrieb: > Die Spannungen sind +- 150-200 > Volt während des Sendens, aber das Echo sind natürlich nur wenige mV und > kleiner. Mich wundert, dass 1 kOhm schon ein nicht mehr tolerables Rauschen produziert. Nehmen wir mal eine Temperatur von 300K und eine Bandbreite von 100kHz an. Dann beträgt das Rauschen nach Nyquist gerade mal 1.3µV. Das ist in der Praxis kaum noch messbar. Müssen die Impulse wirklich so präzise gemessen werden?
Rainer W. schrieb: > Treten die "Sonarimpulse" irgendwann auf oder weißt du, wann die kommen? > Wie lange darf es dauern, bis nach einem Sendeburst die Schutzschaltung > den OPV wieder frei gibt? > Wie stark muss der "Sonarimpulse" abgeschwächt werden, bevor er beim OP > ankommt. Die treten auf, wenn ich sende, also ca. 10-30x pro Sekunde und sind ca. 100-200 us lang mit um die 400 kHz - also keine Pulse im eigentlichen Sinn sondern Bursts, aber egal. Idealerweise ist der Schaltkreis in maximal 100 us empfangsbereit. Fritz G. schrieb: > Mich wundert, dass 1 kOhm schon ein nicht mehr tolerables Rauschen > produziert. > Nehmen wir mal eine Temperatur von 300K und eine Bandbreite von 100kHz > an. Dann beträgt das Rauschen nach Nyquist gerade mal 1.3µV. Ja, das ist ein Problem, weil das Signal doppelt abgeschwächt wird: beim Senden verteilt es sich entsprechend der Richtcharakteristik des Transducers und auf dem Rückweg streut es noch mehr, da die Objekte ja zufällig geformt sind. Daher entscheidet das Rauschen über die Reichweite. Ziel wäre es mit maximal 1 nV/sqrt(Hz) zu schaffen, und der Verstärker rauscht ja auch noch (0.8 nV/sqrt(Hz)).
Ich nehme an, dass ich meine Idee mit den JFETs gar nicht umsetzen könnte, da die ja gar nicht hinreichend spannungsfest sind, oder?
Wie wäre es mit einer Gabelschaltung: https://www.sarganserland-walensee.ch/radio_tv_historisch/AM_Sender/gabel_schaltung.htm Die stammt eigentlich aus der guten alten analogen Telefonie, funktioniert aber auch bei höheren Frequenzen. Sie kommt aber ohne ohmsche Widerstände und aktive Bauelemente aus. An C kommt der Piezo, Z ist eine Nachbildung der komplexen Impedanz desselben. In b wird das Sendesignal eingespeist, an A wird das empfangene Signal ausgeleitet. Beim Senden werden die beiden Primärwicklungen des Trafos gegensinnig durchströmt, so dass sich ihre Magnetfelder aufheben. Bei Empfang sind die Wicklungen in Reihe geschaltet, das Signal wird auf die Sekundärwicklung übertragen. Einziger Nachteil ist die Abschwächung durch die Symmetrierimpedanz Z. PS: Hast Du mal das Eigenrauschen des Piezos abgeschätzt oder gemessen? Ist das wirklich niedriger als das eines 1kOhm-Widerstands?
Ja, die JFETs müssen den Spannungsabfall schon ausbaden. Da wird die Auswahl sicherlich eng. Man könnte jetzt natürlich an eine Kaskade von Begrenzern denken die von Stufe zu Stufe 40V mehr abknabbern. Vermutlich ewig unvollendet und die Serienwiderstände addieren sich. Evtl. wären auch 1W-Z-Dioden eine Alternative. Rauschen zwar wie Sau, aber nur dann wenn sie leiten, und dann kann man eh nichts Sinnvolles messen. Die Frage ist eben, wann die wieder zu machen, (und natürlich auch, wie schnell auf) JFETs haben übrigens bei Vds >= 5V auch einen Rauschstrom im Kanal durch einen Avalanche-Effekt. Mit 1nV/rtHz ist es dann jedenfalls vobei. Die Frage ist, ob Du die 1nV/rtHz-Liga überhaupt brauchst. Ultraschall-Rückstreuung aus Stahl z.B. liefert auch fette aber dennoch verrauschte Signale weil jede Korngrenze anders reflektiert. In einem früheren Leben hab' ich mal ein 8080-Programm zur Berechnung der Korngröße aus der Rückstreuung als Diplomarbeit geschrieben. Wo ist noch mal die Flasche mit dem Gerontol-Forte??? Gerhard
Gabelschaltungen, Richtkoppler, Quadraturhybride funktionieren halt nur wenn die Impedanzen stimmen und konstant bleiben. Die Ultraschallschwinger sind auf jeder Frequenz anders, der Sender sicherlich etwas anderes als 50 Ohm wenn er passiv ist und wenn das Impedanzniveau am RX 50 Ohm sein soll, dann sind 0.9nV/rtHz schon verbraucht. Das 1 nV/rtHz der OpAmps ist nur, wenn die Signalquelle ein Ohm'scher Kurzschluss ist; sonst ist das nur eine Komponente von vielen die sich geometrisch addieren.
Kleine Reedrelais haben z.B. 250µs Einschaltzeit bis zur ersten Kontaktberührung und 250µs Prellzeit um im Kontaktwiderstandsbereich sicher unter ein Ohm zu kommen. Steuert man den Reedkontakt vor dem Verstärker und einen 200µs Puls zeitgleich an, hat man 50µs Sicherheitsabstand zum Pulsende, dann kommen 250µs Prellzeit bis zum sicheren Kontakt. Der Verstärker ist also erst 500µs nach der Pulsfront sicher angekoppelt. In der Zeit läuft die Pulsfont in Wasser knapp 40cm hin und zurück. Wenn es noch näher funktionieren muss, braucht man quecksilberbenetzte Kontakte (nur für Militäranwendungen?), damit wäre es möglich die 200µs+100µs zu erfüllen (>25cm). Es geht aber auch, auf einen Kurzdistanzmodus umzuschalten: Viel weniger Sendeleistung, kürzerer Pulsburst und Eingang mit Widerstand-Diodenklemmung. Das damit höhere Rauschen spielt bei der kurzen Entfernung deutlich weniger eine Rolle, weil die Streckendämpfung dann ja klein ist. Wenn man den Pulsburst von 200µs auf 100µs verkürzt, kann man das Relais auch 100µs früher ansteuern und kommt so bis 30cm ran.
Ich habe mal die aktive Fläche eines US-Schwingers durchaus zart mit einer Pinzette angeschlagen und da war ein scharfer Speicher- oszi dran. Das gab einen 350V-Puls, ganz ohne elektrische Erregung. Da war klar, wo die kaputten CF300 herkamen. Der Überspannungsschutz muss immer funktionieren, auch ohne dass ein Prophet 250 us vorher Armageddon schreit. Ich habe übringens noch quecksilberbenetzte Reedrelais von The Adams & Westlake Corporation. Man kann spüren, wie die Brühe darin rumschwappt. Wenn man sie entgegen der Einbaurichtung hält, sind Common, NO, NC allesamt miteinander verbunden. Die gehen demnächst zum Wertstoffhof wenn sie niemand haben will. Ich habe auch mal geglaubt, dass ich sowas unbedingt brauche. Nicht einmal in -zig Jahren. Gerhard
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Der ohmsche Anteil des Schwingers im Piezo ist tatsächlich sehr niedrig. Ca. 15 Ohm. Ich habe mir mal die Schaltung hier überlegt/ abgeschaut. Was meint Ihr dazu?
Gerhard H. schrieb: > Der Überspannungsschutz muss immer funktionieren, auch ohne dass > ein Prophet 250 us vorher Armageddon schreit. Meine Reedschalterlösung ist immer geöffnet, nur in der beobachteten ms Signallaufzeit ist der Kontakt geschlossen. Trotzdem ist es sinnvoll über einen Transildioden Schutz nachzudenken. Ein mechanisch generierter Fehlpuls im Messfenster kann sowieso nicht ausgewertet werden, da schadet es nichts, wenn der Schutz dann den Quellpuls absorbiert.
Gerhard H. schrieb: > Ich habe übringens noch quecksilberbenetzte Reedrelais von > The Adams & Westlake Corporation. Man kann spüren, wie die Brühe > darin rumschwappt. Wenn man sie entgegen der Einbaurichtung > hält, sind Common, NO, NC allesamt miteinander verbunden. Das klingt mir mehr nach einem mit Quecksilber gefüllten Schalter, wie nach einem mit Quecksilber BENETZTEN SPST Reedkontakt. Bilder?
Ich denke Mal Reed geht schlicht schon nicht aufgrund der Abnutzung, oder?
< https://www.electronicsurplus.com/adams-and-westlake-awcm-26642t-relay-mercury-coil-12-63vdc-1125-ohm-x-2?srsltid=AfmBOoqhB2WFvAZ4a9qOJfmLi9qJCoJiFm2-rWAgrahZcXm-QHP_gIdO > Wenn der Quecksiber-Sumpf unten ist, fließt durch die Adhäsion immer neues Quecksilber an die Kontaktstellen, auch bergauf. Prellt praktisch nicht und nutzt sich nicht ab.
Sehr cool, aber eine Lösung mit Bauteilen die man noch kaufen kann wäre mir doch lieber 😬
Bei derart hohen Anforderungen an die Empfängerseite wäre es vermutlich günstiger, einen eigenen Piezo für die Empfangsseite zu verwenden. Dann könnte man Sender und Empfänger galvanisch entkoppeln. Was spräche dagegen? Das Rauschdesign der Emfängerseite wäre immer noch eine Herausforderung. Hier mal eine theoretische Betrachtung: https://www.ti.com/lit/an/slyt369/slyt369.pdf?ts=1778126756273&ref_url=https%253A%252F%252Fcn.bing.com%252F
Jemin K. schrieb: > Ich denke Mal Reed geht schlicht schon nicht aufgrund der Abnutzung, > oder? Ohne Lichtbogenbildung kann man > 1 Milliarden Schaltspiele erwarten. Bei Dauerbetrieb mit 30/s also >10000h. Sockel sind erfunden. Wie lange hält der Schallkopf? Der TO hält sich zum Einsatzzweck ja bedeckt. Weder hat er was zum notwendigen Einsatzabstand/Medium, noch zur Einsatzzeit gesagt. Schlimmer als Salamischeiben zu erbetteln, ist keine Salami zu bekommen. Wie soll man da Lösungen im Kontext durchdenken? Eine elektronische Lösung wäre sicher eleganter, wenn denn einer eine hätte. Gibt es an meiner Lösung einen Grund, warum es nicht gehen soll? Wie macht es die Konkurrenz? Man muss das Rad ja nicht neu erfinden. Schon mal in der Uni nach geeigneten IEEE Transactions of ... gesucht?
Wolf17 schrieb: > Es geht aber auch, auf einen Kurzdistanzmodus umzuschalten: Viel weniger > Sendeleistung, kürzerer Pulsburst und Eingang mit > Widerstand-Diodenklemmung. Der Verstärker im Empfänger für einen größeren Entfernungsbereich hat meist eine zeitabhängig Verstärkung, um die durch die Radargleichung beschriebene Dynamik aus dem Signal zu nehmen, zumal der Geber auf Grund seiner Güte nach dem Anregungsburst sicherlich auch noch nachschwingt. Das Nachschwingen ist unabhängig von der Sendeleistung, d.h. im Nahbereich ist die Signaldynamik durch die Güte des Gebers und nicht durch das Rauschen des Empfängers begrenzt, falls der Geber gleichzeitig als Empfänger dient. Bei einem eigenen Piezo für die Empfangsseite kommt es dann darauf an, wie gut der akustisch vom Geber entkoppelt ist - entsprechend steigt die Dynamik.
Jemin K. schrieb: > Die Spannungen sind +- 150-200 > Volt während des Sendens, Wie wäre es denn mit einem OpAmp, der diese Spannungen ab kann? Apex PA90 z.B.: https://www.apexanalog.com/products/pa90.html
Fritz G. schrieb: > Empfängerseite wäre es vermutlich günstiger, einen eigenen Piezo für die > Empfangsseite zu verwenden. Dann könnte man Sender und Empfänger > galvanisch entkoppeln. Was spräche dagegen? Dagegen spricht, dass ich gern erstmal kommerzielle Geber verwenden möchte, und die haben nur einen Kristall pro Kanal. Ansonsten sind wir gleich beim Design eines breitbandigen Gebers und das wird mindestens genauso schwierig wie das Problem hier. Wolf17 schrieb: > Ohne Lichtbogenbildung kann man > 1 Milliarden Schaltspiele erwarten. > Bei Dauerbetrieb mit 30/s also >10000h. Aber nicht eine kapazitive resonante Last in die man gerade 300 V geprügelt hat. Da muss man mit dem Ringdown schon sehr aufpassen. Wolf17 schrieb: > Der TO hält sich zum Einsatzzweck ja bedeckt. Weder hat er was zum > notwendigen Einsatzabstand/Medium, noch zur Einsatzzeit gesagt. Nö, ich erkläre es sehr gern! Seitensicht-Sonar für Süßwasser um verschiedene Pulsformen/Codes zu testen! Da Süßwasser oft flach ist, gehen Ideen nicht, bei denen es eine große Totzeit gibt. Wolf17 schrieb: > Wie macht es die Konkurrenz? Man muss das Rad ja nicht neu erfinden. > Schon mal in der Uni nach geeigneten IEEE Transactions of ... gesucht? Es gibt fast nix was dazu publiziert wurde. Was es gibt, ist. kOhm in Serie plus zwei Dioden, als auch den Abgriff über die beiden antiparallelen Dioden den ich oben skizziert habe. So wird es aber in alten Systemen gemacht, die im Prinzip einen logarithmischen Verstärker oder TVG Verstärker nutzen und nur die Hüllkurve des Echos auswerten. Die Systeme verwenden alle resonante Anregung mit einer fixen Frequenz - wie es neuere Systeme machen weiß ich nicht. Ich weiß nur, dass als Verstärker selbst AD604 oder digitale PGAs bzw direkt Ultraschall-Frontends verwendet werden - nur schweigen sich die Datenblätter da alle zur Schutzschaltung aus... Rick schrieb: > Wie wäre es denn mit einem OpAmp, der diese Spannungen ab kann? > Apex PA90 z.B.: Gute Idee, aber bei mir soll nur der Input die hohe Spannung abhalten, nicht der Output. Ich habe keine +- 150 V als Versorgung! Außerdem rauscht das Ding zu sehr. Die 200 Euro Preis für ihn helfen auch nicht gerade 😬
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Jemin K. schrieb: > Dagegen spricht, dass ich gern erstmal kommerzielle Geber verwenden > möchte, und die haben nur einen Kristall pro Kanal. Was heißt "einen Kristall pro Kanal"? Was spricht gegen ZWEI "kommerzielle Geber", einen als Geber und einen als Empfänger. Vielleicht erzählst du einmal, wo es drum geht.
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Ich hatte in der Literatur zu Ultraschallgeräten noch diese Schaltung gefunden. Das ist das einzige Feld, wo tatsächlich was zu den Schaltungen publiziert wird. Allerdings sind die Frequenzen viel höher (10+ MHz) und die Spannungen kleiner (<100 V). Ich kann mir die Funktion davon absolut nicht erklären. Das sind doch nur 3 Body Dioden in Serie, oder? Wie zum Henker kann man damit den Anregungspuls abschwächen? Funktioniert das irgendwie über die parasitären Elemente in den FETs (normale N-FETs, IRF5801)? Ich vermute bei 450 kHz versagt das, oder? Quelle: https://link.springer.com/article/10.1007/s10916-014-0034-0
Rainer W. schrieb: > Jemin K. schrieb: >> Dagegen spricht, dass ich gern erstmal kommerzielle Geber verwenden >> möchte, und die haben nur einen Kristall pro Kanal. > > Was heißt "einen Kristall pro Kanal"? > Was spricht gegen ZWEI "kommerzielle Geber", einen als Geber und einen > als Empfänger. > > Vielleicht erzählst du einmal, wo es drum geht. Steht oben, Seitensichtsonar. 2 Geber ist schlecht, weil 1000 Euro das Stück und die sich nicht hinreichend ausrichten lassen. Die Strahlbreite ist wenige Grad, die Elemente im Inneren sind nicht immer gut ausgerichtet und dann hast Du links vielleicht eine Überlappung der Richtcharakteristik aber rechts ist dafür alles dunkel.
Jemin K. schrieb: >> Ohne Lichtbogenbildung kann man > 1 Milliarden Schaltspiele erwarten. >> Bei Dauerbetrieb mit 30/s also >10000h. > Aber nicht eine kapazitive resonante Last in die man gerade 300 V > geprügelt hat. Da muss man mit dem Ringdown schon sehr aufpassen. Mit Last ist hier sicher die Quelle gemeint und nicht die Signalsenke=OP. Sollte vorne was nachschwingen, darf man erst später zuschalten. Bei einer aktiven Klemmschaltung wäre man in dieser Zeit aber genauso blind. Dem offenen Kontakt ist es egal, welche Resonanzen vorne anliegen, solange er nicht durchschlägt. Wie wäre es den Verstärkerzweig aufzuteilen? Einen etwas rauschenden Kanal mit aktiver Klemmung und Vorwiderständen für den Nahbereich. Einen zweiten, sicherheitshalber erst später über Reedrelais zugeschalteten Kanal, extrem Rauscharm, für den Weitbereich?
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Eventuell täte es ja auch ein Analogschalter, es müssen ja nicht unbedingt so viele Kanäle wie bei diesem hier sein: < https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAX14866.pdf > 210 Vpp geht doch schon mal in die richtige Richtung. 13 Ohm ON-Widerstand ist auch ok, braucht nur 5V. Mit weniger Kanälen geht auch möglicherweise mehr Spannung. Es kann sein, dass zu dem Thema auch was in dem Standardwerk steht: H & J Krautkrämer, Materialprüfung mit Ultraschall, ich glaube Springer & entsprechend teuer...
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Wolf17 schrieb: > Mit Last ist hier sicher die Quelle gemeint und nicht die Signalsenke=OP Jahaha, aber mit den Dioden hast Du da einen schönen return path. Wolf17 schrieb: > Wie wäre es den Verstärkerzweig aufzuteilen? Das ist auf jeden Fall eine kreative Idee. 2 getrennte Pfade wären doof weil ich direkt sample und nicht downmixe und 2x Datenrate ist da unschön. Aber wäre es eine Idee den Widerstand nach einer bestimmten Zeit durch ein Reed kurzzuschließen, i.e. die Rauschquelle zu überbrücken? Hatte jemand mit mehr Ahnung als ich mal auf diese seltsame FET-Schaltung oben schauen können? Ich habe die nochmal angehängt...
Jemin K. schrieb: > Ich glaube ich nehme die Schaltung im Anhang aus Camacho und Fritsch: > https://ieeexplore.ieee.org/document/4524997 Für ein Sendesignal mit geringem duty cycle sicher OK aber ein Dauersignal werden die MOSFETs, ohne zusätzlichen Sourcewiderstand dazwischen, nicht überleben. Jemin K. schrieb: > Ich nehme an, dass ich meine Idee mit den JFETs gar nicht umsetzen > könnte, da die ja gar nicht hinreichend spannungsfest sind, oder? Richtig. Mal abgesehen von der Spannungsfestigkeit, je nach JFET und dessen IDSS könnte auch hier ein zusätzlicher, gemeinsamer Sourcewiderstand bei Dauersignal am Eingang notwendig sein. Jemin K. schrieb: > Ich kann mir die Funktion davon absolut nicht erklären. Das sind doch > nur 3 Body Dioden in Serie, oder? Wie zum Henker kann man damit den > Anregungspuls abschwächen? Ich sehe auch nicht wie das funktionieren soll. Die MOSFETs sind in Diodenschaltung, wohl mit der Absicht nichtlineare Widerstände zu realisieren. Allerdings sitzen jeweils die Bodydioden des anderen Pfades in parallel. Das Sendesignal wird schon am Eingang begrenzt, was eigentlich nicht Sinn der Sache ist. Im Empfangsfall dürfte die Signaldämpfung durch die MOSFETs auch recht hoch ausfallen. Wo ist da der Unterschied zu einem simplen Vorwiderstand? Es wäre durchaus empfehlenswert sich die Sache mal genauer mit SPICE anzusehen. Die darüber gezeigte Diodenschaltung funktioniert übrigens so nicht da die Dioden in der linken Hälfte der Brücke verpolt sind. Was passt nicht and der Diodenbrücke? Da entsteht selbstverständlich Verlustleistung in den Widerständen aber das lässt sich doch viel leichter auffangen als mit irgendwelchen Halbleitern. Die Brücke ist Dauersignalfest und das Sendesignal wird nicht beeinflußt. Bei sehr hoher Sendespannung sollte jede Diode in der Brücke mit jeweils 2 (oder mehr) Dioden in Reihen ersetzt werden. Für 500kHz sind 1N4148 Dioden mehr als nur ausreichend. Die Dämpfung bei Empfang ist vernachlässigbar.
ich habe ja nun keine ahnung, aber die hochspannungsbegrenzung kommt bei spulen zur anwendung, deren strom man jäh unterbricht, an schaltern, man nimmt dort rücklaufdiode, snubber, kondensator und widerstand. eine spule steht einem anlaufenden strom erstmal mit dem aufbau einens magnetfeldes entgegen. tja was mögen die fet-dioden da bewirken, sie haben eingangskapazitäten die erst geladen werden müssen, ehe sie leiten. das nimmt schon mal eine spannungsspitze. so meine vermutung. zwei je recht kleine kondensatoren im signalweg könnten für die kapazität der eingänge so wenig strom durchlassen, das die spannung gar nicht so hoch steigen kann ?
Hallo Jemin, ich würde nachdenken über zwei antiseriell verschaltete GAN-FETs, z.B. den EPC2054 mit einem RDSON von ca. 40mOhm. GAN deshalb, weil bei 200V und 500kHz die Kapazität Drain zu Source ganz erheblichen Einfluss auf die Last hat. Der EPC2054 hat da ca. 360pF / 2 (weil 2 in Reihe) = 180pF, was bei 500kHz einem XC von ca. 1,7kOhm entspricht. Wenn Du mit der Last leben kannst ist das ok, wenn nicht zwei der Teile in Reihe, das verdoppelt den XC. Für die Ansteuerung sehe ich zwei Alternativen, je nach Anforderung an die Geschwindigkeit a) Einige zig bis zu einigen 100µs kann man ohne großen Aufwand erreichen mit einem Photovoltaic Koppler z.B. dem APV1121S. Der erzeugt um die 8V (Z-Diode 4,7V zur Begrenzung nicht vergessen) und hat eine Einschaltzeit von ca. 400µs und eine Ausschaltzeit von ca. 100µS. Tatsächlich ist der für Mosfet Transistoren spezifiziert mit deutlich größeren Kapazitäten zwischen Gate und Source. Die Zeiten gelten für 1nF, so dass für den EPC mit ganz grob (ohne jetzt gerechnet zu haben) die Hälfte angenommen werden kann. b) Mit einem Digital Isolator z.B. ISO7710 und einem kleinen 1W DC/DC Converter könnte man ordentliche Schaltzeiten erreichen. Der ISO7710 liefert +/- 4mA, dürfte reichen um den GAN relativ sanft in 150ns – 200ns aufzuladen auf die Threshold-Spannung. Das Schalten des GAN erzeugt eine gewisse charge injection am Ausgang, die Du berücksichtigen musst. Ansonsten würde ich am Eingang des Verstärkers eine Klemmung mit Schaltdioden und niedrigem Leckstrom einsetzen, irgendwas mit BAV99 o.ä. Gruß Bernd
Hmmm, Du meinst Opto-SSR mit GANs und ISO bauen? Das klingt ziemlich brilliant! Charge injection und Last dürften schon halbwegs passen! Die Idee ist wirklich gut, ich denke das probiere ich! Vielen Dank!
Bernd K. schrieb: > ich würde nachdenken über zwei antiseriell verschaltete GAN-FETs Da krümmen sich einem die Fußnägel. Das Material heißt "GaN", nur so zur Interscheidung von GAN (Generative Adversarial Networks). https://de.wikipedia.org/wiki/Galliumnitrid
Du hast jetzt ehrlich einen Ragepost geschrieben weil autocorrect einen Buchstaben nicht korrekt kleingeschrieben hat? 🤣
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Als Prinzip wäre Kompression bzw ein Limiter, Brickwalllimiter nett, aber das sind nur Worte aus dem Effektpedalbereich.
Ja genau, der Schaltkreis heißt Limiter. Im Zweifel ein Widerstand und zwei Dioden. Was ich jetzt gesehen habe, in einem kommerziellen System mit hässlich verrauschten Bildern, sind 5 kOhm Widerstände plus antiparallele Dioden. Aber da ist die Spannung vermutlich höher, zumindest spezifizieren sie 500 Watt Ausgangsleistung (p2p vermutlich).
Rainer W. schrieb: > Da krümmen sich einem die Fußnägel. > Das Material heißt "GaN", nur so zur Interscheidung von GAN (Generative > Adversarial Networks). Das ist hier ein Elektronikforum, das Forum in dem es um aufgerollte Fußnägel geht, ist eine Straßenecke weiter. Aber schön, dass auch dir aufgefallen ist, dass Abkürzungen nicht immer eindeutig sind.
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Sowas Ähnliches gibt es ja auch als AGC, automatic gain control. Eine einfachere Version wäre mittels Glühbirne und Photoresitor wie ich gelesen habe. Heute nähm man wohl Led und Photozelle (Phototransistor). Die am Piezo anliegende Spannung wird durch Led und Phototransistor kurzgeschlossen. So stelle ich mir das ohne größere Sachkenntnis vor. Das Bild soll das Prinzip darstellen. Reines Wunschdenken ohne Realitätsbezug, gelle. ich weiß auch nicht, ob Bernd K das nicht auch schon angedacht hat. Die Leckströme habe ich dabei nicht aufm Schirm.
Gute Idee, aber leider zu langsam. Der erste Puls steigt ja in Nanosekunden auf unsichere Werte. Man muss in diesem Fall bewusst abschalten bevor man sendet...
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