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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV und Piezo Problem


Autor: Carolin Zapa (seobalis)
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Hallo Leute,

ich habe ein OPV PA94 und ein Piezo benutzt. Aber ich habe ein Problem 
dass mein Piezo mit 1MHz funktioniert und ich bekomme unter 1MHz am 
Ausgang des OPV nur eine Spannung von ca. 70V. Das ist nicht genug. Und 
ich habe mir eine Lösung gefunden, die im Anhang steht. Ich bin mir aber 
nicht sicher ob das für meinen Fall funktioniert. Weil ich nicht genau 
weiß wie die beide MOSFET Q2 und Q3 reagieren.

Es wäre sehr nett von euch wenn ihr mir weiter helfen könnte.

Carolin

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Carolin Zapa wrote:
> Hallo Leute,

Hi...

> ich habe ein OPV PA94 und ein Piezo benutzt.

Wofür?

> Aber ich habe ein Problem dass mein Piezo mit 1MHz funktioniert und
> ich bekomme unter 1MHz am Ausgang des OPV nur eine Spannung von
> ca. 70V. Das ist nicht genug.

Nicht genug wofür? Wieviel Spannung hättest du denn gerne?

> Und ich habe mir eine Lösung gefunden, die im Anhang steht. Ich bin
> mir aber nicht sicher ob das für meinen Fall funktioniert.

Keine Ahnung (hab mir deine "Lösung" auch nicht genau angesehen). 
Ausserdem habe ich keine Ahnung, wie dein "Fall" aussieht.

Gruß,
Magnetus

Autor: Jemand (Gast)
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Is ja krass, nen OpAmp mit 360V.
Probiers mal aus aber benutz bitte Drehstrom, kein Labornetzgerät.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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>Is ja krass
ja. krass, der op kann 900V max !!

http://www.crystal.com/en/pubs/proDatasheet/PA94U_J.pdf

was kostet so ein ding??
+gib mal daten vom piezo , zb kapazität an !

Autor: 6641 (Gast)
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Ein Piezo mit 1MHz ... ja ja. Nach der Frage der Kapazitaet, Wo liegt 
denn die Resonanzfrequenz des Piezos ? Dannn gibt's noch den Unterschied 
GrosssignalBandbreite-Kleinsignalbandbreite. Zum Einen bringen die 
ueblichen Verstaerker nur ein paar mA, und die bringen bei der 
Kapazitaet nur ein paar kHz Fullpowerbandbreite, zum anderen wuerde 
etwas kaputtgehen, wenn man die Ampere bringen wuerde, die man bringen 
sollte.

Autor: Carolin Zapa (seobalis)
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Magnus Müller wrote:
> Carolin Zapa wrote:
>> Hallo Leute,
>
> Hi...
>
>> ich habe ein OPV PA94 und ein Piezo benutzt.
>
> Wofür?
>
>> Aber ich habe ein Problem dass mein Piezo mit 1MHz funktioniert und
>> ich bekomme unter 1MHz am Ausgang des OPV nur eine Spannung von
>> ca. 70V. Das ist nicht genug.
>
> Nicht genug wofür? Wieviel Spannung hättest du denn gerne?

ich brauche eine Spannung von 360V am Ausgang
>
>> Und ich habe mir eine Lösung gefunden, die im Anhang steht. Ich bin
>> mir aber nicht sicher ob das für meinen Fall funktioniert.
>
> Keine Ahnung (hab mir deine "Lösung" auch nicht genau angesehen).
> Ausserdem habe ich keine Ahnung, wie dein "Fall" aussieht.

Die Piezo hat eine Kapäzität von 638pF. Weil ich die Spg nicht bis 360V 
erreichen kann, benutze ich diese MOSFET für die Verstärkung

Autor: 6641 (Gast)
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Diese Op's sind eher teuer, ich hab mal nen OP89 im Einsatz. Der macht 
1200V, und kostete um die 500 euro. Der ist aber eher lahm. Bei 
niedrigeren Spannungen werden sie viel schneller. Ein PA98 allenfalls, 
mit 450V und 1000V/us, der waer doch was. Selbstbau wird viel teurer 
kommen, speziell fuer nur ein Stueck.

Autor: Carolin Zapa (seobalis)
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Düsentrieb wrote:
>>Is ja krass
> ja. krass, der op kann 900V max !!
nicht wenn man mit 1MHz arbeitet. Mit eine Frequenz von 1MHz bekomme ich 
wiegesagt nur ca 72V
>
> http://www.crystal.com/en/pubs/proDatasheet/PA94U_J.pdf
>
> was kostet so ein ding??
> +gib mal daten vom piezo , zb kapazität an !
Alles was ich von Herstelle weiß ist nur:
Kapazität = 630pF

Autor: 6641 (Gast)
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Der PA94 macht 700V/us. Daraus ergibt sich eine
full power bandwidth = slewrate / (2*pi*Vpeak)
von ca 700kHz bei 320Vpp. Bei ohmscher Last natuerlich. Falls nun der 
Strom nicht fuer eine kapazitive Last reicht muss man ev noch einen 
Emitterfolger nachschalten.

Autor: Carolin Zapa (seobalis)
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:( ich brauche ca. 2kV/µs wenn ich diese piezo mit 1MHz benutze. 
Deswegen kann keine OPV das schaffen. meine Meinung nach

Autor: 6641 (Gast)
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Der Zusammenhang zwiscehn Kapazitaet, Anstiegszeit und Strom ist bekannt 
?
i(t):=c*dU/dt, dh bei 2kV/us und 600pF musst du schon 1.2A bringen. Wie 
lange soll der Piezo das machen ? Laenger als 5 Zyklen ?

Autor: 6641 (Gast)
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Keine Bange, mit dieser Problematik hat es schon gestandene Physiker vom 
Stuhl gerissen.

Autor: Carolin Zapa (seobalis)
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6641 wrote:
> Der Zusammenhang zwiscehn Kapazitaet, Anstiegszeit und Strom ist bekannt
> ?
> i(t):=c*dU/dt, dh bei 2kV/us und 600pF musst du schon 1.2A bringen. Wie
> lange soll der Piezo das machen ? Laenger als 5 Zyklen ?

ja. das läuft kontinuierlich

Autor: 6641 (Gast)
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Neben der Ohmschen Verlustleistung im Piezo gibt es auch noch die 
mechanische Arbeit und deren Verluste. Die 1.2A erzeugen eine Kraft und 
die muss uebertragen werden koennen. Das geht ?

Ich kenne Piezos (Lowvoltage < 150V,  4x5x6mm) die sind in ein optisches 
System geklebt. Falls das System zu schwingen beginnt, dann erziehlt man 
vielleicht eine Amplitude von 10Vpp bei 15kHz, nach wenigen Sekunden ist 
der Kleber, ein Zweikomponenten Epoxy, zermuerbt und das System faellt 
auseinander.

Was ist denn die Anwendung? Die Resonanzfrequenz des Piezos sollte 
natuerlich hoeher als die Arbeitsfrequenz sein.

Autor: Tom K. (ez81)
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Carolin,

eine Deinem Anhang ähnliche Schaltung ist (WIMRE, habe das Buch nicht 
hier) halbwegs erklärt in "Art Of Electronics". Vielleicht hilft Dir das 
weiter. Oder Usenetzugang besorgen und bei de.sci.electronics 
nachfragen...

Grüße

Autor: Tom K. (ez81)
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Sorry, die Schaltung aus AoE ist nicht für 1MHz zu gebrauchen und auch 
nicht so ausführlich erklärt, wie ich dachte. Das 
Pseudo-Push-Pull-Prinzip ist aber das gleiche.

Autor: 6641 (Gast)
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Nur so nebenbei, die Firma APEX macht die Hochspannungs OpAmps nicht 
weil sie sonst nichts zu tun haetten, und's eh jeder besser kann. Etwas 
Besseres ist sicher moeglich, aber so auf die Schnelle nicht. Dh ich 
wuerd's mir nicht zutrauen. Ich wuerd zuerst mal die Aufgabenstellung 
ueberdenken.

Autor: Carolin Zapa (seobalis)
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Ja, aber ich habe die PA94. Deswegen versuche ich mit der weiter zu 
arbeiten.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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also: was soll das ganze denn tun?
signal?
konstant 1mhz /sinus ?
ca. 360v peak -oder- eff ??

Autor: 6641 (Gast)
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Carolina,
ich denke der PA94 ist begrenzt durch den Ausgangsstrom. Versuch doch 
dessen Ausgangsstrom zu erhoehen. Da gibt's passende Schaltungen mit 
einem PNP an der positiven Speisung, einem NPN an der negativen 
speisung, beide Basen ueber einen einen Widerstand an der jeweiligen 
Speisung. Und deren Kollektoren bilden zusammen mit dem ausgang des PA94 
den Gesammtausgang. Was der PA94 nicht an Strombringt, bringen die 
Transistoren. Die Transistoren muessen natuerlich die Spannung halten.


   |-------|--- (+)
   R       E
   |----- B
  |\       C
  | \      |
  |  \     |
  |  / ----|----- Out
  | /      |
  |/       C
   |----- B
   R       E
   |-------|--- (-)

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