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Thema: Verstärkung eines Sensorsignals

  1. #1

    Verstärkung eines Sensorsignals

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    Hi also erstmal das problem:
    Ich möchte ein Signal von einem Infrarot-Fototransistor verstärken.
    Dieser soll eine IR-LED erkennen, die ein signal mit 10 Khz sendet.
    Sie sendet jedoch nur sehr schwach.
    Hab dazu auch schon eine Verstärkerschaltung aufgebaut mit einem OPV.
    nur schaffe es nicht, die Verstärkung hoch genug zu bekommen, um das Signal auch aus größerer Entfernung zu empfangen.

    Hier ist ein Bild der Schaltung, wie sie bisher aussieht:



    die werte der Widerstände haben zum testen auch ordentlich variiert:

    R1: 1 kOhm
    R2: variiert 1 MOhm bis 1,5 kOhm ... bei ca 230 kOhm hats noch funktioniert
    R3: variiert: 1 kOhm bis 150 kOhm .... der meistgenutzte wert waren 10 kOhm
    OPV: war LM 348N mit 5V versorgungsspannung

    Das problem besteht wohl darin, dass der Fototransistor bereits einen Gleichspannungsanteil durchlässt, wenn noch kein Signal von der LED empfangen wird.
    Der Gleichspannungsanteil wird jedoch voll mitverstärkt und so kommt bei höherer verstärkung als die 230 dann kaum mehr signal raus, sondern nurnoch der Gleichspannungsanteil mit fast 5V.
    Höher als die Versorgungsspannung wirds ja nicht.

    ich möchte in etwa eine Verstärkung von 1000 erreichen.

    Kann man den gleichspannungsanteil vor dem OPV rausfiltern, damit nur das gewünschte Signal verstärkt wird?
    oder ist an der Schaltung etwas grundlegendes falsch?

    hatte noch die idee, vielleicht den Gleichspannungsanteil mit einem Kondensator vor dem widerstand, über dem gemessen wird rauszubekommen... das würde dann so aussehen:




    kann das funktionieren?
    ... wie groß müsste dann die Kapazität des Kondensators sein?
    gibts dazu irgendeine formel oder sowas?


    das nächste problem ist es soll hinterher nochmal die Frequenz von 10 kHz rausgefiltert werden mit einem Bandpass. das würde dann so aussehen:




    für die elemente hatte ich da ungefähr diese werte:

    C: 25.3 nF
    L: 10mH
    R3: ca. 680 Ohm


    funktioniert das ding oder hab ich da was falsches ausgerechnet/ die falschen formeln?
    Bzw brauch ich das ding überhaupt?
    Das endsignal soll von nem microcontroller erkannt werden.


    So schonmal ein dickes danke fürs durchlesen
    ich bitte bei den antworten wenns nicht so einfach is um Bilder und um Konkrete Werte für die Bauteile
    und bitte nich zu kompliziert schreiben, bin ein ziemlicher anfänger[/b]

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Dirk
    Registriert seit
    30.04.2004
    Ort
    NRW
    Beiträge
    3.791
    Hallo Apfeltasche,

    Links:
    http://www.chemiephysikskripte.de/li....htm#Empfänger
    http://users.aol.com/gykophys/imikspl.htm
    http://spurt.uni-rostock.de/analog.pdf

    Besonders das letzte ist gut, weil da auch Grundlagen stehen.

    Gruß Dirk

  3. #3
    Hallo Dirk,

    Mit dem Kondensator und dem zusätzlichen Widerstand von 10kOhm hat des jetzt dann endlich geklappt. Danke.

    Aber sind meine Ideen zum Bandpass so richtig, oder von vornherein total falsch?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Idee mit dem Bandpaß ist im Prinzip schon richtig. Man wird aber zumindest das Abtrennen der Gleichspannung besser schon vor dem Verstärker machen. Zum Teil kann man auch einen Bandpaßfilter und Verstärker mit einem OP kombinieren.

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