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Thema: Auf Masse gepulstes Signal verstärken & auswerten

  1. #1
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    Auf Masse gepulstes Signal verstärken & auswerten

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    Hallo,

    ich bin neu hier

    Ich versuche gerade ein Rechtecksignal auszuwerten. Geschaltet wird die Masse. Die Spannung bewegt sich im mV-Bereich, so bei 800mV. Leider habe ich keine Oszi um das genau auswerten zu können. Hänge ich an das Signal eine LED, blinkt diese schwach.

    Dieses Signal möchte ich mit einem Optokoppler einfangen, es ist aber etwas zu schwach. Manche Impulse werden gerade so angezeigt, es reicht aber nicht ganz aus.

    Dieses Signal würde ich jetzt gerne verstärken. Da ich kein Elektronik-Fachmann bin, hatte ich nur grob in Richtung Transistorschaltung gedacht, hab aber keinen wirklichen Plan, wie das aussehen soll. Deshalb habe ich mir die originale Schaltung mal etwas genauer angesehen. Die Schaltung da sieht irgendwie sehr viel anders aus, als ich die "Standard"-Transistorschaltungen kenne. Ich habe den Schaltplan mal kurz aufgezeichnet und hänge diesen an.

    Meine Vermutung der Funktion ist, dass der vorhandenen Microcontroller eine entsprechende Schaltspannung zur Verfügung stellt und das ankommende Signal dann verarbeitet. Die zwei Anschlüsse am Microcontroller sind frei konfigurierbar.

    Die Frage jetzt, bevor ich das einfach wild nachbaue und dabei im günstigsten Fall einen Optokoppler verbrate: Was ist das für eine Transistorschaltung, und wie funktioniert das? Ein Link würde mir schon reichen.
    Wer mehr schreiben möchte, könnte mir Hinweise auf die Dimensionierung der benötigten Bauteil geben Vor dem Optokoppler stehen 13V zur Verstärkung zur Verfügung.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken signal_140.jpg  

  2. #2
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    Wenn sicher ist, das der Schaltplan so richtig ist, kann man man die LED des Optokopplers mit einem Vorwoderstand (ca. 470 Ohm) gegen die Versorgungsspannung des kontrollers schalten. Da sollte so viel strom fleißen dürfen wie ein Eingang normalerweise so abkann, oder etwa 100 mal mehr als ein Pullup liefert.

  3. #3
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    Hm da hab ich mich wahrscheinlich missverständlich ausgedrückt, der vorhandene Microcontroller soll nicht beibehalten werden. Die Signalgeberseite des Optokopplers soll dieses Signal wiedergeben, der neue Microcontroller sitzt auf der Emfängerseite des Optokopplers. Ich zeichne mal auf wie ich mir denke, dass das klappen könnte.

    Jetzt weiß ich aber nicht ob das auch wirklich so funktioniert und wenn ja, was ich da als Widerstandswerte nehm.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken _h_ja.jpg  

  4. #4
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    So wird die Schaltung nicht funktionieren. Ein paar mehr Informationen zur Signalquelle wären auch nicht schlecht:
    Spannung im Ein und Auszustand, soweit das Messbar ist.
    Welche Frequenz (offensichtlich eher niedrig) ?
    Widerstandswerte bzw. der Strom den die Signalquelle liefern kann.

  5. #5
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    Ich versuch mal zusammenzutragen was ich habe, das ist leider nich viel. Ich habe noch kein Oszilloskop und kenne auch keinen der eins hat. Werde mir zwar in naher Zukunft eins zulegen, bis dahin muss ich aber mit meinem Digitalmultimeter auskommen.

    Die Frequenz ist relativ niedrig, das niedrigste sind so um die 5hz. Selbst bei einer hohen Frequenz bleibt das Flackern der LED sichtbar.

    Die Spannung im Auszustand ist ziemlich genau 0, im Ein-Zustand ca. 800mv bei sichtbarem flackern. Wird wohl ca. das doppelte sein.

    Den gelieferten Strom kann ich morgen mal durchmessen, wird aber nicht viel sein, da das Signal ja eigentlich nicht für eine Last gedacht ist.


    Schlimmstenfalls werde ich mir einen empfindlicheren Optokoppler besorgen (Die die ich jetzt hab sind relativ unempfindlich), schön wäre trotzdem, wenn das mit einem Transistor klappt.

  6. #6
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    Hallo!
    @ pyr0skull!

    Als erstes würde ich dir empfehlen (weil du so gerne skizzierst) ein Programm "AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05", das ich selber schon lange zum skizieren von Schaltungen benutze (zuletzt habe ich mir eigene Symbole editiert), von www.tech-chat.de zu installieren. Die Skizzen müssen als Code gepostet werden.

    Wenn das Signal als Wechselspannung an den Optokoppler (OK) zugeführt werden darf, dann kannst Du einen Transistorverstärker verwenden. Ich befürchte aber, dass er zwei Transistoren braucht: für Verstärkung des Signals und zum Ansteuern des OKs. Wenn es für dich nicht zu kompliziert wäre, dann kann ich dir sowas skizzieren.

    Übrigens, ich habe einen Hameg 205/7 den ich nicht mehr brauche.

    MfG

  7. #7
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    Hallo Picture

    Ich "benutze" Eagle (heißt, ich arbeite mich gerade ein), werde mir das von dir genannte Programm aber mal ansehen. Da ich noch nicht so richtig mit Eagle zurecht komme ging es schneller, die 2 Sachen schnell per Paint zu skizzieren

    Was das Wechselspannungssignal angeht kann ich das gerne mal ausprobieren. Ich hab genug von den Optokopplern hier, da ich die Dinger vorsorglich für solche Fälle besorgt hab und bis jetzt nur einen verbraten hab. (Vorwiderstand vergessen)

    Wenn du mir also eine solche Schaltung zeichnen könntest wäre ich dir sehr dankbar. Ich habe Universaltransistoren und ein komplettes Widerstandssortiment zur Verfügung.

    Zum Oszi: Schreib mir doch kurz eine private Nachricht dazu, ich denke wir werden uns da einig

  8. #8
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    O.K. Zuerst die Schaltung im Code.

    Die Spannungsverstärkung ist gleich ca. Ku=Rc/Re und der Eingangswiderstand ca. Ri=[(ßRe+Rb)/ß*Re*Rb], wobei ß von T1 ist. Daraus lässt sich der Koppelkondensator berechnen als C=1/2*pi*F*Ri, wobei F=Grenzfrequenz des Hochpasses ist. Der C1 sollte größer als für min. Frequenz ausgerechneter sein.

    Der Arbeitspunkt des T1 lässt sich mit Rb auf ca. VCC/2 auf dem Kollektor einstellen bzw. wenn ß genau bekannt ist Rb kann man ausrechnen.

    Bei jeder Unklarheit bitte fragen.

    Viel Spaß und Erfolg damit!

    MfG
    Code:
                                           Vcc
                                            +
                                            |
                              +-------------+
                              |             |
                             .-.    .       |
                             | |Rc          |
                         Rb  '-'6k2         |
                          __  |   \ C2    |/
                       +-|__|-+---|]-+----| T2
                       |      |   /  |    |>
                    /  |    |/   10µ.-.     |
         Signal >--[|--+----| T1    | |Rb2 .-.
                    \+      |>      '-'    | |
                    C1        |      |100k '-'
                             .-.    ===     |  OK +----->
                           Re| |    GND    .|-----|.
                           1k'-'           ||     ||
                              |            ||   |/ |
                             ===           |V-> |  |
                             GND           |-   |> |
                                           ||     ||
                                           '|-----|'
                                           ===    +----->
                                           GND

  9. #9
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    Wenn das Signal sogar reicht eine LED anzusteuern, dann geht das auch einfacher. Die Einzige Vorraussetzung sind mehr als etwa 0,7 V in der Einphase und mehr als etwa 0.1 mA.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken optokop.png  

  10. #10
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    Ja, dafür benötige ich dann aber einen PNP-Transistor. Was ist denn sinnvoller, eine Transistorschaltung oder ein empfindlicherer OK?

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