NeroII
12.11.2009, 21:26
Hallo,
es geht um folgendes. Ich habe eine Eingansspannung, sie besteht aus
einer nahezu konstanten aber langfristig (ca. 10s) veränderbaren
Gleichspannungskomponente und einer daraufmodulierten Wechselspannung
(Anhang), deren Amplitude sich mittelfristig (0,5s) ändert.
Das ganze kommt in einem Roboterfußballspiel vor, die Spannungen
entstehen an einem festen Widerstand, der in Reihe zu einem
Phototransistor geschaltet ist. Die Gleichspannung entsteht durch das
Tageslicht, die Wechselspannung wird vom Ball ausgesendet. Die Höhe der
Amplitude der Wechselspannung sagt demnach aus wie weit der Ball weg
ist.
Das Ziel ist es, eine mittelfristig (0,1s) nahezu konstante analoge
Spannung im Bereich 0-5V zu generieren, abhängig von der Höhe der
Amplitude des Wechselspannungsanteils, die von einem
Mikrocontrollerboard ausgelesen werden kann.
Meine Idee war, den Gleichspannungsanteil mit einem RCD-Hochpass zu
eliminieren. Da die Wechselspannungsfrequenz 40kHZ beträgt, sollte das
eine schöne Dämpfung für nahezu 0Hz ergeben. Das Problem ist, dass die
Diode, wenn eine Germaniumdiode verwendet wird, nur Spannung über 200mV
durchlässt, ein negativer Anteil also verbleibt, ein negativer Anteil
muss jedoch verhindert werden. Das ist das erste Problem. Eine mögliche
Lösung ist es, 200mV mit einem OPV zu addieren, oder geht das
geschickter?
Nun müsste diese Spannung geglättet werden, ich möchte ja eine
mittelfristig (0,1s) nahezu konstante Spannung. Meine Idee ist es, den
Kondensator mit einer sehr geringen Zeitkonstante aufzuladen (20µs) und
dann mit einer langen Zeitkonstante zu entladen (100ms). Dadurch
verbleibt der Kondensator immer auf der Höhe der Spitzen und fällt in
den 500µs-Pausen nur um weniger als 1% ab. Meines Erachtens müsste man
aber die Glättungsschaltung von der Filterschaltung entkoppeln, erstens
damit die Glättung die Filterung nicht beeinflusst und zweitens da die
Filterschaltung eventuell die hohen Ladeströme nicht liefern kann, die
aus der kurzen Ladezeitkonstante resultiert.
Wie kann man das geschickt entkoppeln? Mit einem Impedanzwandler, oder
funktioniert das nicht wegen der Dämpfung der hohen Frequenzen?
Das ganze sollte dann 13 Mal auf eine Platine, die möglichst klein
werden sollte, nicht größer als halbes Europaformat.
Wenn jemand eine völlig andere Lösungsmöglichkeit parat hat, ist diese
sehr willkommen.
Ich bedanke mich schon mal bei allen die sich diese romanartige
Problembeschreibung überhaupt durchgelesen haben!
Viele Grüße
Cornelius
es geht um folgendes. Ich habe eine Eingansspannung, sie besteht aus
einer nahezu konstanten aber langfristig (ca. 10s) veränderbaren
Gleichspannungskomponente und einer daraufmodulierten Wechselspannung
(Anhang), deren Amplitude sich mittelfristig (0,5s) ändert.
Das ganze kommt in einem Roboterfußballspiel vor, die Spannungen
entstehen an einem festen Widerstand, der in Reihe zu einem
Phototransistor geschaltet ist. Die Gleichspannung entsteht durch das
Tageslicht, die Wechselspannung wird vom Ball ausgesendet. Die Höhe der
Amplitude der Wechselspannung sagt demnach aus wie weit der Ball weg
ist.
Das Ziel ist es, eine mittelfristig (0,1s) nahezu konstante analoge
Spannung im Bereich 0-5V zu generieren, abhängig von der Höhe der
Amplitude des Wechselspannungsanteils, die von einem
Mikrocontrollerboard ausgelesen werden kann.
Meine Idee war, den Gleichspannungsanteil mit einem RCD-Hochpass zu
eliminieren. Da die Wechselspannungsfrequenz 40kHZ beträgt, sollte das
eine schöne Dämpfung für nahezu 0Hz ergeben. Das Problem ist, dass die
Diode, wenn eine Germaniumdiode verwendet wird, nur Spannung über 200mV
durchlässt, ein negativer Anteil also verbleibt, ein negativer Anteil
muss jedoch verhindert werden. Das ist das erste Problem. Eine mögliche
Lösung ist es, 200mV mit einem OPV zu addieren, oder geht das
geschickter?
Nun müsste diese Spannung geglättet werden, ich möchte ja eine
mittelfristig (0,1s) nahezu konstante Spannung. Meine Idee ist es, den
Kondensator mit einer sehr geringen Zeitkonstante aufzuladen (20µs) und
dann mit einer langen Zeitkonstante zu entladen (100ms). Dadurch
verbleibt der Kondensator immer auf der Höhe der Spitzen und fällt in
den 500µs-Pausen nur um weniger als 1% ab. Meines Erachtens müsste man
aber die Glättungsschaltung von der Filterschaltung entkoppeln, erstens
damit die Glättung die Filterung nicht beeinflusst und zweitens da die
Filterschaltung eventuell die hohen Ladeströme nicht liefern kann, die
aus der kurzen Ladezeitkonstante resultiert.
Wie kann man das geschickt entkoppeln? Mit einem Impedanzwandler, oder
funktioniert das nicht wegen der Dämpfung der hohen Frequenzen?
Das ganze sollte dann 13 Mal auf eine Platine, die möglichst klein
werden sollte, nicht größer als halbes Europaformat.
Wenn jemand eine völlig andere Lösungsmöglichkeit parat hat, ist diese
sehr willkommen.
Ich bedanke mich schon mal bei allen die sich diese romanartige
Problembeschreibung überhaupt durchgelesen haben!
Viele Grüße
Cornelius