Frage zum Ultraschall-Interface aus RN-Wissen

[ach-feld]

hallo zusammen,

ich habe mir einmal das Ultraschall-Interface aus dem RN-Wissen Bereich angeschaut und wollte dieses nun nachbauen. Allerdings benötige ich nur den analogen Ausgang. Kann ich dann den "Amplifier" und den "Comparator und Switch" Teil weglassen? Oder benötigt man diese für den analogen Ausgang?

Vielen Dank im vorraus

ach-feld

[ach-feld]

hallo,

hat noch keiner von euch mit diesem board experimentiert? es wäre echt super, wenn ihr mir helfen könntet.

gruß

[pandadriver]

Ich kenne das Board zwar nicht, aber ich habe mir das Schema mal kurz angeschaut. Du kannst die Teile nicht einfach weglassen, da das Signal des analogen Ausgangs aus dem Wert des andern Ausgangs erzeugt wird.

[TorstenO]

Hallo,
ich habe zwar noch nicht damit experimentiert, mir jedoch mal die (pfiffige) Schaltung näher angeschaut.
Leider kann man nicht auf die Blöcke Amplifier, Comparator und Switch verzichten:
Der Switch (Flip-Flop 2x4011 rechts oben) ist notwendig, um zu Beginn des Sendebursts (activ low) sowohl das Aufladen des Rampenkondensators (47n über 220k) als auch den Amplifier (linker BC547C) zu "aktivieren". Dieses Flip-Flop verharrt in diesem Zustand, bis das laufzeitbehaftete Empfangssignal den Switch über den Amplifier und den Comparator (rechter BC547C) wieder zurücksetzt.
Die Rampe wird hiermit beendet, die Kondensatorspannung gehalten und am Analogausgang steht die Entfernungsinformation an.

Wäre der Switch nicht da, so würde die Rampe nie gestartet werden.

Wäre der Amplifier und der Comparator nicht da, so würde der Switch nie mehr zurückgesetzt werden und somit die Rampe nicht beendet werden. Das heißt, der Kondesator würde sich einfach auf die Versorgungsspannung aufladen, und sonst nichts weiter.

Du siehst, es ist hier (leider) nichts überflüssig.

Gruß
Torsten

[ach-feld]

hallo,
erst einmal danke für deine antwort...
ist es denn vielleicht möglich auch ohne den schwingkreis den analogen ausgang zu benutzen? habe nämlich alle bauteile da, jedoch nicht die spule. und für 30cent noch einmal porto bezahlen...

gruß

ach-feld

[Manf]

Es stimmt schon, dass die Schaltung so aufgebaut ist, dass sie kaum überflüssige Teile enthält. Das war eigentlich auch eher das Ziel.

Der Basisstrom steigt während des Empfangs auf ein paar µA und steuert damit die Verstärkung laufzeitabhängig. Diese Arbeitspunktverschiebung die den Kollektorstrom auf etwa 1-2mA erhöht soll ja kein Signal ergeben, dafür sorgt die Spule mir dem niedrigen Gleichstromwiderstand.

Führt man einen entsprechend niedrigen ohmschen Kollektorwiderstand ein, dann sinkt die Verstärkung erheblich und man müßte sie nach einem Filter (Bandpass oder Hochpass) im Signalweg wieder anheben.

Man könnte beispielsweise mit einem zweiten Operationsverstärker (Doppel-OPV) ein aktives Filter realisieren. Ganz so elegant wäre es dann nicht mehr (für mich).
Manfred

[ach-feld]

das bedeutet nun also, dass ich mir auf jeden fall noch eine spule mit 4,7mH besorgen muss? mist.
ich verstehe aber immer noch nicht, wieso überhaupt ein schwingkreis für den analogen ausgang erforderlich ist. tut mir leid, aber ich verstehe die schaltung nur bedingt.
habe mir auch schon mehrmals die beschreibung dazu durchgelesen, trotzdem ist mir der aufbau nicht klar. vielleicht kann mir jemand diese noch einmal mit anderen worten erklären, als sie im RN-Wissen Bereich beschrieben ist.
hoffentlich wird dann alles klarer. schließlich möchte ich auch verstehen, warum das, was ich vor habe zu bauen, auch funktioniert.

ach-feld

[Manf]

mir jedoch mal die (pfiffige) Schaltung näher angeschaut
Ganz einfach ist die Schaltung in der Tat nicht und als erste Transistorschaltung könnte ich mir etwas anderes vorstellen. Andererseits setzt sie sich aus einer Reihe von Grundschaltungen zusammen die jede für sich überschaubar ist.
Hast Du die Beschreibung Kleinsignalverstärker schon gesehen?
Manfred

https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Kleinsignalverst%C3%A4rker

[ach-feld]

also habe ich das jetzt richtig verstanden, dass der schwingkreis dafür sorgt, dass nur bestimmte frequenzen verstärkt werden? also geht ohne spule gar nichts, oder kann man das abändern?
achso: welche auflösung hat denn die schaltung? da stand etwas von 5cm? ist dies bei jeder entfernung der fall oder wird die auflösung bei z.B. 50 cm schlechter?
würdet ihr mir diese schaltung überhaupt als abstandssensor für meinen roboter empfehlen? den vorteil den ich darin sehe ist, dass ich einen analogen ausgang habe, und so nicht einen der wenigen timer des avrs verwenden muss, um den abstand zu messen.

gruß

ach-feld

[Manf]

Man kann auch Filter ohne Spulen bauen, aber es kommt bei Analogschaltungen immer auf die Erfahrung und die Testmöglichkeiten an.

Die Auflösung ist die einer Analogschaltung, es werden Hindernisse mit starken Echos etwas näher gemessen als solche mit schwachen Echos. Das ist praktisch bei allen Ultraschallsensoren gleich.

Ich habe nichts gegen die Schaltung, ich würde ich sie aber nur bauen wenn ich wieder die Testmöglichkeiten zur Verfügung habe mit denen ich auch schon die vorherige Analogschaltung gebaut habe.
Manfred