Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Operationsverstärker Beschaltung
Ich baue mir gerade einen Ultraschall Enfernungsmesser.
Dazu folgender Schaltplan:
http://files.stefan-reible.de/public/ultrasonic_var2.GIF
Die OPs (TL084) haben folgende Beschaltung:
http://files.stefan-reible.de/public/OP.jpg
Was mach ich jetzt mit Vcc + und Vcc - ?
5V und Masse?
Oder brauch ich eine negative Spannung, wenn ja wie?
Gruß
Stefan
nimm 2 9v-blocks, verbinde + vom ersten mit - vom zweiten. an der verbindung ist dein "gnd". und dann misst du an dem freien pol vom ersten -9v und am freien pol vom zweiten +9V. fertig.
Hallo Lenox!
Du brauchst keine zusätzliche Spannung. Es wird so wie im Schaltplan funktionieren.
Den Anschluss der Positiven Spannung +Vcc (Pin 4) schaltest Du an +5V und den Anschluss der Negativen Spannung -Vcc (Pin 11) an Masse.
Ich würde evtl empfehlen zwischen die alle zusammengeschaltete +Eingänge der allen OPVs und Masse ein Kondensator (ca. 20 nF), falls das Ausgangsignal "unsauber" wäre.
MfG
Oky Danke ich versuchs mal so.
So geht.
Leider hab ich nur 10cm Reichweite und ich hör n Piepsen.
Wahrscheinlich ist die Frequenz einfach noch viel zu niedrig.
Das liegt aber an dem Ultraschalsender.
MfG
Denk ich auch, ich spiel gerade mit den pulse Befehlen von Bascom rum.
Do
Portb.1 = 0
Pulseout Portb , 1 , 40
Pulsein Zeitmessung , Pind , 2 , 1
Lcd Zeitmessung
Waitms 200
Cls
Loop
Leider zeigt das Display immer Werte zwischen 0-5 an.
Mit dem Oskar kann ich den Puls messen, am Sender als auch hinter der Schaltung des Emfängers.
Die Spannung des Pulses beträgt auch nur ca. 25 mV.
Habt ihr zufällig ne Idee was ich testen könnte?
Ich denke, dass Dein Sender ein AVR ist. Da kann ich Dir leider als PIC benutzer, der in ASM programmiert, nicht weiterhelfen. :(
MfG
Hm, eigentlich brauch ich ja garkeine PWM.
Der Sender muss für eine bestimmte Zeit, mit einer bestimmten Freuqzenz an/aus geschaltet werden.
Also kann ich endweder eine PWM mit 50:50 machen, oder einen Interrupt auslösen der den Port immer toggelt.
Das Problem für mich ist es auf die 40 Khz zu kommen, bei einer Pulslänge von 2ms.
Naja morgen gehts erstmal ne Woche in Urlaub, denke ich werd dannach weiterschauen.
Häufig nimmt man ja auch einen Oszillator für die 40kHz, den man dann noch etwas auf beste Empfindlichkeit abstimmt.
Das wäre auch als vorläufige Lösung möglich bis sonst alles geht.
Länger als 400µs braucht der Impuls nicht zu sein wenn keine Filter in der Schaltung sind, 250µs bis 400µs wären angemessen. (Ein längerer Impuls ist höchstens etwas lästig bei der Messung kurzer Entfernungen, schadet sonst aber nicht. )
Manfred
Hm ja stimmt eigentlich, desto kürzer der Impuls, desto geringer die Mindestreichweite.
Einen 40Khz Oszillator hab ich leider nicht.
Mein Problem ist das ich ich Funtkionsweise der Timer nicht so ganz verstehe.
Wie programmier ich mir jetzt eine 40Khz Frequenz und wie stelle ich es an, dass der Timer nur für sagen wir mal 250µs gestartet wird.
Lang Code wird das nicht sein, aber ich versuch schon seit heut Mittag ohne Erfolg.
Am besten wäre natürlich wenn ich Timer0 benutzen könnte, dann hätte ich Timer1 als Zähler bis das Signal wieder eintrifft.
Hoffentlich ist die niedrige Frequenz auch Schuld das ich nur 25mV hinter den OPs messe.
Du hast noch ein OPV "übrig" und kannst noch die erste Stufe "reinkopieren" und die Verstärkung der einzelnen Stufen verkleinern (von Ku=100 auf Ku=30) um die Bandbreite Des Verstärkers zu vergrössern. Bisherige ist bei der Verstärkung pro Stufe (Ku=100) zu niedrig (ca.30 kHz).
MfG
Ähm, versteh ich nicht.
Sorry bin Hobbyelektroniker, meinst du die 25mV oder?
Was meinst du mit Grenzfrequenz?
O.K. Ich habe zuerst die Frequenz berechnet, die durch die R=10k und C=20nF von unten begrenzt ist. Das hat ca. 1 kHz ergeben, das heisst alles über 1 kHz wird max. verstärkt.
Danach habe im Katalog nachgeschaut und festgestellt, dass der TL084 zu kleine Banbreite hat um z.B. 40 kHz mit Ku=100 (also 100 mal) zu verstärken und habe mein letzten Beitrag geändert.
Einfach gesagt, Du musst noch eine Stufe, z.B. am Eingang dazu "bauen" und die Verstärkung aller Stufen (ausser letzten) auf ca. 33 reduzieren, das heisst die Widerstände 1M auf ca. 300k ändern.
Wenn Du etwas nicht verstehst, frage, bitte, weiter. :)
Hi, joa ich glaub schon, jedenfalls was ich machen soll :cheesy:
http://files.stefan-reible.de/public/US1.jpg
So richtig?
Das ich Vcc+ an 5V hab und Vcc- an GND hast du aber mitbekommen oder?
Ich hab übrigens 22nF Kondensatoren genommen da ich 20n bei Reichelt nicht gefunden hatte, aber das dürfte ja egal sein.
Ich hoffe dann ist das Problem mit der Spannung gelöst, den 25mV ist was wenig ;)
Der Sender ist übrigens so beschaltet:
http://www.mikrocontroller.net/mc-project/Pages/Projekte/Ultraschall/ultrasonic_nor.GIF
Achja, der Kondensator der vorgeschlagen wurde, von + der OPs nach GND steht auch.
PS: Bis nächste Woche dann ;)
Der Schaltplan ist perfekt, 20nF ist untypisch, 22nF normal.
Sollte die Verstärkung noch zu niedrig sein (ca.37 000, Bandbreite ca.90 kHz), kannst Du sie noch vergrössern in dem Du die 300k Widerstände auf 500 änders. Das ist aber fast die Grenze, da die Bandbreite des Verstärkers dann ca. 60 kHz und die Verstärkung der ersten 3 Stufen 125 000 betragen wird.
Bei der ersten Schaltung war die Verstärkung der ersten 2 Stufen 10 000 und die Bandbreite ca. 30 kHz. Das Ausgangsignal wird sowieso nicht rechteckig, weil dafür braucht man für 40 kHz eine Bandbreite um 400 kHz und der TL084 kann dann das Signal nur 7,5 fach pro Stufe Verstärken (Ku=7.5).
Das Du +Vcc an +5V und -Vcc an GND angeschlossen hast, war mir klar, sonst hättest Du kein Signal messen können. :)
Ich hoffe, das Du berichtest, ob sich das Ausgangsignal vergrössert hat.
Ich habe gemeint 2 Kondensatoren, einer zwischen +Vcc und GND und einer zwischen -Vcc und GND, aber nicht unbedingt, nur wenn der Verstärker oszillieren sollte.
Oky geht kla, aber leider erst in einer Woche ;)
Hab noch 4 mögliche Stunden zu schlafen :cheesy:
Dann gute Nacht und bis nächste Woche! :)
MfG
Minifriese
01.07.2007, 11:43
Moin moin!
Bist du sicher, daß 5V und GND als Versorgung des TL084 reichen? Ich hatte in meiner IMU auch zuerst diesen OPV verwendet und so versorgt. Es kam auch ein Signal raus, allerdings viel zu schwach und irgendwie verzerrt. Ich bin dann drauf gestoßen (worden, Danke an Manf u.a. ...), daß dieser OPV eigentlich eine zweipolige Spannung braucht, also z.B. +/- 18 V. Mit 5V/GND macht er zwar was, aber nicht das was er soll.
Stattdessen benutze ich jetzt den TS914. Der ist pinkompatibel zum TL084, braucht definitiv nur 5V und GND und verstärkt Signale im kompletten Bereich, also bis runter auf fast 0V und hoch bis fast 5V (Rail-to-Rail-Fähigkeit).
Kannst das ja mal ausprobieren, vielleicht kommst du dann mit deinem Pegel besser hin...
Gruß,
Nils
5V ist zwar etwas dürftig, aber es geht. Eigentlich ist ein LM324 eher für 5V geeignet, aber bei Dir wird das Problem eher gewesen sein, dass Du den Aussteuerbereich irgendwo nicht eingehalten hast (mehr als 2Vss würde ich einem 084 bei 5V Vcc nicht zutrauen), Lenox dürften Verzerrungen auch nicht so sehr interessieren, seine Schaltung geht eher in Richtung Begrenzerverstärker, schliesslich will er im Idealfall eh ein Rechteck am Ausgang sehen.
So da bin ich wieder :)
Natürlich mit nem netten Sonnenbrand ;)
So, was mach ich jetzt am besten.
Ich würde sagen das ich ja zuerst mal eine 40 Khz Frequenz für den Sender braucht, geht das mit nem NE555?
Oder mit nem AVR aber das bekomm ich keider nicht gecodet.
Zu den OPs nochmal.
Soll ich es jetzt erstmal mit dem 4. OP und denn 333k Widerständen probieren oder direkt ein neuen OP kaufen?
So Frequenz ist jetzt da, ca. 10µS pro Flanke.
http://files.stefan-reible.de/public/US/Sendekapsel.JPG
Der 4. OP ist auch eingebaut, allerdings alle noch mit 1MOhm, die 300K muss ich morgen noch besorgen.
10µS/cm
http://files.stefan-reible.de/public/US/Emfangskapsel%201.JPG
3µS/cm
http://files.stefan-reible.de/public/US/Emfangskapsel%202.JPG
Wie man sieht sind die Flanken leider noch sehr unsauber.
Könnte das am Steckbrett oder an den OPV liegen?
http://files.stefan-reible.de/public/US/US%20EP%20Board.JPG
Hallo Lenox!
Ich bin davon ausgegangen, dass der gesamter Verstärker mit 4 OPVs am Augang nicht unbedingt ein Rechteck geben muss, da die Endstufe mit einem Transistor aufgebaut ist, der schätzungsweise das Signal ca. 10- fach verstärkt. Wenn der Verstärker mit OPVs ausreichende Amplitude zum übersteuern des Transistors gewährleistet, kriegst Du Rechteck, da das Signal oben und unten abgeschnitten wird. Ich würde zuerst die Widerstände auf 330k wechseln und erst wenn es nicht annehmbar wäre, die OPVs mit anderen, die grössere Bandbreite haben, austauschen.
MfG
Die Oszillogramme sind sicher sehr aufschlussreich, falls Du später mal die Kaffeetasse suchst kannst Du immerhin sagen dass sie am Sonntag noch ...
Oder ernsthaft, was ist denn auf dem Schirm dargestellt? Soll das die Oszillatorfrequenz sein? Wenn man richtig darauf triggert dann soll sich ein eindeutiges Bild ergeben. Solange die nicht stabil ist wird alles andere sehr kompliziert.
Manfred
@PICture
Oky, werd ich gleich morgen besorgen!
@Manf
Sorry für die schlechten Bilder, die Sonne blendete sehr und ich konnte das frisch lackierte Fenster nicht schließen.
Das erste Bild war von der Sendekapsel (die Frequenz) und die anderen beiden waren das Signal hinter den OPV.
Mit dem einstellen das ist sone Sache, irgendwie hab ich 10min rumfummeln müssen bis man überhaupt was zu sehen bekam.
Morgen mach ich mal neue Bilder mit den 330K Widerständen.
Da bin ich ja mal gespannt.
Mist, muss morgen wohl in die Stadt fahren da der andere Laden Urlaub hat.
Dann würde ich auch gleich OPV mitkaufen, könnt ihr mir einen emfehlen?
Am besten ein Standartbauteil das die auch da haben ;)
Der TLC274 kann eigentlich nie schaden, er ist billig und arbeitet bei kleinerer Spannung. Verfügbar ist er ganz gut. Sehr schnell ist er gerade nicht aber er könnte es noch schaffen.
Manfred
"Sehr schnell ist er gerade nicht aber er könnte es noch schaffen."
Was wil man mehr :mrgreen:
Bei den 330K bleibt es dann aber trotzdem oder?
Ich fahr 40min dann kauf ich lieber mehr anstatt zweimal ;)
Der TLC 274 hat gleiche Bandbreite wie der TL084, also sinloss. Von den 4-fachen hat nur der MC34084/85 grössere Bandbreite 10/20 MHz. Sonst musst Du aus den 2-fachen oder 1-fachen was wählen.
Es müsste aber der TL084 nicht unbedingt gewechselt werden.
MfG
Ich schätze auch dass die größere Bandbreite nicht gebraucht wird.
Die Arbeitspunkte bei kleinen Spannungen und der Hub würden etwas sicherer.
Auf alle Fälle sieh später mal nach ob der Verstärker bei der hohen Verstärkung nicht schon schwingt.
Manfred
Oky dann kauf ich nur die 330K.
Und wie teste ich ob der OPV schwingt?
Ich denke, dass die angehängte Oszillogramme schon den 4-stufigen Verstärker zeigen. Wenn die Widerstände vom 1M auf 330k veringert werden, dann wird sich die gesamte Bandbreite erhöhen, aber die Verstärkung sinken. Deswegen befürchte ich kein Schwingen.
Übrigens, die steigende Flanke lässt sich durch verringern des Kollektor- Widerstandes 10k auf z.B. 1k deutlich verbessern. Man muss danach mit dem Poti am Basiss die 2,5 V am Kollektor wieder einstellen. Vielleicht braucht man sonst nichts ändern. :)
MfG
Ja wenn es sonst nichts ist ;)
Ich hab gerade in Bascom was herumgespielt:
Do
Toggle Portb.1
Waitus 25
Loop
den 1s durch 40Khz enspricht ja 25µS pro low/high Einheit sag ich jetzt mal.
Am Oskar hab ich aber nur 10µS gemessen.
Dann viel mir auf das man durch drehen am Variable Poti des Oskars zusätzlich die Zeit/Einheit einstellen kann.
Wie soll man denn dann so genau messen können?
PS: Den 10K tausch ich dann mal schnell aus, und das Poti stell ich auf Mitte.
Du sollst die Spannung am Kollektor und nicht das Poti auf Mitte stellen. :)
Um mit dem Oskar zu "messen" muss der Drehknopf der Zeitbasiss in kaliebrierter Stellung (meistens rechter Anschlag) sein. Wenn Dein Oskar einen Ausgang für Kalibrierung (meistens 1 kHz) hat, kannst Du damit bischen üben.
MfG
Ach sorry oky ;)
Ich meld mich morgen direkt wenn ich die Widerstände hab.
Hab aber leider auch so noch viel zu tun :( naja
Und wie teste ich ob der OPV schwingt?
Wenn ein Signal herauskommt wenn keines hineingeht (Sender kurz abschalten).
Das starke Rauschen am Verstärkerausgang ist ein Bisschen ein Hinweis in die Richtung.
Aber mit einem Oszilloskop kann man das alles sauber überprüfen und nötigenfalls korrigieren.
Manfred
Bei derzeitiger Gesamtverstärkung (mehr als 10^7) dürfen eigene Rauschen der Eingangstufe am Ausgang schon sichtbar sein. Ausserdem Teil davon könnte auch vom Versorgungsspannung stammen.
MfG
Also egal ob der Sender an/aus ist, dass Signal ist immer gleich.
Wenn ich allerdings die Hand vor die Kapseln halte (sehr nah, ca. 20cm) verändert sich die Periodendauer leicht.
So ich bin mal die 3 Widerstände einkaufen *g*
So nachdem ich 5,50€ *grml* für 2x OPV und 5 Widerstände blechen musste bin ich wieder zurück.
Das Signal (hinter den 3 OPV) hat sich deutlich verbessert, die Flanke ist fast ganz steil.
Hier mal 2 große Bilder, leider sau unscharf :/
TLC084:
http://files.stefan-reible.de/public/US2/TLC084.JPG
TLC274:
http://files.stefan-reible.de/public/US2/TLC274.JPG
Jetzt muss ich nurnoch gucken ob ich wirklich 40Khz sende, denn die Reichweite ist sehr gering, daher glaub ich das kaum.
Hallo Lenox!
Dein Verstärker eindeutig oszilliert. Versuch die Verstärkung mit dem Poti zu mindern, oder sogar eine Stufe weniger verwenden.
Solange der Verstärker oszilliert, kann er ja nicht richtig ein Signal mit anderer Frequenz verstärken und Du kommst nicht weiter.
MfG
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