Analoge Spannung => Maximalwert

[CowZ]

Hi,

ich möchte von einem Analogensignal (nicht sinusförmig, sondern ein auf- und entladender Kondensator) die maximale Spannung ermitteln.

Final möchte ich diese maximale Spannung im ADC von nem AVR wandeln, kann aber nicht mehrere Messwerte nehmen und davon den maximalen auswählen, sondern möchte nach einer gewissen Zeit den maximalen Wert einmal samplen. Ich stelle mir also eine Blackbox vor, in die man als Eingang die analoge Spannung gibt und man an nem Ausgang dann die maximale Spannung anliegen hat.

Das Signal hat eine Frequenz von 40kHz (oh, US? ja ;)). Und liegt im Bereich zwischen 0V und 5V. (+/- 15V für Opamps steht zur Verfügung)

Ich könnte mir gut vorstellen, dass das irgendwie gut mit OpAmps gehen müsste, weiß aber leider nicht genau wie und erhoffe mir Hinweise von euch ;)

edit: der Spannungsverlauf: http://www.cowz.de/forenbilder/maxwert.png
In der Zeitspanne Delta-t soll einer (egal welcher) von den markierten roten Punkten ermittelt werden, und zwar nur von der Spannungshöhe her, wann der Auftritt ist egal.

Gruß, CowZ

[Gock]

OP als UnityGainVerstärker, aber in die negative Rückkopplung eine Diode in Reihe und einen C gegen Masse. Damit lädst Du den C auf Umax auf, wobei der Spannungsabfall der Diode durch den OP kompensiert wird. Zum Resetten brauchst Du einen Transistor mit Collektor-Emmitter parallel zum C, der ihn wieder entlädt.
Gruß

[CowZ]

Hi,

verstehe ich das richtig, dass ich:
- Einen normalen Spannungsfolger aufbaue (Signal an Plus-Eingang, Ausgang an Minus-Eingang) aufbaue
- In die Verbindung von Ausgang an Minus-Eingang eine Diode (wie rum?) einbaue
- An den Ausgang einen C gegen Masse (mit Widerstand) setze

Das ganze funktioniert bei mir in der Simulation momentan gar überhaupt nicht... Allerdings meckert er (PSpice) auch grade, wenn ich ein Bauteil in die Verbindung zwischen Ausgang und Minus setze... Das dürfte eigentlich kein Problem sein... Mal schauen..

Gruß, CowZ

[Gock]

Ja!
Die Diode sorum, dass sie positive Spannung durchlässt (Anode an OP-Ausgang), wenn Dein Eingang positiv ist, dann den C von Kathode gegen Masse und die Kathode gegen invertEingang.
Jetzt ist Dein "Ausganssignal" eigentlich der invertierende Eingang des OPs.
Der C könnte zb 100p haben, die Diode eine normale 1N4148.
Alles klar? Was sagt PSpice dazu?
Gruß

[CowZ]

Hi,

PSpice sagt "Das geht nicht so, oder du hast Gock falsch verstanden" ;)

Hier mal der Schaltplan und das Ergebnis (Grün: Eingangsspannung, Rot: Ausgang). Wichtig vom Schaltplan ist nur der rechte Teil, der Linke Teil dient dazu den Kondensator immer auf und abzuladen (Per PWM-Rechteckspannung letztendlich)

http://www.cowz.de/forenbilder/maxwert2.png

[Gock]

Jo, falsch verstanden, macht aber nix.
Dein gewünschtes Signal liegt nicht am Ausgang des OP, sondern an der Kathode der Diode, also am invertierenden Eingang des OP. Diese verhindert nämlich, dass die Spannung wieder sinkt, so wie in der Darstellung. Änder das mal.
Dann kannst Du auch C2 mal kleiner machen , um zu sehen, ob es auch bei höheren Frequenzen funktioniert.
Damit es immer wieder funktioniert, musst Du zwischendurch mal C7 entladen...
Bin gespannt...

[CowZ]

Hi,

ah, cool, das funktioniert!

Allerdings mit einer Einschränkung: 100p sind viel zu wenig, das Signal "fällt wieder runter", folgt also fast ohne Einschränkung dem Eingangssignal. Bei den extremen Tiefpunkten der Eingangsspannung fällt es aber nicht ganz, sondern nur fast bis ganz auf die Eingangsspannung [1]. Erhöhe ich die Kapazität auf bspw. 100nF, so funktioniert das ganze tadellos [2] (aber auch hier "rutscht" die Spannung noch etwas nach unten, aber das ist nicht so wild [3] Das sind nur 0.001V, das Prinzip ist halt immer noch da ;))


edit das Bild fehlte:
http://www.cowz.de/forenbilder/maxwert3.png

Gruß, CowZ

[Gock]

Aja, dass 100p zu wenig sind liegt am endlichen Eingangswiderstand des OP und dem Leckstrom der Diode. Kann leider nicht erkennen, welchen OP Du genommen hast. Das ließe sich mit einem hochohmigen OP optimieren-> FET-Eingänge. Damit ließe sich die Dynamik verbessern.
Aber wenn es so ausreichend ist...
Gruß

[CowZ]

Hi,

habe einfach das Grundmodell "OpAmp" aus PSpice genommen. Wenn ich das "irgendwannmal" real aufbaue muss ich mal gucken, welchen OpAmp ich dann nehme, werde dann aber nach einem hochohmigen suchen :)

Vielen Dank für deine Hilfe :)

Gruß, CowZ