OPV für Integration von Videosignal gesucht

[Unregistriert]

Hallo Leute,


Ich suche einen OPV, den ich als (am Besten nicht-invertierenden) Integrator beschalten möchte. Er soll ein Siganl integrieren (über einen Zeitraum von 8us), das folgendermaßen aussieht:

- Frequenz zwischen 0HZ (Gleichspannung) und maximal 3,5MHz
- Spannungen zwischen 1,3V und 5,3V

Wenn ich beim Integrieren die vollen 3,5MHz nicht erreichen kann, ist das auch nicht so schlimm. Wäre aber schön, so nah wie möglich hin zu kommen!


Hintergrund:
Ich möchte mir ein Ambilight für meinen TV nachbauen. Dazu wandle ich mir ein Videosignal in ein RGB-signal mittels eines TDA8362
um. Jeder der 3 Farbausgänge des Controllers hat, wenn ich es richtig verstehe, eine Ausgangsspannung von 1,3V (=kein Farbsignal) bis 5.3V(=volles Farbsignal)(bzw.5.5V bei rot). Das Signal für eine Bildzeile dauert 64us. Da ich aber 8 Farbkanäle für eine Zeile haben möchte, muss ich den mittleren Farbwert von 8us bestimmen. Diesen ermittelten Mittelwert leite ich dann zu Weiterverarbeitung einem AD-Wandler und dann zum Microcontroller weiter.

[Besserwessi]

Der Integrierer mit einem OP ist invertierend. Das sollte hier aber keine Problem sein, zur Not noch ein einfacher Inverter dahinter. Da es nur um das integrieren geht, ist die obere Grenzfrequenz nicht so wichtig - da gehen einem nur ein ganz paar Pixel am Rand verloren, bzw. die Begrenzung der 8 µs wird etwas unscharf. Für Video kann man sonst schnelle OPs nehmen, so mit rund 50-200 MHz Bandbreite. Hier sollte auch ein OP mit vielleicht 20-50 MHz Bandbreite reichen, dafür muss man auf einen nicht zu großen Bias Strom achten - bei den OPs für Video ist der oft relativ groß. Mit 50 MHz Bandbreite geht es noch als DIP und ggf. sogar mit Sockel - 200 MHz OPs gehen fast nur als SMD.

Ein Vorschlag wäre ein OPA350 oder OPA2604. Wenn man Angst vor Instabilität hat, ggf. auch etwas langsamer mit OPA340, OP27 oder gar dem guten alten TL072 oder CA3240. Bei den langsamen OPs sollte dann nur der Kondensator relativ groß sein, so das man ggf. hinterher noch verstärken muss. Man kann ggf. einen Integrierer auch diskret mit einem FET als invertierenden Verstärker aufbauen, oder einfach passiv mitteln über eine RC Kombination und dann erst Verstärken.

[Unregistriert]

Danke für die schnelle Rückmeldung und die Empfehlungen! Damit komme ich auf jeden Fall schonmal weiter!

Aber lässt sich damit auch ein nichtinvertierender Integrator aufbauen, wie hier auf S.12:
http://www.krucker.ch/Skripten-Uebungen/AnSys/ELA5-OpAmp.pdf

Da lässt sich dann jedoch nicht so einfach der Ausgang des Integrators nach einem bestimmten Zeitraum wieder auf 0V zurücksetzen, oder? beim Standard-Integrator kann man dies ja gut machen, indem man über einen MOSFET parallel zum Kondensator diesen entleert.

Und noch eine (blöde?) Frage, aber ich bin noch recht unerfahren auf dem Bereich OPVs:
Der OPA350 ist ja ein Single-Supply OPV. Wenn ich ihn als normalen, invertierenden Integrator mit Vcc = 5V und GND = 0V versorge, und ich aber nur positive Spannungseingänge habe, dann müsste der Ausgang des OPVs sinken, als negativ werden. Aber das geht doch bei dieser Versorungn nicht, oder?

Danke für die Hilfe!!

[Manf]

Zur Bestimmung des Mittelwertes kann man einen Tiefpass verwenden. Mit einfachen Bauelenmenten, Widerstände und Kondensatoren, ist es kein Problem, den Frequenzbereich bis 3,5MHz abzudecken. Das wurde auch oben schon gesagt. Eine Signalaufbereitung ist im allgemeinen nach dem Tiefpass einfacher.
Ausreichend schnelle Analogschalter werden wie beim Integrator benötigt, um die relevanten Zeitbereiche des Signals an den Tiefpass anzuschalten. Für den Frequenzbereich von Videosignalen ist das aber allgemein auch kein Problem.

[Unregistriert]

Ok danke für den Hinweis.

Aber wie muss ich denn dann das RC Glied dimensionieren?
Ich habe im Netz mich schlau gemacht und gefunden, dass das RC-Glied dann als Integrator wirkt, wenn gilt:

f >> 1 / (2*pi*RC )

Aber ich habe ja keine konstante Frequenz, bzw im "worst case" eine Gleichspannung von z.b. 5,3 V (d.h. mein Bildsignal besteht aus 100% Farbanteil). Dann funktioniert das ganze doch nicht mehr, oder habe ich was übersehen?

[Besserwessi]

Als Grenze damit das RC glied als Integrator wirkt, sollte R*C deutlich größer als die gewünschte Integrationszeit sein. Hier wohl die oben genannten 8 µs.
Mit dem RC Glied bekommt man dann das Integral über U(t) * exp(-t/RC) über das Zeitfenster. Solange RC relativ groß ist, bleicht t/RC kleine und damit die Exponentialfunktion näherungsweise konstant.

Für diese Anwendung könnte man als Analogschalter auch ein Multiplexer IC wie 74HC4051 nehmen und hätte so gleich alle 8 Kanäle an einem IC. Die Verstärkung hinter den Kondensatoren kann dann ja deutlich langsamer sein.

[Unregistriert]

Danke, jetzt hab ichs verstanden!!
Ihr seid echt super :-)

[Unregistriert]

Mit dem RC Glied bekommt man dann das Integral über U(t) * exp(-t/RC) über das Zeitfenster.

Aber die Spannung müsste sein: Uc = U(t) * (1-exp(-t/RC))