Ultraschall - Entfernungsmessung: Empfängersignalverstärkung

[Thegon]

Hallo zusammen,

ich bastle gerade an einem Ultraschall - Entfernungsmesser herum, der Entfernungen per Laufzeitmessung des Ultraschall Impulses ausrechnen soll. Ich benutze dazu Piezo - Ultraschall Kapseln mit einer Resonanzfrequenz von 40 kHz. Die Erzeugung des Signales besteht bis jetzt aus einem Funktionsgenerator und der Sendekapsel, das Echo soll durch die Empfangskapsel registriert und dann weiterverarbeitet werden.
Die Kapsel funktioniert wunderbar, ich erhalte ein Wechselstromsignal mit einr Freq. von 40 kHz und einer Amplitude von ca. 50 - 100 mV. Das ist ist natürlich zu wenig, um es später mit einem Atmel Controller zu erfassen, also habe ich eine Verstärkerschaltung aufgebaut.

(siehe Anhang, der Quarz soll den Empfänger - piezo darstellen, weil ich eine Kapsel nicht gefunden habe, R3 ist ohne Bedeutung, das Poti hat 250k maximalwiederstand)

Wenn ich das Poti auf 0 ohm einstelle, erhalte ich am ausgang genau das gleiche signal wie am eingang, wie es sich für diese Schaltung eben gehört.

Das Problem besteht darin, dass wenn ich das Poti aufdrehe, also die verstärkung vergrößere, dann ist das signal einfach weg!
Am ausgang sieht man mittels Oszi nur mehr leichtes Rauschen, aber keine Spur von der ursprünglichen Wechselspannung.
Ich wäre sehr dankbar, würde mir jemand sagen können, wo in der Schaltung der Fehler liegt bzw. ob die Schaltung überhaupt so funktionieren kann, gegebenfalls was ich verändern müsste, damit es funktioniert.
Danke im Voraus,

Mfg Thegon

[PICture]

Hallo!

Am einfachsten wäre den R4 durch entsprechenden Kondensator mit GND zu verbinden.

[Thegon]

Das heißt einen Kondensator in serie mit dem Widerstand R4 schalten, einen Kondensatorpol gegen Masse. Aber welchen Wert müsste der Kondensator dann haben bzw. was bewirkt er, dass ich den Wert ausrechnen könnte?
Mfg Thegon

EDIT: Ah, der Kondensator hat so eine Art Tiefpasswirkung, oder? Hilft es mir dann, höhere Frequenzen herauszufiltern?

[PICture]

Der Kondensator sollte den verstärkungdefinierenden Widerstandteiler (R4 + Poti) nur für Wechselspannung (AC) mit GND kurzschliessen.

[Thegon]

Wow, Danke PICture,
es hat jetzt etwas länger gedauert, denn ich habe erst draufkommen müssen, dass eine meiner Krokodilklemmen kaputt war
Es hat wunderbar funktioniert, ich habe einfach nach gefühl einen 100n Kondensator genommen, und jetzt lässt sich die Amplitude bis ca. 3 V effektiv regeln. Ich denke, wenn ich den Kondensatorwert noch etwas optimiere, werden die 5 V für den müC noch herauszuholen sein, oder ?
Danke aber auf jeden fall, du glaubst nicht, wie oft ich diese Schaltung schon aufgebaut habe, immer wieder ein bisschen anders, in der Hoffnung, dass es etwas hilft...
Mit freundlichen Grüßen,
Thegon

[Besserwessi]

Der Kondensator reduziert die Verstärkung für kleine Frequenzen, insbesondere für die Gleichspannung vom Offset. Viel mehr an Amplitude wird man da mit einem anderen Wert nicht raus hohlen können. Eher den Kondensator noch etwas kleiner so 10 nF damit 50 Hz noch besser unterdrückt werden.
40 kHz sind schon relativ schnell . Der im Plan gezeigte LM324 sollte da kaum noch gehen da sollte es schon ein OP mit viel Bandbreite sein, sonst wird die Verstärkung durch die Bandbreite des Verstärkers begrenzt. Schon um von 100 mV auf 3 V so kommen braucht es einer 30 fache Verstärkung und eine Bandbreite (GBW) des OPs von über 1,2 MHz. Ein Signal von 3 V sollte für den µC aber allemal ausreichen.