Eine Schaltung zur Wiedergabe der Signalform?

Mar 02, 2010 12 Replies

Hallo, NG!



So, ich habe hier eine Herausforderung an die Gemeinde :).



Gegeben ist die gleichgerichtete und praktisch nicht geglaettete Netzspannung (halt nach einer Vollbruecke mit ca. 12K Last dahinter). Der Netzspannungsbereich ist als universelle Netzspannung spezifiziert: Versorgung von US/EU Netzen mit 50/60Hz und 115 bzw. 230VAC, +10%/-20%.



Am Ausgang einer schwarzen Box sollen daraus die Halbwellen rauskommen, welche zwar die Form der gleichgerichteten Spannung am Eingang der Box wiedergeben, jedoch mit konstanter Amplitude von ca. 2V (die somit unabhaengig von der tatsaechlichen Netzspannung ist).



Der Einsatz eines MCU ist ausgeschlossen; die Schaltung soll analog aufgebaut werden.



Ideen?



TIA,



Igor.


"Igor "Knight" Ivanov" schrieb im Newsbeitrag news:hmiqdb$4a7$ snipped-for-privacy@online.de...

Bei Belastung mit 12k nicht viel Strom, ein Rail-To-Rail OpAmp reicht.

Man muss die Spannung spitzenwertgleichrichten, und dann die Ausgangsspannung auf diesen Spitzenwert der vorherigen Halbwelle bezogen skalieren.

Hat also die Spitzenwertgleichrichtung 12V ergeben, und liegt die aktuelle Eingangsspannung bei 6V, so muss die Ausgangsspannung 1V betragen.

Statt mit Multiplizieren/Dividieren kann man Verhältnisse vergleichen: Vpeak vs. Vactual zu 2Vref vs. zu erzeugende Ausgangspannung mit einem Dual-OpAmp.

Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://freenet-homepage.de/mawin/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

"Igor \"Knight\" Ivanov" :

Im einfachsten Fall: Spannungsteiler, den Du per Hand umschaltbar für 2 Messbereiche auslegst, alternativ über einen Komparator wird ein Teil des unteren Widerstandes mit einem FET überbrückt, wenn der andere Eingangsspannungsbereich anliegt (du schreibst ja nur "ungefähr", so dass man mit den 2 hart umgeschalteten Messbereichen gut auskommen sollte?). Ansonsten such halt mal nach AGC

formatting link

M.

Igor "Knight" Ivanov schrieb:

Spannungsteiler mit LDR-Optokoppler, LED wird von einem PI-Regler gesteuert, und der bekommt den Spitzenwert deiner Zielspannung.

Gruß Dieter

Am 02.03.2010 11:48, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Hallo,

erstmal passend herunterteilen. Danach einen VCA oder Multiplizierer zur Amplitudenregelung auf 2V.

Weitere Beispiele zur Amplitudenregelung kann man sich z.B. bei Wienbrücken-Sinusgeneratoren abgucken. Da werden manchmal FETs verwendet (als steuerbarer Widerstand), oder auch Glühlämpchen. Oder die Steilheit eines Transistors (und damit dessen Verstärkung) wird über den Strom eingestellt. Dabei wird jeweils zuvor die Wechselspannung gleichgerichtet um die Amplitude zu messen und daraus eien Regelung abgeleitet.

Ein kleiner magnetischer Spannungskonstanter kann auch was bringen.

Falls die exakte Form der Halbwellen keine grosse Rolle spielt, kann man auch mit einem Begrenzer oder Limiter arbeiten (z.B. Differenzverstärker, Diodenlimiter usw.)

formatting link
formatting link
formatting link
formatting link
formatting link
formatting link

Bernd Mayer

Bernd Mayer schrieb:

Wo er doch im Topic die Signalform so betont hat.

Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:

Glatt überlesen, du hast ja keine negativen Anteile, dann tuts statt des OK auch ein nicht zu niederohmiger MOSFET, z.B. BS170.

Gruß Dieter

Unter der Annahme das dessen Uth ohnehin ca. 2V ist?

| R1 | +-----------+-- D |

+-G | | S | | | | | GND | | 100 | +---+--R2--KA--+ | | Diode C1 R2 = 1M | | GND GND

Obs funktioniert müsste man ausprobieren.

MfG JRD

Hi, MaWin,

Sitze hier in LTSpice, teste Verschiedenes, komme aber nicht hinter deiner Schaltung... Koenntest du sie skizzieren?

TIA,

Igor.

Hi, nochmals!

Ich glaube, ich hab's im Groben (wegen TL431 arbeite im Bereich 2.5V). Die Schaltung (Bild aus LTSpice) ist hier:

formatting link

Fuer 115/230VAC:

Salatgruen - gleichgerichtete und geteilte bis auf ca. 2.5V Eingangsspannung; Tuerkis - Peak der Eingangsspannung; Rot - der Ausgang der Box.

Das Problem ist aber, dass bei kleinerer Spannung (115VAC) der Ausgang nicht komplett bis auf 0V geht. Ich denke, die Referenzspannung (TL431) soll noch von der Peak-Spannung abhaengen.

Ideen?

TIA,

Igor.

Am 02.03.2010 16:19, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Hallo,

über einen analogen Addierer (Inverter) kann man einen Teil der Peakspannung an passender Stelle einspeisen.

Bernd Mayer

"Igor "Knight" Ivanov" schrieb im Newsbeitrag news:hmja9s$nrq$ snipped-for-privacy@online.de...

Ja. Bei niederohmigerem Eingangspannungsteiler wird's sauberer.

Nein, betrachte out als eine Spannung, die von der Referenzspannung aus negativ in Richtung Masse geht.

Könnte man beheben durch eine Stufe die mit negativer Spannung versorgt wird (-5V) oder eben weitere OpAmps.

Manfred Winterhoff

Am 2010-03-02 16:19, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Hmmm, mit diesem Ergebnis sollte das auch mit ein paar Widerständen, einem Kondensator, einer Diode und einer Z-Diode machbar sein (Stichwort: Klemmung).

Das erfordert aber eine variable Abschwächung. Du brauchst also einen variablen Spannungsteiler/Verstärker. Es wurden ja schon verschiedene Varianten genannt. Ich würde zu einer Variante mit Transkonduktanz-Amp / VCA (LM13700 o.ä.) tendieren; das ist am besten reproduzierbar.

Markus

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required