Kleine Generatorspannung erkennen

Hallo,

ich soll (Hausaufgabe) eine Schaltung finden.

Aufgabe: Pendel mit einem quer liegenden zylinderförmigen Permanentmagneten dran, Permanentmagnet pendelt an einer Spule vorbei, wie ein Uhrenpendel. Mal sehr langsam, mal sehr schnell. Entsprechend ist die induzierte Spannung.

Das Vorbeiziehen des Permanentmagneten soll ich erkennen, Nordpol nähert sich der Spule - induziert eine Spannung - Südpol entfernt sich - induziert eine entgegengesetzte Spannung. Die positive und die negative Spannungwelle soll ich erkennen, eine simple Rechteckspannung soll erzeugt werden (Transistorschaltstufe). Eine Spannung ab 0,1V soll erkannt werden.

Das Dumme daran ist, das nur Widerstand, einfacher npn/pnp-Transistor, Kondensator, Dioden (alle Typen), Varistor erlaubt sind. Zusätzlich darf eine stabile Spannungsquelle (5V) benutzt werden. Keine aktiven Bauelemente, keine OPVs oder ähnliches.

Vielleicht hat jemand so etwas ähnliches in purer Analogtechnik zusammengebastelt, oder kennt einen Link bei dem so etwas beschrieben wird. Helfen würde auch eine fertige Schaltung mit komplexen Baugruppen, die ich mir dann umstricken könnte.

Sven

Reply to
Sven Schulz
Loading thread data ...

Hallo Sven,

Hausaufgabe vorsagen ist eigentlich nicht. Da waere der Lerneffekt futsch. Nur ein Tip: Wenn man keinen Opamp benutzen darf, muss man sich eben einen (simplen) aus Widerstaenden und Transistoren zusammenstricken. Stichwort Differenzverstaerker. Wie, steht in AoE, vermutlich auch Tietze-Schenk und im Internet. Dann genug verstaerken und etwas Hysterese einbauen, damit die Richtungen auch sicher erkannt werden. Was Du im Endeffekt bauen musst, ist ein Komparator (ich hoffe mal, das der in Deutsch so heisst). 5V stabil ist Luxus, das machen wir meist ohne. Nun habe ich aber genug verraten ;-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
Reply to
Joerg

Hallo,

Transistoren sind doch aktive Bauelemente, wenn man mehrere davon verwenden darf kann man doch beliebig _verstärken_ oder _Schmitt-Trigger_ basteln. Das sind dann auch schon die Suchbegriffe für google, Wikipedia oder das Stichwortverzeichnis des Lehrbuchs.

Bernd Mayer

Reply to
Bernd Mayer

Hallo Bernd,

Der Knueller waere natuerlich, das mit einem einzigen Transistor hinzuzimmern.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
Reply to
Joerg

Hallo Jörg,

Je nach geforderter Qualität des Rechtecks, sollte das mit 3 Widerständen und einem Transistor machbar sein. Mit nur 2 Widerständen wirds wahrscheinlich schon so werden, dass der Lehrer es sicher nicht mehr mag.

Marte

Reply to
Marte Schwarz

nden

Mit zwei Widerst=E4nden und ein paar (2) (Leucht)Dioden w=FCsste ich nicht wie es gehen soll. Bist du ganz sicher, dass der Transistor noch im spezifizierten Bereich betrieben wird?

Reply to
Stefan Engler

Hallo Stefan,

Wer hat von LED gesprochen?

Warum nicht? Bisher war nichts spezifiziert. Wenn man sich die Widerstände aussuchen kann, dann spricht nichts dagegen, den Transistor im spezifizierten Bereich zu betreiben.

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Komparator mit einer Schaltschwelle von 0,1V? Ich dachte ein Transistor schaltet erst ab 0,65V durch.

Sven

Reply to
Sven Schulz

Kann mir das jemand mal übersetzen, damit auch ich das verstehe.

Sven

Reply to
Sven Schulz

"Sven Schulz" schrieb im Newsbeitrag news:45f052e1$1$15954$ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net...

Marte weiss wie's geht, Stefan weiss nicht wie man mit einem Transistor, der ja ca. 0.7V BE-Spannung hat, ein Signal verstaerken kann, das nur um

0.1V schwankt, so das der Ausgang um fast 5V hin- und herschschwingt.

Und du solltest aus dem im Unterricht gelernten deine Hausaufgaben selber koennen und dir nicht vorsagen lassen muessen.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
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.
Reply to
MaWin

Hallo Sven,

Da gibt es mehrere Moeglichkeiten, man muss Transistoren nicht als Schalter betreiben. Was ich bei "handgestrickten" Schaltreglern oft mache, ist, ihn vorzuspannen. Er bekommt ueber einen Spannungsteiler einige hundert mV Vorspannung und damit sinkt die Schaltschwelle. Bei

0.1V ist das aber fuer ein dauerhaft betriebssicheres Design nicht zu empfehlen. Fuer einen Versuchaufbau koennte man es aber "hinfriemeln", wenn das dem Lehrer bei dieser Aufgabe genuegt. Ansonsten kann man entweder mit Differenzverstaerker arbeiten (aus mehreren Transistoren) oder das ganze mit 1-2 plus Mitkopplung (Hystere) erledigen. Auch muss die Detektion bei einem Pendel nicht total driftsicher sein, denn es schwingt ja wahrscheinlich im Sekundentakt hin und her. Ist also ein Wechselsignal, wenn auch ein langsames.

Da es eine Hausaufgabe ist, moechte ich nicht alles ausplaudern, aber hier noch ein Denkansatz: Stelle Dir vor, Du baust einen Transistorverstaerker und die Verstaerkung ist sehr hoch gewaehlt. So hoch, dass ihn z.B. 50mV bereits in die Saettigung treiben. Oder zu gut Deutsch, voll an den Poller. Nun kommen einmal -100mV und die Kollektorspannung knallt an den "oberen Poller", danach +100mV und sie knallt an den unteren. Schwupps, hat man ein Digitalsignal. Mit einem Kondensator oder etwas Hysterese kann man dafuer sorgen, dass das ganze zwischen diesen Signalspitzen nicht herumflattert. Will man ein recht sauberes Digitalsignal, kommt noch eine Transistorstufe oder sogar ein MOSFET als reiner Schalter hinten dran.

Kleiner Tip: Am besten mal ein wenig in den Transistorkapiteln von Art of Electronics oder im Tietze-Schenk herumstoebern. Dabei lernst Du auch ganz nebenbei, wie man "mal eben" fuer sehr wenig Geld einen kleinen NF-Verstaerker zimmert, wenn ein Pegel irgendwo nicht reicht oder eine Signalquelle zu hochohmig ist.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
Reply to
Joerg

Hallo,

einem _Differenzverstärker_ aus 2 - oder 3 Transistoren reichen +-25 mV um in die Sättigung zu geraten d.h. voll durchzuschalten.

Das Stichwort zum Recherchieren/Nachlesen ist wieder unterstrichen. Operationsverstärker, Komparatoren, Schmitt-Trigger in IC-Form werden intern aus Transistoren und Widerständen zusammengesetzt. Umgekehrt kann man einfache Versionen auch aus diskreten Transistoren nachbauen. Das kann als Lerneffekt ganz interessant sein und daher hast Du das wohl als Hausaufgabe bekommen.

Viele Erfolg

Bernd Mayer

Reply to
Bernd Mayer

Wenn die Vorlesung genauso gut wäre wie die (Semester-)Hausaufgaben würde ich mir die Fragerei sparen.

Sven

Reply to
Sven Schulz

Hallo Sven,

Kann ich mir vorstellen. Auch bei uns (RWTH Aachen) waren manche Vorlesungen praxisnah, andere nur graue Theorie. Am besten gute Literatur besorgen. Kostet nicht viel und bringt eine Menge Wissen, was man an der Uni oder FH so einfach nicht bekommt.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
Reply to
Joerg

spezifizierten

Ich denke das große Missverständniss liegt darin, dass Stefan davon ausgeht, dass man die 0.1V Differenz zur Masse hat. Wenn man in der Aufgabe die Spule an der einen Seite an GND von den 5V legt hätte ich auf Anhieb keine Idee wie man das DC-gekloppelt verstärken könnte. Da ließe sich natürlich was mit PNP Transistoren bauen, aber ein Differenzverstärker der an den Eingängen sauber bis zu beiden Versorgungs- spannungen arbeitet diskret aufzubauen ist nicht einfach aber zum Glück auch nicht gefordert.

Viele Grüße, Martin L.

Reply to
Martin Laabs

Wie mag dann all die drahtlose Funkkommunikation funktionieren, die schon bei weniger als einem µV an der Basis arbeitet? Es muß da wohl eine geheimnisvolle Möglichkeit geben, das zu bewerkstelligen :)

Reply to
Ralph A. Schmid, dk5ras

FET's schalten praktisch leistunglos, das könnte damit gehen.

Sven

Reply to
Sven Schulz

Moin!

Sicher?

Gruß, Michael.

Reply to
Michael Eggert

Hallo Martin,

Erst setzt Du den Jungen auf eine gute Fährte...

Und dann stiftest Du Verwirrung, das ist nicht fair :-)

Marte

@ Jörg, OK, nehmen wir doch 4 Widerstände, auf einer Seite des Spannungsteilers 2 in Reihe oder parallel, damit man die Schwellenspannung besser einstellen kann, oder ein Poti, falls das erlaubt ist. Wenn ein Spannungshub von 100 mV zu erkennen ist, sollte das bei Zimmertemperatur lange reichen. Ansonsten tut meist auch eine Diode recht gute Dienste. Dann sollte das ganze sogar recht Temperaturunempfindlich werden. Die Ausgangsimpedanz war ja nicht spezifiziert, genausowenig, die Impedanz der Quelle :-(

Marte

Reply to
Marte Schwarz

Hallo Marte,

Im Prinzip braucht man nur genug Verstaerkung, dass die Stufe immer schoen an die Poller rauscht. Macht einen Transistor a la 2N3904 und vier Widerstaende. Oder auch einen weniger, wenn man einen JFET nimmt. Die Spule ist sicher recht niederohmig.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com
Reply to
Joerg

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.