Hallo, ich möchte wenige uV (10-60uV) einen Piezohydrophones (Betrieb unterhalb der Resonanz) verstärken. Das Hydrophone besitzt keinen integrierten Vorverstärker. Am Ende soll eine Verstärkung von 35K bis 50K stehen um das Signal auf einen 3.3V Pegel zu bringen. Ich weiß, daß man in der Regel für Piezos die Wahl zwischen einem Ladungsverstärker oder Spannungsverstärker mit sehr hochohmigen Eingang hat. Mich würde die Meinung eines Analog Experten zu diesem Problem interessieren, damit ich mich nicht verrenne... Daten des Hydrophones & Anforderungen: ~ 150 pF statische C ~ 10-60uV V-RMS Ausgangsspannung ~ 8fC Ladung bei 50uV ~ Frequenzbereich: >0 Hz - 200KHz Ich würde mich über Tipps die mich in die richtige Richtung forschen laßen freuen. Ist solch ein Verstärker mit vertretbarem Aufwand überhaupt realisierbar? Dankeschön schonmal Tobi
Diese Art von Verstärker haben wir erst neulich hier diskutiert: Beitrag "Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp" Schau in meinen Links nach.
200kHz und 35000-fache Verstärkung. Sind 7 GHz GBW. Da wird man dann wohl mehrere Stufen brauchen. Die kann man auch schon aufbauen damit die 2V Ausgangsspannung nicht die 60uV Eingangsspannung beeinflussen. Bleibt noch die Frage, wie genau das ganze sein muß, ist ein Einpegeln auf 0.1% der Spannung in 1us nötig ? Das verstärkt die Anforderungen dann noch mal. Oder nur ein RMS Wert, der bei 200kHz schon -3dB betragen darf.
Grundsätzlich frage ich mich ob ich diskrete Transistoren, Operationsverstärker oder Instrumentenverstärker wählen sollte!? Was würdet ihr empfehlen? Die Genauigkeit sollte möglichst hoch sein. Wobei ich momentan damit beschäftigt bin welche Parameter von OP,Transistor oder Inst.V. für meinen Fall von Bedeutung sind... Bin auf der Suche einen Fingerzeig in die richtige Richtung. Danke!
Ich wuerds als vierstufigen AC Verstaerker planen mit einen Verstaerkung von ca. 14 pro Stufe. Da waere je ein LT1028 gerade richtig.
Ich würde es mal mit einem MAX4239 versuchen und mehrere Stufen hintereinander schalten. Ich habe damit gelegentlich schon eine Verstärkung von 1000 erreicht.
>Grundsätzlich frage ich mich ob ich diskrete Transistoren, >Operationsverstärker oder Instrumentenverstärker wählen sollte!? > >Was würdet ihr empfehlen? Hast du meinen Link überhaupt durchgelesen??
Ina schrieb: >>Grundsätzlich frage ich mich ob ich diskrete Transistoren, >>Operationsverstärker oder Instrumentenverstärker wählen sollte!? >> >>Was würdet ihr empfehlen? > > Hast du meinen Link überhaupt durchgelesen?? Sicherlich kann man auch mit Einzeltransistoren Verstärker bauen; die verwendete Schaltung würde mich dann aber wirklich interessieren. Das müsste vom Aufwand her mindestens für eine Doktorarbeit reichen. :-) Gruss Harald
Ina schrieb: > Hast du meinen Link überhaupt durchgelesen?? Ja danke dafür. Wollte darüberhinaus nur noch weitere Meinungen einholen... :)
>Sicherlich kann man auch mit Einzeltransistoren Verstärker bauen; >die verwendete Schaltung würde mich dann aber wirklich interessieren. Das wird schon mit OPamps eine schwierige Aufgabe bei 200kHz und 50000-facher Verstärkung. Bereits 0,003pF Streukapazität vom Ausgang zum Eingang bringen die Schaltung zum Schwingen! Ähnliches gilt für die Induktivitäten auf der Masse und ihre mitkoppelnde Wirkung. Also muß ein einwandfreies Masse- und Abschirmkonzept her, wie man es beispielsweise in guten Tunern findet, mit separaten Abschirmkammern für die einzelnen Verstärkerstufen und einer durchgehenden, nicht unterbrochenen Massefläche auf der Platine. >Ja danke dafür. Wollte darüberhinaus nur noch weitere Meinungen >einholen... :) Dann hast du gesehen, daß am Anfang der Schaltung nur ein bestimmter OPamp-Typ geht?
Ina schrieb: >>Sicherlich kann man auch mit Einzeltransistoren Verstärker bauen; >>die verwendete Schaltung würde mich dann aber wirklich interessieren. > > Das wird schon mit OPamps eine schwierige Aufgabe bei 200kHz und > 50000-facher Verstärkung. Bereits 0,003pF Streukapazität vom Ausgang zum > Eingang bringen die Schaltung zum Schwingen! Ähnliches gilt für die > Induktivitäten auf der Masse und ihre mitkoppelnde Wirkung. Also muß ein > einwandfreies Masse- und Abschirmkonzept her, wie man es beispielsweise > in guten Tunern findet, mit separaten Abschirmkammern für die einzelnen > Verstärkerstufen und einer durchgehenden, nicht unterbrochenen > Massefläche auf der Platine. Ja, das war mir schon klar. Ich glaube, viele wissen heute schon gar nicht mehr, wie sehr einem die modernen OPVs die Arbeit erleichtern. Trotzdem ist natürlich auch bei einem Aufbau mit OPVs einiges zu beachten. Manchmal habe ich den Eindruck, das das "analoge Wissen" immer mehr verlorengeht, und das nicht wegen dem Tod von Bob Pease. Gruss Harald
Das Wichtigste ist eine rauscharme 1. Verstärkerstufe. Wenn der erste Opamp 10nV/sqrt(Hz) hat, dann gibt das schon 6uV RMS an Rauschen.
Helmut S. schrieb: > Das Wichtigste ist eine rauscharme 1. Verstärkerstufe. > Wenn der erste Opamp 10nV/sqrt(Hz) hat, dann gibt das schon 6uV RMS an > Rauschen. Irgenwie erinnert mich das an eine Vorverstärkerschaltung für Moving Coil-TAs von Elektor. Um das Rauschen runterzudrücken, haben sie HF-Transistoren genommen, und davon mehrere parallel geschaltet. Ich glaube, solche Konzepte verwendet man heute auch innerhalb von OPVs. Gruss Harald
Im neusten AATiS-Praxisheft ist ein Artikel zu "Geofonverstärker mit negativer Impedanz": http://www.aatis.de/content/praxisheft-21-erschienen Da wird erläutert, wie man mit dieser negativen Impedanz die Resonanzfrequenz verringern kann, um billige Geophone bei ungewöhnlich niedrigen Frequenzen noch verwenden zu können.
Hallo Tobi, hast Du Dir das Datenblatt CS3302A von Cirrus Logic schon mal angeschaut? Dieses IC ist speziell für Hydrophone entwickelt. Nachteil ist die obere nutzbare Frequenz von 2 kHz. Scheint für die erste kritische Verstärkerstufe geeignet zu sein. Ich habe vor demnächst diese ICs zu bestellen, muss aber erst den Preis anfragen (vermutlich < 20€ / Stück). Bei Interesse bitte melden. Grüße Alexander
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