Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Seltsames Verhalten einer Überspannungsschutzschaltung


von noips (Gast)


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Hallo,

ich habe zum Schutz eines ADC-Eingangs vor Überspannung diese Schaltung 
aufgebaut(Anhang) und stelle ein für mich unverständliches Verhalten 
fest. Eingangssignal (von rechts) kommt von einer Photodiode verstärkt 
durch eine Schaltung mit drei OPs. Die Photodiodenschaltung wird von 
+/-12V eines Netzteils gespeißt. Die 5V der Schutschaltung aus dem 
Gleichen Netzteil, Grounds beider Schaltungen sind kurzgeschlossen. Bei 
einer bestimmten Beleuchtungsstärke stellen sich in der Schaltung 
Spannungen wie in Abbildung eingezeichnet ein. R beträgt 1.1 kOhm. 
Folglich fließt durch R ein Strom von grob 300 µA. Dioden sind eine 
Doppeldiode in einem Gehäuse vom Typ BAT54S. Durch eine Strommessung 
stelle ich fest, dass der Strom I nach dem R durch die obere Diode 
fließt. Nach meinem Verständis kann das aber nicht sein, weil dann der 
Strom durch die Diode vom Punkt eines niedrigeren Potentials zum Punkt 
eines höheren Potentials fließt. Dies wäre aber das Verhalten einer 
Quelle, was für die Diode nicht zutreffen kann. Messe ich da was falsch 
oder hat jemand eine Erklärung für das beschrieben Verhalten?

Danke!

von noips (Gast)


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KORREKTUR: Eingangssignal kommt natürlich von links und nicht von rechts 
wie im 1. Beitrag von mir beschrieben.

von ich auch (Gast)


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Schau dir mal das Datenblatt GENAU an und vergleiche es mit deiner 
Zeichnung!

von noips (Gast)


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Ja, habe ich, sehe jedoch nach wie vor keine Fehler. Siehst du einen?

von ich auch (Gast)


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Wie sind die Dioden im BAT54S verschaltet???

von noips (Gast)


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In Serie beide in die gleiche Richtung. In meinem Testaufbau hängt R an 
Pin 3, Ground an Pin 1 und 5V an Pin 2. Was ist denn falsch?

von Störi (Gast)


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Wahrscheinlich ist da noch eine AC-Störung überlagert...

von Störi (Gast)


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>Was ist denn falsch?

Hast du das nachgemessen? Sind die Dioden tatsächlich so gepolt, wie du 
das annimmst?

von noips (Gast)


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> Hast du das nachgemessen? Sind die Dioden tatsächlich so gepolt, wie du
> das annimmst?

Ja, Gehäusemarkierung geprüft, Pinbelegung mit Diodentester auch...

von noips (Gast)


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Hab zuerst gedacht, mit meinem Aufbau stimmt etwas nicht, und habe das 
ganze abgebaut und dann sorgfältig noch einmal aufgebaut, bleibt alles 
gleich. Wass noch interessant ist, wenn ich am Eingang statt der 
erwähnten Photodiode+OP-Schaltung eine einstellbare Netzteilspannung 
anschließe und sie auf den gleiche Wert einstelle, so fällt am R (fast) 
keine Spannung ab, was ich im Normalfall auch erwarten würde.

von Störi (Gast)


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>Wass noch interessant ist, wenn ich am Eingang statt der erwähnten 
>Photodiode+OP-Schaltung eine einstellbare Netzteilspannung anschließe >und sie 
auf den gleiche Wert einstelle, so fällt am R (fast) keine >Spannung ab, was ich 
im Normalfall auch erwarten würde.

Was meinst du mit Netzteilspannung? Ist da Brumm überlagert?

von noips (Gast)


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> Was meinst du mit Netzteilspannung? Ist da Brumm überlagert?

Eine Spannung vom Labornetzteil, die auf gewünschten Wert einstellen 
kann. Wegen Brumm kann ich nichts sagen.

von Störi (Gast)


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Die unterschiedliche Belastung bei der Messung mit dem Multimeter 
berücksichtigt?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Wie sind denn die "Massen" deiner verschiedenen Versorgungsspannungen 
verbunden?

von noips (Gast)


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> Die unterschiedliche Belastung bei der Messung mit dem Multimeter
> berücksichtigt?

An welcher Stelle genau spielt das eine Rolle?


> Wie sind denn die "Massen" deiner verschiedenen Versorgungsspannungen
> verbunden?

Die Spannungen kommen alle aus einem Labornetzteil mit festen +/-12V, 
+/-5V und variabler Spannungen bei welchen die Massen jeweils als Buchse 
für Bananenstekcer zugänglich ist. Diese sind mit kurzen Leitungen 
miteinander verbunden.

von Störi (Gast)


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>An welcher Stelle genau spielt das eine Rolle?

Naja, es ist doch ein Unterschied, ob das Strömchen wirklich durch die 
Diode fließt oder nur durch dein Multimeter...

von noips (Gast)


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> nur durch dein Multimeter

Wenn durch Multimeter(MM) Strom fleißt und MM in einem Zweig mit der 
Diode ist, so fließt der Strom auch durch die Diode. Oder verstehe ich 
dich falsch?

von Störi (Gast)


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Wenn du links vom Widerstand 4,9V mißt und rechts 4,6V, dann kann dein 
MM mit dem 1k Widerstand einen Spannungsteiler bilden und der 300µA 
Strom fließt dann nicht durch die Diode, sondern durch das MM.

von noips (Gast)


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MM hat als Spannungsmesser über 10 MOhm Innenwiderstand. Also 
vernachlässigbar.

von noips (Gast)


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Hat vielleicht noch jemand eine Erklärung dazu?

von Johann L. (radiostar)


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Störi hat's oben doch schon geschrieben.

von noips (Gast)


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J. L. schrieb:
> Störi hat's oben doch schon geschrieben.

Was genau? Das mit AC-Anteilen oder das mit dem Spannungsteiler mit dem 
Multimeter als Serienwiderstand?

von noips (Gast)


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Störi schrieb:
> Wenn du links vom Widerstand 4,9V mißt und rechts 4,6V, dann kann dein
> MM mit dem 1k Widerstand einen Spannungsteiler bilden und der 300µA
> Strom fließt dann nicht durch die Diode, sondern durch das MM.

Ein Spannungsteiler aus 1 kOhm und z.B. 1 MOhm (Multimeter) würde zu 
einem Spannungabfall von 4,9*(1k/(1k+1M))=4,9 mV über dem 1k-Widerstand 
führen. Es liegt aber eine Differezn von 0,3 V, also Faktor 50 ca.

von noips (Gast)


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J. L. schrieb:
> Störi hat's oben doch schon geschrieben.

Was hast du denn gemeint, vielleicht verstehe ich was nicht, kannst du 
mich evtl. aufklären?

von Johann L. (radiostar)


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noips, Du schmeißt hier mit dem Ohmschen Gesetz um Dich rum, Du mißt 
Ströme und Spannungen und kommst auf widersprüchliche bis unmögliche 
Ergebnisse. Aber Du führst all Deine Betrachtungen und Messungen mit 
Gleichstrom durch. Klingelt's jetzt langsam?

Die einzige Messung, bei der Du sicher auch Gleichstrom verwendet hast 
(Dein Beitrag gestern um 15:35) führt dann ja auch prompt zu 
nachvollziehbaren Ergebnissen. Da hast Du schon einen Hinweis glatt 
ignoriert - nämlich den, daß mit einer geregelten Gleichspannung statt 
eines OP-Ausganges alles funktioniert.

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