Hallo Zusammen Ich habe mir einen TIA gebaut und der funktioniert auch gut. Ich habe aber festgestellt das wenn die Beleuchtungsstärke zu hoch oder niedrig ist dass die OpAmp Ausgang-Spannung entweder zu gross oder klein wird bzw. sich +Ub und GND/-Ub nähert. Ich würde mir gerne eine TIA bauen bei dem man die Transimpendanz durch umschalten der (Rückkpplungs-Widerstände) einstellen lässt.. Hierzu dachte ich mir das ich doch mit Multiplexer (2 channel) so ein Rückkopplungs-Netzwerk realisieren kann. Dazu habe ich auch schon eine skizze der schaltung gemacht.. Die ich aber im moment noch nicht posten kann. Werde dies aber heute abend machen. Versuche mal die skizze zu erläutern.. Ich habe jeweils an den Eingang des tripple (2 channel) MUX einen widerstand angebracht sodas je nach Pegel des MUX steuer-eingangs der widerstand vom invertirender-eingang des OpAmp zum augang des OpAmp durchgeschaltet wird oder der MUX schaltet den widerstand zum nächsten widerstand und MUX um somit entsteht eine serie-schaltung der rückkopplungs-widerstände.. Soweit kann ich das gut nachvollziehen. Nun haperts bei der ansteuerung der MUX. Ich muss ja wen die Ausgangsspannung des OpAmp zu klein ist eine eine grössere verstärkung erreichen und wen zu gross eine kleinere verstärkung. Da ich ja direkt mit dem ausgang des TIA arbeiten muss habe ich gewisse schwirigkeiten. Habt ihr irgendwelche ansätze/idee ? Aber gadanklichen durchgehen dieser überlegung habe ich festgestellt das dies eine riesige rechenaufgabe sein wird.. Oder nicht? Ich benutze fogende bauteile. Fotodiode BPW34 OpAmp LM358 (TLC272) MUX 74HC4053 Liebe Grüsse Exeo
Lothar Miller schrieb > Exeo schrieb: >> Versuche mal die skizze zu erläutern.. > Welche denn? Die die ich noch posten werde.. ^^ MfG Exeo
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Hallo Hier ist die Skizze... Ich denke den R1 sollte man besser beim MUX Ausgang platzieren. Ist das ein guter Ansatz?? Gruss Exeo
Die Streukapazitäten der MUX dürften dir den Frequenzgang ruinieren. Wie groß sind denn R1 bis R4???
Exeo schrieb: > Ist das ein guter Ansatz?? Hängt von deinen Anforderungen bezüglich - Bandbreite - Rauschverhalten - Reproduzierbarkeit von Absolutmessungen - Linearität ab. Prinzipiell geht das, aber eher "langsam". Vielleicht auch genau das richtige für deine Anwendung, wer weiß. Stabilität wird uU auch ein Thema, da ja für jede Verstärkung andere Kapazitäten in der Rückkopplung vorhanden sind.
Exeo schrieb: > Soweit kann ich das gut nachvollziehen. Nun haperts bei der ansteuerung > der MUX. > Ich muss ja wen die Ausgangsspannung des OpAmp zu klein ist eine eine > grössere verstärkung erreichen und wen zu gross eine kleinere > verstärkung. Da ich ja direkt mit dem ausgang des TIA arbeiten muss habe > ich gewisse schwirigkeiten. > > Habt ihr irgendwelche ansätze/idee ? Hehe, ich habe gerade erst festgestellt, dass die Frage eigentlich eine andere war ;) Stichwort automatische Bereichsumschaltung. Wenn Signal zu klein, Verstärkung eine Stufe hoch. Wenn Signal zu groß, Verstärkung eine Stufe runter. Geschickte Verstärkungen und entsprechende Umschaltschwellen legt man sich je nach Geschmack geschickterweise mit einer Excel-Tabelle zurecht. Es muss ein Hystereseverhalten vorhanden sein, d.h. Nach dem Umschalten einer Verstärkung darf in einem Randbereich nicht ununterbrochen umgeschaltet werden. Edit: Ich würde in dieser Anwendung einen 1:x, zB 1:4, Mux bevorzugen, da die Schaltung inkl. Stabilisierung einfacher zu beherrschen sein wird, da jede Verstärkung dann individuell "getuned" werden kann.
Hallo, nicht nur die Kapazitäten sind ein Problem, wahrscheinlich verändern auch die Rest- und Ableitströme des MUX die Messwerte bis zum totalen Unsinn. Schliesslich sind die Rückkopplungswiderstände üblicherweise im MOhm bis GOhm-Bereich - steht leider nicht drin in der Skizze. Gruss Reinhard
Wenn der OP ein LM358 ist, sollten die Leckströme am MUX noch nicht so ins Gewicht fallen. Für große Widerstände, so ab 1 M wird das aber schon ein Problem, vor allem wenn es etwas wärmer wird - dann sollte man aber auch lieber den TLC272 nehmen. Mit einem vernünftigen Rauscharmen OP hat man beim TIA schon einen relativ großen dynamischen Bereich. Die Umschaltung kann man dann wenigstens zum Teil hinter den TIA als zusätzliche Spannungsverstärkung machen und/oder mit einem Spannungsteiler vor der Rückkopplung. Für einen Faktor 10 oder 100 sollte das reichen.
Exeo schrieb: > Foto.JPG Wofür die ganzen Umschalter? Ob zu einem geschlossenen Schalter noch eine Kette mit Widerständen parallel liegt oder nicht, dürfte doch ziemlich egal sein.
Eine ganz einfache Möglichkeit wäre ggf. eine nichtlinear Kennline, indem man den Widerstand durch eine Kombination mit Dioden und Widerständen ersetzt.
Ulrich schrieb: > Eine ganz einfache Möglichkeit wäre ggf. eine nichtlinear Kennline, > indem man den Widerstand durch eine Kombination mit Dioden und > Widerständen ersetzt. Dann kann man auch gleich einen Transistor in Basisschaltung in die Gegenkopplung einbauen und hätte einen Logarithmierer.
>Dann kann man auch gleich einen Transistor in Basisschaltung in die >Gegenkopplung einbauen und hätte einen Logarithmierer. Einen Logarithmierer mit grauenvollem Temperaturgang, ohne Zusatzschaltung nicht mehr als ein Schätzteisen... Nein, es ist nicht sinnvoll im TIA umzuschalten, weil man dort üblicherweise recht hochohmige Gegenkopplungswiderstände hat. Die Streukapazitäten eines billigen MUX sind enorm und können massiv den Frequenzgang verfälschen. Sind die Beschaltungswiderstände dagegen recht klein, spielen die Übergangswiderstände in den MUX eine Rolle und verfälschen die Verstärkung. Ich würde mit einem festen Widerstand in der Gegenkopplung des TIA arbeiten und falls nötig hinter dem TIA zusätzlich verstärken.
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