Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wechselspannungs-Signale schalten


von Artjomka (Gast)


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Ich suche nach einer einfachen Möglichkeit um Analogsignale (AC) 
schalten zu können.

Es geht um "richtiges" Schalten, kein Verstärken, Impedanzwandeln etc.

Unabhängig von Eigenschaften wie Einschaltwiderstand, 
Spannungsfestigkeit, Schaltfrequenz etc. suche ich nach möglichen 
Schaltungen und ICs (mit Vor- und Nachteilen).

Also ich kenne zur Zeit nur:

- Analogschalter
Hoher Einschaltwiderstand und begrenzter Spannungsbereich

- PhotoMOS Relais
Hoher Einschaltwiderstand, teuer und eher für höhere Leistungen anstatt 
Signale ausgelegt. Aber es gibt wohl auch welche die für Signale 
ausgelegt sind (allerdings noch ziemlich exotisch).


Welche anderen Möglichkeiten gibt es noch?

von Floh (Gast)


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Optotriacs?
Je nach Anforderungen gibts die mit und ohne Nulldurchgangsschalter.
Z.B. Moc 2403 u.ä.

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Relais
Schütz
Druckschalter
Drehschalter
Kippschalter
Drahtbrücke
Schleifkontakt
Gleichrichterbruecke mit Thyristor
Gleichrichterbruecke mit Transistor
Reedkontakt
....
...
..
.

Gruss

Michael

von Artjomka (Gast)


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Okay, ich hätte meine frage auf elektronische schalter (solid state) 
begrenzen sollen.

Das Schaltelement sollte auch eine annähernd lineare (also ohmsche) 
Kennlinie haben.

Optotriacs sind doch auch eher für höhere Leistungen anstatt für 
Signale, oder?

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Artjomka schrieb:
> Okay, ich hätte meine frage auf elektronische schalter (solid state)
> begrenzen sollen.


Dann haettest Du ueberhaupt genauer sein sollen:

> Optotriacs sind doch auch eher für höhere Leistungen anstatt für
> Signale, oder?

Definiere "Signale"


Michael

von Artjomka (Gast)


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Ich habe die Frage allgemein gestellt, es geht um keine konkreten 
Signale.

Allgemein sind Möglichkeiten gesucht Wechselspannungssignale über einen 
elektronischen Schalter zu schalten (kann man ja für ganz 
unterschiedliche Anwendungen nutzen, z.B. muxen, filter rein schalten 
und was auch immer).

Ist jetzt erstmal egal ob der Schalter HF-geeignet ist oder nur für 
NF-Signale und was für Amplituden etc.


Das einzigste PhotoMOS Relais welches ich für Signalanwendungen gefunden 
habe ist AQY221. Kostet bei mouser z.B. aber 4,70 Euro das Stück.

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Hallo Artjomka

> habe ist AQY221. Kostet bei mouser z.B. aber 4,70 Euro das Stück.
                                          -----

Kannst Du denn nicht mal genau beschreiben, was Du denn willst?

Gruss

Michael

von Harald W. (wilhelms)


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Artjomka schrieb:
> Okay, ich hätte meine frage auf elektronische schalter (solid state)
> begrenzen sollen.

Nun, entgegen mancher Laienmeinung sind normale elektromechanische
Relais weder unmodern noch grundsätzlich schlechter als entsprechende
elektronische Lösungen. Sie haben auch einige entscheidende Vorteile
und werden deshalb nach wie vor millionenfach von der Industrie
gekauft und eingesetzt.
Gruss
Harald

von Artjomka (Gast)


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Im konkreten Fall ging meine Frage um das Schalten von Widerständen zur 
Verstärkungsänderung (z.B. für Instrumentenverstärker). Also kleine 
Signale, möglichst wenig Verzerrung usw.

Mir ist aber allgemein aufgefallen, dass die Möglichkeiten da begrenzt 
sind.

Natürlich gibt es für diese spezielle Anwendung auch längst 
schaltungstechnische Alternativen wie Transkonduktanzverstärker. Aber 
ich kann mir vorstellen, dass es noch andere Anwendungen gibt bei denen 
es bequem wäre AC-Signale über Halbleiter zu schalten.

Habe noch eine billigere PhotoMOS Relais Alternative von OMRON gefunden 
(G3VM). Aber bei PhotoMOS für Signale muss man anscheinend eine Balance 
zwischen Kontaktwiderstand, Kapazität im offenen Zustand und Preis 
finden.

Elektromechanische Relais gibt es heute auch sehr klein, aber günstig 
sind die auch nicht unbedingt (z.B. CRR 05-1A bei Reichelt für 3,70€). 
Vorteil ist natürlich die geringe Kapazität im offenen Zustand.

Ich hatte halt gehofft es gibt da noch mir unbekannte Schaltungen/Kniffe 
oder Bauteile um AC-Signale (kleine Spannung/Leistung) zu schalten.

von Joachim (Gast)


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Artjomka schrieb:
> Im konkreten Fall ging meine Frage um das Schalten von Widerständen zur
> Verstärkungsänderung (z.B. für Instrumentenverstärker). Also kleine
> Signale, möglichst wenig Verzerrung usw.

Vorschlag: Zweistufig aufbauen.

Der Instrumentenverstärker hat nur die kleinste erwünschte Verstärkung. 
Er ist ja nur für die Differenz und fürs niedrige Rauschen zuständig.

Die nachfolgende Stufe nach diesem Schema:

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Noninverting_Amplifier.svg&filetimestamp=20070601123427

Wobei dann mehrere kleine NMOS-FETs wahlweise verschiedene R1 schalten.

Gruß

von Stefan (Gast)


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Wo hast Du den geschaut?
Reichelt hat Kleinleistungs-Relaises im DIL Format für 60 Cent.

von Bonzo (Gast)


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Worum geht es denn ?
Spannung?
Strom?
Frequenzbereich?

von Artjomka (Gast)


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@Stefan: DIL-Format? Soll schon klein und modern sein, nicht so retro. 
;-)

@Bonzo: Kleine Spannungen, mit ein klein bischen Strom (xxx µA oder so). 
Frequenz(signal) <1MHz, Frequenz(switch) <1kHz
So würde ich das erstmal eingrenzen, aber ich wollte es ja nicht 
eingrenzen damit ich hier alle Möglichen Lösungen präsentiert bekomme. 
;-)

@Joachim: Ja, das mit den nicht-invertierenden Verstärker hatte ich mir 
ja auch so gedacht. Aber was passiert mit deinem NMOS-FET wenn die 
Ausgangsspannung negativ wird? Bei Gleichspannungssignalen alles kein 
Problem aber es geht um Wechselspannung.
Ich war schon so weit N-JFETs zu nehmen, aber da dreht sich dann 
trotzdem die Drain-Source Strecke je nach Polarität der 
Ausgangsspannung. Eventuell könnte man das mit einem FET lösen, der den 
Substrat-Anschluss (Bulk) heraus geführt hat, aber das gibt es ja kaum 
noch zu kaufen afaik.

von Joachim (Gast)


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Artjomka schrieb:
> @Joachim: Ja, das mit den nicht-invertierenden Verstärker hatte ich mir
> ja auch so gedacht. Aber was passiert mit deinem NMOS-FET wenn die
> Ausgangsspannung negativ wird?

Das geht natürlich nur, wenn die Eingangsamplitude deutlich unter 
sagen wir mal 0,5 V liegt. Diese sieht der NMOS-FET, bzw. dessen 
Substratdiode.

Wenn Du bspw. 200 mV wahlweise *1 und *10 verstärken möchtest, dann 
liegen am FET ja auch nur maximal +/- 200 mV an, auch wenn die 
Ausgangsspannung bei -2 V liegt.

Hab das eben mal auf die Schnelle simuliert, scheint zu funktionieren.

Gruß

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