Hallo,
ich habe eine Schaltung zum Auslesen eines Encoders welche mir aus einem
sinusförmigen Signal welches bei 0° sowie +-90° abgegeriffen wird ein
+sin sowie -sin signal und ein +cos sowie -cos Signal für die
Weiterverarbeitung rechnen soll.
Die aktuelle Schlatung sieht so aus (siehe Dateianhang) wobei die Blöcke
immer durch Operationsverstärker-Schaltungen realisiert sind.
So wie die Schaltung ist hat sie mehrer Probleme.
1. Die Operationsverstärker haben thermische Drifts, sodass das Signal
am Ausgang nicht um 0V schwingt sondern einen Offset bekommt.
2. Um die unterschiedlichen Intensitäten am Eingang abzugleichen ist die
Verstärkung der Transimpedanzverstärker über ein Poti einstellbar, das
funktioniert jedoch nicht, da es die Phase verschiebt.
Die Frequenz in der das ganze arbeiten soll ist bei ca 1-5 MHz
Meine Frage:
Gibt es eventuell Fertige ICs die sowas können? Die Anwendung Encoder
einzulesen sollte ja öfters vorkommen, wobei die meistens nur sin cos
als Eingang haben soweit ich weis?
Wenn nicht hat irgendjemand Tipps wie man das besser Lösen kann?
Einstellen der Verstärkung ohne Phasenschieben und eine Lösung wie man
die Drift kompensieren kann?
Bin für alle Tipps dankbar
@ quaxy (Gast)
>ich habe eine Schaltung zum Auslesen eines Encoders welche mir aus einem>sinusförmigen Signal welches bei 0° sowie +-90° abgegeriffen wird ein>+sin sowie -sin signal und ein +cos sowie -cos Signal für die>Weiterverarbeitung rechnen soll.
Erzeugen, nicht rechnen.
>Die aktuelle Schlatung sieht so aus (siehe Dateianhang) wobei die Blöcke>immer durch Operationsverstärker-Schaltungen realisiert sind.
Kann man machen.
>So wie die Schaltung ist hat sie mehrer Probleme.>1. Die Operationsverstärker haben thermische Drifts, sodass das Signal>am Ausgang nicht um 0V schwingt sondern einen Offset bekommt.
Wie groß ist der? Wieviel kannst du tolerieren?
>2. Um die unterschiedlichen Intensitäten am Eingang abzugleichen ist die>Verstärkung der Transimpedanzverstärker über ein Poti einstellbar, das>funktioniert jedoch nicht, da es die Phase verschiebt.>Die Frequenz in der das ganze arbeiten soll ist bei ca 1-5 MHz
Huh! Das ist mal flott!
>Gibt es eventuell Fertige ICs die sowas können? Die Anwendung Encoder>einzulesen sollte ja öfters vorkommen, wobei die meistens nur sin cos>als Eingang haben soweit ich weis?
Welcher Encoder arbeitet mit 5 MHz?
Welche Phasenverschiebung ist akzeptabel?
>Wenn nicht hat irgendjemand Tipps wie man das besser Lösen kann?
Ja. Beschreibe den Problem grundlegender. Siehe Netiquette.
Vielleicht braucht man die Schaltung so gar nicht.
Falk Brunner schrieb:> Ja. Beschreibe den Problem grundlegender. Siehe Netiquette.> Vielleicht braucht man die Schaltung so gar nicht.rechtgeb
Der "südliche" Zweig der Schaltung scheint mir auch keine cos-Werte zu
liefern, sondern auch nur den sin.
Zudem scheint mir, daß Deine Beschreibung auf genau 3 Werte hinausläuft:
+1, 0, -1 (in welcher Einheit auch immer). Was anderes kommt bei Sinus
und Cosinus von 0, +90°, -90° nämlich nicht heraus.
Da könnte man das sicher einfacher ermitteln.
Nimm nur die drei linken Blöcke(Transimpedanzverstärker (TIA)) und dann
ab in den 3-Kanal A/D Wandler. Der Rest wird digital erledigt.
Warum sollten die TIA driften. Hast du die falschen Opamps genommen?
quaxy schrieb:> aus einem> sinusförmigen Signal welches bei 0° sowie +-90° abgegeriffen wird
Wenn deine Beschreibung stimmt (was zweifelhaft ist), dann brauchst du
fast überhaupt keine Schaltung: nimm -90° als Sinus, dann ist 0° der
Cosinus und +90° -Sinus. Dazu noch ein Inverter für -Cosinus.
Gruss Georg
quaxy schrieb:> Auslesen eines Encoders welche mir aus einem sinusförmigen Signal> welches bei 0° sowie +-90° abgegeriffen wird
WAS liefert der Encoder ? Schaltsignale ? Oder enthält er 3 versetzte
(Hall-)sensoren? Oder sind es Lichtschranken ( für
Transimpedanzwandler).
Kläre das genauer, bei MHz kann der Encoder ja nicht mal 1mm gross sein.
Danke erst mal für die schnellen Antworten.
@falk: etwas Drift is prinzipiell schon tolerierbar, allerdings entsteht
so viel Drift, dass das Signal aus dem Arbeitsbereich der
nachgeschalteten Elektronik rausläuft. Ich nehme an dort ist ein
AD-Wandler ist aber eine Proprietäre Schaltung von der ich nichts weiß.
Entschuldigung wegen der Lückenhaften Beschreibung, ich versuche es
nochmals detaillierter:
Das Sinussignal am Eingang ist nicht statisch sondern wird über die Zeit
t geschoben, d.H. das Signal am mittleren Sensor ist sig=sin(phi(t)) das
Signal am 2. Sensor ist sig=sin(phi(t)+90°) und das Signal am 3. Sensor
sig=sin(phi(t)-90°) wobei phi(t) die Phase in Abhängigkeit der Zeit ist
die vom Zustand des Encoders abhängt. Außerdem gibt es zu allen 3
Signalen noch 2 Vorfaktoren k und l. k ist bei allen 3 Signalen
identisch, schwankt aber über die Zeit. l ist Zeitlich konstant
unterscheidet sich aber zwischen den 3 Kanälen. sig=sin(phi(t)+d)*k*l
wobei d 0°,+-90°
@Helmut,
Digital will ich es nur ungern machen, da ich das Signal hinterher
wieder Analog brauche und die Frequenz recht hoch ist.
@ Georg
Der Nachteil hier ist, dass die Gesamtintensität der Signale nicht
konstant ist (siehe nachgereichte Beschreibung)
quaxy schrieb:> Der Nachteil hier ist, dass die Gesamtintensität der Signale nicht> konstant ist (siehe nachgereichte Beschreibung)
Da kannst du aber garnichts anderes machen als den jeweiligen
Verstärkungsfaktor einstellen, in deiner Beschreibung l. k kannst du
nicht kompensieren, da der Faktor unbekannt ist und sich auch aus den
augenblicklichen Spannungen nicht ermitteln lässt, höchstens aus den
Mittel- oder Spitzenwerten.
Gruss Georg
@ Georg
Ja einstellen schon, nur dabei wird in der aktuellen Schaltung, wo dies
über einen einstellbaren Transimpedanzverstärker (Operationsverstärker
mit Poti) realisiert ist durch Einstellen der Verstärkung auch die Phase
verschoben, sodass man die Funktion nicht nutzen kann. Um die
Verstärkung einmal einzustellen würde ich mit dem Oszi prüfen, welche
Amplitude das Signal hat und es dann zwischen den Kanälen abgleichen.
Die Verstärkung müsste nur so realisiert sein, dass es keinen Einfluss
auf die Phase hat.
grüße
quaxy
@ quaxy (Gast)
>@falk: etwas Drift is prinzipiell schon tolerierbar, allerdings entsteht>so viel Drift, dass das Signal aus dem Arbeitsbereich der>nachgeschalteten Elektronik rausläuft.
Dann ist grundlegend was faul? Masseanschluss defekt?
Selbst die miesesten TIAs driften vieleicht ein paar Dutzend mV!
> Ich nehme an dort ist ein>AD-Wandler ist aber eine Proprietäre Schaltung von der ich nichts weiß.
Was denn für ein AD-Wandler, wenn in deinem Blockschaltbild nur analoge
TIAs drin sind?
>Entschuldigung wegen der Lückenhaften Beschreibung, ich versuche es>nochmals detaillierter:
Gescheitert. Was soll das für ein Gerät und vor allem für ein Encoder
sein? Das scheint hier keiner zu kennen.
>Das Sinussignal am Eingang ist nicht statisch sondern wird über die Zeit>t geschoben, d.H. das Signal am mittleren Sensor ist sig=sin(phi(t)) das>Signal am 2. Sensor ist sig=sin(phi(t)+90°) und das Signal am 3. Sensor>sig=sin(phi(t)-90°) wobei phi(t) die Phase in Abhängigkeit der Zeit ist>die vom Zustand des Encoders abhängt.
Willst du uns verarschen? Dass ein Sinussignal nicht statisch ist
sondern sich zeitlich sindusförmig ändert ist ja wohl sonnenklar!
> Außerdem gibt es zu allen 3>Signalen noch 2 Vorfaktoren k und l. k ist bei allen 3 Signalen>identisch, schwankt aber über die Zeit. l ist Zeitlich konstant>unterscheidet sich aber zwischen den 3 Kanälen. sig=sin(phi(t)+d)*k*l>wobei d 0°,+-90°
Das ist das kleinste aller Problemen.
Geht zurück auf Los. Ziehe keine 4000 Euro ein. Gehe direkt dorthin.
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