Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ESR-Meter Schalplan Frage


von T. K. (maxtronik)


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Hallo zusammen,

ich habe Verständnisprobleme mit dem Schaltplanausschnitt aus dem 
Anhang.
Dieser stammt aus einem ESR Meter.

Mir ist nicht ganz klar was die 4 Dioden bewirken sollen.
Sorgen diese nicht für einen Kurzschluss zwischen der 100kHz und der 
100kHz inverted Leitung?

Und wofür sind R12 und R13 da?

Ich weiß lediglich, dass IC3 die Wechselspannung gleichrichten soll.

Könnte mir bitte jemand den Schaltplan erläutern.
Bin sehr interessiert.

Gruß Max

von Mike (Gast)


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M. S. schrieb:
> Mir ist nicht ganz klar was die 4 Dioden bewirken sollen.
> Sorgen diese nicht für einen Kurzschluss zwischen der 100kHz und der
> 100kHz inverted Leitung?

Guck mal auf die Amplituden an der Stelle ;-)

von T. K. (maxtronik)


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Hallo Mike,
Danke für die schnelle Antwort.

Also die Amplituden liegen wahrscheinlich unter 1 Volt und somit leiten 
die Dioden nicht. Also sind die Dioden nur als Schutzmaßnahme? Und dann 
gleich 4?

Das Potential wir durch die Widerstände R12 bis R15 herunter gesetzt?
Wofür ist der Kondensator zwischen R14 und R15?

von Dieselwolf (Gast)


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Kannst Du mal bitte den ganzen Schaltplan posten?

von Achim H. (anymouse)


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M. S. schrieb:
> Also die Amplituden liegen wahrscheinlich unter 1 Volt und somit leiten
> die Dioden nicht.

Um Schaltplan steht sogar 0,18 V Spitze-Spitze.

Aber auch mal denken, dass jemand vergisst, den auf 200V geladenen Elko 
vor dem Messen zu entladen..

M. S. schrieb:
> Wofür ist der Kondensator zwischen R14 und R15?

Da ist kein Kondensator. Das sind zwei Massezeichen :)

von 0815 (Gast)


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Achim Hensel schrieb:
> M. S. schrieb:
>> Wofür ist der Kondensator zwischen R14 und R15?
>
> Da ist kein Kondensator. Das sind zwei Massezeichen :)

Oh, das ist aber grenzwertig gezeichnet. Hatte das auch als Kondensator 
gesehen, und mich über die Reihenschaltung mit einem C und 2 R`s 
gewundert...

von Andrew T. (marsufant)


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Liegt u.a. daran das man den "Cx" so ähnlich gezeichnet hat .-)

Das wird aber schnell klarer, wenn man das mit C4 vergleicht, u.a. weil 
dort ein GND Symbol direkt rechts dran ist.

von T. K. (maxtronik)


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Also für 2 Massesymbole hätte ich das nie gehalten. Also sind das 2 
Spannungsteiler. Die verringern die Spannung auf 2,4Volt. Wie wird die 
Spannung denn weiter verringert, bzw. Wie wird diese dann berechnet.

Ganzer Schaltplan ist hier zu finden:
http://www.oe5.oevsv.at/technik/messen_dl/ESR-Messgeraet_Bericht_02.pdf

von Achim H. (anymouse)


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M. S. schrieb:
> Also sind das 2 Spannungsteiler. Die verringern die Spannung auf 2,4Volt. > Wie 
wird die Spannung denn weiter verringert, bzw.
> Wie wird diese dann berechnet.

Moment, Du vergisst dort noch was, und zwar R16, R17 und R18. Das heißt, 
zu R15 liegt parallel noch die Serienschaltung von R16 und vereinfacht 
einem halben R18. Statt dem unteren 2k2 solltest Du daher besser mit 
137R rechnen (was einer Amplitude von 0,28V entspricht). R19 und R20 und 
was dahinterkommt ist dann aber noch nicht berücksichtigt.

von Mike (Gast)


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M. S. schrieb:
> Könnte mir bitte jemand den Schaltplan erläutern.

Alles rechts von Cx ist ein Synchrongleichrichter, der im Takt des 
Eingangssignals das Signal, was über dem Cx liegt, umpolt, glättet, 
verstärkt und zum Messen auf den ADC des µC führt.

von T. K. (maxtronik)


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Danke für all die guten Antworten.

Ich habe einmal selber einen Schalplan nach meinen Vorstellungen 
erstellt.
Jetzt ligt zwar 5V ohne CX an den Probe Kontakten an, aber wenn ein 
geringer Widerstand zwischen den Proben ist, ist die Spannung natürlich 
sehr gering.
Es sollten doch jetzt durch R2 und R4 immer 10mA durch den Test 
Kondensator fließen und somit ist R = U/I = U * 100.
Mit meiner Schaltung sollte man doch auch einen verbauten Kondensator 
messen können?

von T. K. (maxtronik)


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Na ist natürlcih Quatsch. Es sollten 2,5V an den Probes anliegen und 
dann nur dem entsprechend 5mA

von Ayk N. (ayk-ohm)


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M. S. schrieb:
> Ich habe einmal selber einen Schalplan nach meinen Vorstellungen
> erstellt.

Q1 - Q4 erzeugen einen Kurzschluss.

von T. K. (maxtronik)


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Nö, wieso?
PNP - NPN

von Ayk N. (ayk-ohm)


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Doch, Der Basisstrom kann von Q2 über die Basis von Q1 fließen und beide 
schalten voll durch. Der Strom durch Basis und Kollektor wird die 
Transistoren verstören. Das Selbe geschieht auch bei Q3 und Q4.

von T. K. (maxtronik)


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Ok :)
So geht es jetzt.

von Ulrich (Gast)


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Als Treiber für den Strom sollten CMOS Gatter wie 74HC04 ausreichen. Die 
haben zwar rund 100 Ohm Ausgangswiederstand, aber so genau kommt es in 
der Regel nicht darauf an. So viel gewinnt man mit dem etwas größeren 
Strom auch nicht.

Um auch die Kapazität messen zu können, könnte man die CMOS Schalter mit 
einem um 90 Grad versetzten Takt schalten. Zur Anpassung des 
Messbereichs wären ggf. auch andere (niedrigere) Frequenzen hilfreich. 
Je nach µC wäre das möglich - die gegenphasigen Signale könnte man falls 
nötig per Inverter in Hardware erzeugen, wenn der µC nicht genügend 
Timer Ausgänge hat.

von Ayk N. (ayk-ohm)


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M. S. schrieb:
> So geht es jetzt.

Das Problem bleibt. Jetzt wird nur die Basis-Emitter-Diode nicht 
zerstört.
Du müsstest die Widerstände sehr groß machen, was aber immer noch einen 
Strom im Kollektorzweig verursacht. Daher ist das Murks.
Entweder machst du es so: 
http://hades.mech.northwestern.edu/images/2/20/Transistor_push_pull_follower.gif
oder du nimmst einen Buffer als IC oder OPV.

von Sinus T. (micha_micha)


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Haupsache, die Schaltung von M.S. baut keiner nach.
Da die Schaltspannung eine endliche Flankensteilheit hat, sind die 
beiden Transistoren während der Flanke gleichzeitig leitend und es 
fließt kurzzeitig ein sehr sehr hoher Querstrom. Da die voll gesättigten 
Transistoren auch noch eine relativ hohe Sperrverzögerung haben, wird 
alles noch schlimmer.
Also vergiss deine geniale Schaltung.

von T. K. (maxtronik)


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Ich verstehe das noch nicht ganz. Wenn Masse an den Basis Widerständen 
anliegt, fließt der Basisstrom des Pnp Transistors doch nach Masse und 
nicht über die Basis des Npn.

Die idee mit dem Buffer Ic gefällt mir, doch ich sehe da nicht wirklich 
Vorteile.

Außerdem habe ich mir überlegt, dass die Schaltung nicht verbaute 
Kondensatoren vermessen sollte. Falls der Kondensator nämlich kaputt 
sein sollte fließen 5Volt durch die Schaltung. Also muss die Spannung 
verringert werden.

Wie lässt sich nun die Spannung auf ca 0.3V absenken und gleichzeitig 
ein konstantstrom von etwa 10mA realisieren?

von Ayk N. (ayk-ohm)


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Ist es so besser verständlich?

von hinz (Gast)


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M. S. schrieb:
> Ich verstehe das noch nicht ganz. Wenn Masse an den Basis Widerständen
> anliegt, fließt der Basisstrom des Pnp Transistors doch nach Masse und
> nicht über die Basis des Npn.

Wenn du das immer so lässt klappt es wunderbar. Nur hat die Schaltung 
dann keinen Sinn.

Ansosnten solltest du mal über Flankensteilheit und 
Sperrverzögerungszeit nachlesen.

von Ulrich H. (lurchi)


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Das Absenken der Spannung wird in der Originalschaltung gezeigt: einfach 
die Dioden und dann der Spannungsteiler (2 mal 56 Ohm und 180 Ohm 
dahinter).
Bei 10 mA und maximal 0,3 V wären das halt 30 Ohm parallel zur 
Schaltung, oder halt vorher eine Reduktion des Stromes wenn die Spannung 
über etwa 0,2 V geht.

Bei Elkos wäre noch zu überlegen ob man die Spannung nicht auf der einen 
Seite auf 0 begrenzt, also immer einen kleinen DC Offset drauf lässt. 
Einige Elkos reagieren ggf. auch schon auf 0,1 V mit der falschen Polung 
als eine Art Naßdiode.

von ArnoR (Gast)


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Ulrich H. schrieb:
> Das Absenken der Spannung wird in der Originalschaltung gezeigt: einfach
> die Dioden und dann der Spannungsteiler (2 mal 56 Ohm und 180 Ohm
> dahinter).

Die Dioden haben nichts mit der Spannungsteilung zu tun, über den Dioden 
liegen nur <0,3V. Die Teilung wird allein durch die Widerstände gemacht.

von T. K. (maxtronik)


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Ok, danke! Ich denke ich habe die Schaltung soweit verstanden.
Jetzt ist der ESR leider gar nicht linear zur Mess Spannung.
R18 verfälscht den ESR. Gibt es da nicht geschicktere Lösungen

von E.Ser (Gast)


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M. S. schrieb:
> Jetzt ist der ESR leider gar nicht linear zur Mess Spannung.
Eigentlich sollte er eher konstant, d.h. unabhängig davon sein.

> Gibt es da nicht geschicktere Lösungen
Beitrag "Re: Transistortester AVR"

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