Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Instrumentenverstärker (PGA): Problem mit der Verstärkung


von Christopher K. (xantamarius)


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Guten Abend,

ich möchte einen Lock-In Verstärker mit dem ADA2200 bauen. Er soll sehr 
kleine (µV Bereich) und verrauschte AC- Spannungen messen können.
Vor diesem Baustein setze ich einen programmierbaren 
Instrumentenverstärker ein. Es handelt sich hier bei um den ISL28634 von 
Intersil.
Im Anhang befindet sich mein Schaltplan.
Es geht mir um den Verstärker (ISL28634). Bei einer eingestellten 
Verstärkung von 100 verstärkt dieser nicht um 100 sondern geringer. Eher 
so um die 30 oder so. Keine der eingestellten Verstärkungen 
funktionierte.
Der Instrumentenverstärker wird einseitig betrieben: Vs = +3.3V.
Die Spannung Vocm = Vs/2=3.3V/2 soll am Eingang das Potential anheben 
damit auch negative Spannungen gemessen werden können. Für den Ausgang 
gilt das Gleiche.

Nun meine Frage:
Wo könnte der Fehler liegen?
Müssen die Widerstände R22 und R19 eine Verbindung gegen Masse haben?
Ich habe diese Konfiguration aus dem "A Designers Guide to 
Instrumentation Amplifiers" (3 RD Edition) Seite 5-3, dort war keine 
Masseverbindung gezeigt.
Oder könnte der Fehler am Rauschen des Eingangs-Signals liegen? Wäre es 
möglich, dass das Rauschen dazu führt, dass der Verstärker das Rauschen 
verstärkt und nicht mein Nutzsignal, sodass sich mein Nutzsignal nicht 
ändert??!?
Der ADA2200 erzeugt ein Rechteck-Signal, dass ich auf eine PLL gebe um 
ein Sinus-Signal gleicher Frequenz zu erhalten. Dieses Sinus-Signal gebe 
ich auf einen Spannungsteiler. Dann messe ich mit dem 
Instrumentenverstärker die Spannung über einem der beiden Widerstände.
Könnte es sein, dass ich über das Sinus-Signal Rauschen rein hole?

Oder gibt es noch andere Gründe?

Ich wäre für ein paar Tipps sehr dankbar. Da ich schon etwas länger 
daran sitze und den Fehler nicht finde.

Alternativ wäre mir auch eine Referenz-Schaltung eines 
Instrumentenverstärkers lieb. Eine, die bereits erprobt ist und mir eine 
Verstärkung von bis zu 1000 liefert. Vielleicht kennt jemand eine 
solche?

Ich hoffe hier auf etwas Hilfestellung.

Vielen Dank
Chris

: Bearbeitet durch User
von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Christopher K. schrieb:
> Im Anhang befindet sich mein Schaltplan.

Nein, das stimmt nicht.

von Christopher K. (xantamarius)


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Danke, ich habe ihn jetzt ergänzt.

von Achim S. (Gast)


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Bist du dir bewusst, dass deine Eingangsbeschaltung (R9, R19 und R21, 
R22) das Signal runterteilt und damit gehörigen Einfluss auf deine 
Verstärkung nimmt?

Woher kommt VOCM/3.28? Du musst diese Spannung selbst erzeugen und 
niederohmig an den Ref-Eingang treiben.

Christopher K. schrieb:
> Müssen die Widerstände R22 und R19 eine Verbindung gegen Masse haben?

Wenn du VOCM/3.28 mit einem Massebezug erzeugst, dann kann der Biasstrom 
der Verstärkereingänge über diese Widerstände und deine VCOM-Quelle auf 
Masse abfließen.

von Achim S. (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Woher kommt VOCM/3.28? Du musst diese Spannung selbst erzeugen und
> niederohmig an den Ref-Eingang treiben.

Hoppla, den Teil nehme ich zurück: der ISL28634 hat doch tatsächlich 
einen Spannungsfolger am Ref-Eingang sitzen, so dass man den wirklich 
sehr hochohmig treiben kann (im Prinzip auch aus dem Spannungsteiler am 
Eingang). Ungewöhnlich, das habe ich bisher bei keinem 
Instrumentenverstärker gesehen.

Was dann aber noch fehlt ist wirklich der Pfad nach GND, über den die 
Bias-Ströme fließen können.

von Christopher K. (xantamarius)


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Hallo Achim,

Achim S. schrieb:
> Bist du dir bewusst, dass deine Eingangsbeschaltung (R9, R19 und R21,
> R22) das Signal runterteilt und damit gehörigen Einfluss auf deine
> Verstärkung nimmt?

Die R9 und R21 waren zu Strombegrenzung gedacht. Um das IC zu schützen.
R19 und R22 sollten das Potential abheben damit auch negative Spannungen 
gemessen werden können.
Leider verstehe ich noch nicht warum diese Spannungsteiler erheblichen 
Einfluss auf meine Verstärkung haben?

Achim S. schrieb:
> Woher kommt VOCM/3.28? Du musst diese Spannung selbst erzeugen und
> niederohmig an den Ref-Eingang treiben.

Vocm kommt aus dem ADA2200. Der Schaltplan ist im Anhang. Hierbei müsste 
es sich meines Verständnisses nach um das Ausgangssignal der 
Ausgangsstufe des ADA2200 handeln. Es geht nicht eindeutig aus dem 
Datenblatt hervor, aber da der Baustein auch dazu konzipiert wurde 
direkt an einen ADC angeschlossen zu werden sollte es sich um eine 
niederohmige Verbindung Quelle handeln, oder?
Die Bezeichnung Vocm/3.2B ist etwas unglück formatiert. Es handelt sich 
nicht um eine Spannung Vocm, die durch 3.28 geteilt wird. Vocm ist 
3.3V/2 groß.

Achim S. schrieb:
> Wenn du VOCM/3.28 mit einem Massebezug erzeugst, dann kann der Biasstrom
> der Verstärkereingänge über diese Widerstände und deine VCOM-Quelle auf
> Masse abfließen

Ob Vocm im ADA2200 durch einen Massebezug erzeugt wird, weiß ich leider 
auch nicht. Steht nicht im Datenblatt. Ich kann nur spekulieren und 
vermute, dass dem so ist. Dies würde also bedeuten, dass ich keine 
weitere Verbindung gegen Masse benötige -richtig?!?

Sry, ich bin wirklich Neuling in Sachen Schaltungsentwicklung.

Vielen Dank!
chris

von Achim S. (Gast)


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Christopher K. schrieb:
> Leider verstehe ich noch nicht warum diese Spannungsteiler erheblichen
> Einfluss auf meine Verstärkung haben?

Na weil das Differenzsignal (das du verstärken willst) erst mal durch 
den Spannungsteiler um einen Faktor 2 runtergeteilt wird, ehe es am 
Eingang des ISL ankommt.

Christopher K. schrieb:
> Ob Vocm im ADA2200 durch einen Massebezug erzeugt wird, weiß ich leider
> auch nicht.

Wenn der ADA2200 den VOCM als Ausgang treibt, dann liefert er schon den 
benötigen Massebezug. Das hängt allerdings von deiner Konfiguration ab: 
wenn Register VCOMSelect auf 000 gesetzt ist (Default), dann treibt der 
ADA2200 dort die halbe Betriebsspannung raus. Wenn VCOMSelect auf 001 
gesetzt wäre, dann wäre der Pin auch am ADA2200 ein Eingang und dein 
Gleichtaktpotential würde irgendwo hin floaten.

Wie stark der VOCM belastet werden darf, sehe ich auch grade nicht im 
Datenblatt. Aber für ein paar nA Bias-Strom sollte es schon reichen.

Welche Frequenz hat den dein moduliertes Signal? Weit oberhalb der 
Grenzfrequenz der AC-Kopplung? Falls nicht würde ich noch nachfragen, ob 
die beiden 100nF Kondensatoren Keramik sind (R18 und R20: seltsame Namen 
für Kondis). Die tatsächliche Kapazität von X7R kann nämlich in 
Abhängigkeit von verschiedenen Parameter deutlich vom Nennwert 
abweichen. Wenn das Signal weit über der Grenzfrequenz liegt, ist das 
aber egal.

von Christopher K. (xantamarius)


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Achim S. schrieb:
> Na weil das Differenzsignal (das du verstärken willst) erst mal durch
> den Spannungsteiler um einen Faktor 2 runtergeteilt wird, ehe es am
> Eingang des ISL ankommt.

Ja, ok das stimmt natürlich.

Achim S. schrieb:
> Wenn der ADA2200 den VOCM als Ausgang treibt, dann liefert er schon den
> benötigen Massebezug. Das hängt allerdings von deiner Konfiguration ab:
> wenn Register VCOMSelect auf 000 gesetzt ist (Default), dann treibt der
> ADA2200 dort die halbe Betriebsspannung raus. Wenn VCOMSelect auf 001
> gesetzt wäre, dann wäre der Pin auch am ADA2200 ein Eingang und dein
> Gleichtaktpotential würde irgendwo hin floaten.

Ja, ich ändere die default Einstellung dieses Registers nicht. Vocm 
bleibt auf Vs/2.

Achim S. schrieb:
> Welche Frequenz hat den dein moduliertes Signal? Weit oberhalb der
> Grenzfrequenz der AC-Kopplung? Falls nicht würde ich noch nachfragen, ob
> die beiden 100nF Kondensatoren Keramik sind (R18 und R20: seltsame Namen
> für Kondis). Die tatsächliche Kapazität von X7R kann nämlich in
> Abhängigkeit von verschiedenen Parameter deutlich vom Nennwert
> abweichen. Wenn das Signal weit über der Grenzfrequenz liegt, ist das
> aber egal.

Die Frequenz des modulierten Signals liegt zwischen 1k und 30k. Das 
entspricht der Bandbreite des ADA2200 bzw. demoduliert dieser Signale 
bis zu 30 kHz. Das Signal zum Modulieren stammt ebenfalls aus dem 
ADA2200. Er erzeugt aus dem Clock-Signal, intern ein Referenz-Signal mit 
1/64 *f_clock. Mit diesem Referenz-Signal gehe ich auf eine PLL und 
erhalte einen Sinus gleicher Frequenz. Diesen Sinus nutze ich zur 
Anregung eines Spannungsteilers.
Die Grenzfrequenz des Filters liegt, nach dem ich die 0.1u gegen 1u 
Keramik Kondensatoren ausgetauscht habe, bei fg=159 Hz.
Und ja, es handelt sich um Kerkos.
Ich werde wohl dann eher eine Frequenz so kanpp <10k wählen, damit die 
Bandbreite bei großer Verstärkung stimmt.

Was sagst du zum Rauschen?

von Ooh. (Gast)


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So ganz nebenbei hat's am Ausgang des ISL nochmals ein Teiler durch 
Zwei.

von ths (Gast)


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Ich verstehe die Ansteuerung der Verstärkung G0, G1 über Spannungsteiler 
nicht. Die Eingänge sind entweder auf Betriebsspannung oder auf GND zu 
halten, aber nicht über Spannungsteiler auf halb acht. Liegen dort 5,28 
V/2 an? Wie auch immer, im Datenblatt S 11 stehen die zulässigen 
Spannungen.

von XantaMarius (Gast)


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Hallo ,

Ooh. schrieb:
> So ganz nebenbei hat's am Ausgang des ISL nochmals ein Teiler durch
> Zwei.

Nein, die Widerstände am Ausgang habe ich nicht bestück. Ich habe sie im 
Schaltplan mit DNP (Do Not Place) markiert. Es sind im Moment sogar, gar 
keine Widerstände am Ausgang und der zweite Instrumentenverstärker ist 
ebenfalls nicht plaziert.

ths schrieb:
> Ich verstehe die Ansteuerung der Verstärkung G0, G1 über Spannungsteiler
> nicht. Die Eingänge sind entweder auf Betriebsspannung oder auf GND zu
> halten, aber nicht über Spannungsteiler auf halb acht. Liegen dort 5,28
> V/2 an? Wie auch immer, im Datenblatt S 11 stehen die zulässigen
> Spannungen.

Der ISL erlaubt 9 Verstärkungen mit nur 2 Eingängen. Wenn nur die Pegel 
high und low verwendet würden käme man auf 4 Verstärkungen. Für 9 
verschiedene braucht man also noch  den Tristate Zustand.
Und genau, dass sollen die Spannungsteiler erreichen. Ich möchte über 
I/O Pins eines µC die high, low und 3,3V/2 (Z-Zustand, wie im Datenblatt 
angegeben) erzeugen. Das hat auch von den Pegeln her geklappt. Sie 
liegen jeweils an den Pinnen an.

Was sagt ihr zum Rauschen?
Oder allgemein zu einer erprobten Alternative einer 
Instrumentenverstärkerschaltung?

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ich hab auch schon Lock-ins gebaut. Noch vor dem ADA2200. Dort 
verwendete ich 3 Stufen mit Verstaerkung von 30 oder so, vor dem 
Synchrongleichrichter.  Das wuerde ich immer noch so bauen, wenn 
Rauschen das Hauptaugenmerk waere.

Wie du vielleicht schon herausgefunden hast, ist der Offset des ADA2200 
relativ gross mit +-39mV. Dh das effektive Nutzsignal sollte an dieser 
Stelle ein Stueck drueber sein. Das Rauschen mit 300uVpp ebenfalls. Von 
nichts kommt nichts. Ich will damit sagen, dass ein PGA bei weitem nicht 
reicht um uV zu messen. Der geht grad fuer mV. zB fuer DMS bei kleinen 
Anforderungen. Bei erhoehten Anforderungen sollte man mit AC 
Verstaerkungen von einigem ueber 1000 rechnen. Und sich nicht mit 
Eingangsspannungsteilern rumschlagen. Wenn man dem offenen Eingnag nicht 
traut, besser ein Relais vornedran, das erst schaltet wenn alles passt. 
Speisung & externe Circuits.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Eine andere Moeglichkeit den Eingang zu schuetzen waere eine 
Trafokopplung. Ein kleiner Datentrafo, auch genannt stomkompensierte 
Drossel. Dann haette man eine galvanische Trennung. Die macht die 50Hz 
oder so viel effektiver weg wie ein Differentialeingang.

von Achim S. (Gast)


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Christopher K. schrieb:
> Was sagst du zum Rauschen?

Tja, was soll ich denn dazu sagen? Der ISL hat 17nV/sqrt(Hz). Wenn du 
ganz am Ende eine Signalbandbreite von 1Hz anstrebst, ist das in Bezug 
auf dein µV Signal wahrscheinlich gut. Wenn du eine viel größere 
Bandbreite anstrebst, würde es sich vielleicht lohnen, für die erste 
Verstärkerstufe etwas mit ultra-low noise zu suchen (muss ja in der 
ersten Stufe nicht unbedingt eine einstellbare Verstärkung sein). Die 
kleine unipolare Versorgungs schränkt die Auswahl natürlich ein.

Den Eingangsteiler solltest du natürlich umbauen, um nicht unnötig 
Signal zu verschenken. Wenn du mit R19, R22 auf 10kOhm gehst, bleibt dir 
mehr Nutzsignal und du hast noch keinen wesentlichen Beitrag vom 
Stromrauschen. (Ich gehe mal davon aus, dass deine Signalquelle 
niederohmig ist und sich nichts daraus macht, ob sie 2kOhm oder 11kOhm 
treiben muss).

Über das Rauschen des ADA2200 finde ich auf die Schnelle nicht die 
relevanten Angaben. Nach den Zahlen von Oder Doch wäre eine höhere 
Verstärkung der Vorverstärker durchaus sinnvoll, um dem ADA2200 mehr 
Rauschabstand zu gönnen. Und bei einer Gesamtverstärkung von deutlich 
>1000 brauchst du wahrscheinlich eine zweite AC-Kopplung in der 
Verstärkerkette. Evtl. musst du die Filterung in der Verstärkerkette 
auch schon etwas enger auf deine Modulationsfrequenz einstellen, damit 
nicht schon das Rauschen und Störungen den hinteren Verstärker in die 
Begrenzung treibt (lässt sich mit dem Oszi ja leicht prüfen).

Christopher K. schrieb:
> Die Grenzfrequenz des Filters liegt, nach dem ich die 0.1u gegen 1u
> Keramik Kondensatoren ausgetauscht habe, bei fg=159 Hz.

Nö: das wäre die Grenzfrequenz, wenn der komplexe Teiler aus 1µF und 
1kOhm bestehen würde. Der 1kOhm liegt aber in Serie mit R19 bevor es auf 
ein stabiles Potential geht. Aktuell liegt die Grenzfrequenz der 
AC-Kopplung also bei 80Hz, wenn du den Spannungsteiler änderst sinkt sie 
nochmal ab. Spätestens dann würde ich den Kondensator kleiner wählen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ja. bei erhoehten Anforderungen wuerde ich auch ein Filter im AC Pfad 
vorsehen. Und allenfalls den Eingang des ADA2200 AC koppeln, denn die 
Commonmode Rejection ist nur 75dB, bei <1kHz.

Dabei sollte man vom Poster erfahren was er denn messen will. wieviel 
commonmode signal muss weg, resp was ist der Signal/Commonmode Abstand, 
und was ist der Signal/Noise Abstand. Resp. Was ist die Nutz-Signal zu 
Modulationsbandbreite.

von XantaMarius (Gast)


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Hallo Achim, hallo Oder doch,

vielen Dank für eure Hinweise!

Oder D. schrieb:
> Wie du vielleicht schon herausgefunden hast, ist der Offset des ADA2200
> relativ gross mit +-39mV. Dh das effektive Nutzsignal sollte an dieser
> Stelle ein Stueck drueber sein. Das Rauschen mit 300uVpp ebenfalls. Von
> nichts kommt nichts. Ich will damit sagen, dass ein PGA bei weitem nicht
> reicht um uV zu messen. Der geht grad fuer mV. zB fuer DMS bei kleinen
> Anforderungen. Bei erhoehten Anforderungen sollte man mit AC
> Verstaerkungen von einigem ueber 1000 rechnen. Und sich nicht mit
> Eingangsspannungsteilern rumschlagen. Wenn man dem offenen Eingnag nicht
> traut, besser ein Relais vornedran, das erst schaltet wenn alles passt.
> Speisung & externe Circuits.

Ok. Wenn es im ersten Schritt nur mV erreichbar sind, so nehme ich dass 
erstmal hin. Was verstehst du unter erhoehten Anforderungen?
Im Moment geht es mir darum zu zeigen, dass das Prinzip funktioniert. 
Also
bin ich da relativ frei was die Anforderungen angeht.

Oder D. schrieb:
> Eine andere Moeglichkeit den Eingang zu schuetzen waere eine
> Trafokopplung. Ein kleiner Datentrafo, auch genannt stomkompensierte
> Drossel. Dann haette man eine galvanische Trennung. Die macht die 50Hz
> oder so viel effektiver weg wie ein Differentialeingang.

Ok, darüber hab ich noch nicht nachgedacht.
Aber wie sieht es mir Störungen bei anderen Frequenzen aus?
Was ich die ganze Zeit befürchte ist es, dass das Rauschen und die 
Störungen im Signal selbst den Verstärker in Sättigung treiben.
Wie finde ich das herraus? Wäre eine FFT meine Möglichkeit?

Achim S. schrieb:
> Tja, was soll ich denn dazu sagen? Der ISL hat 17nV/sqrt(Hz). Wenn du
> ganz am Ende eine Signalbandbreite von 1Hz anstrebst, ist das in Bezug
> auf dein µV Signal wahrscheinlich gut. Wenn du eine viel größere
> Bandbreite anstrebst, würde es sich vielleicht lohnen, für die erste
> Verstärkerstufe etwas mit ultra-low noise zu suchen (muss ja in der
> ersten Stufe nicht unbedingt eine einstellbare Verstärkung sein). Die
> kleine unipolare Versorgungs schränkt die Auswahl natürlich ein.

Ja, wobei dass doch schon ein guter Instrumentenverstärker ist, 
jedenfalls dachte ich das.
Die Bandbreite liegt bei 30 kHz. Das Rauschen des ISL wäre dann 
17nV/sqrt(Hz)*30kHz = 510µV. Okay, es leuchtet ein, dass für diesen 
Bereich das Rauschen des ISL zu groß ist.
Eine Konsequenz ist also ein anderer Verstärker.

Achim S. schrieb:
> Über das Rauschen des ADA2200 finde ich auf die Schnelle nicht die
> relevanten Angaben. Nach den Zahlen von Oder Doch wäre eine höhere
> Verstärkung der Vorverstärker durchaus sinnvoll, um dem ADA2200 mehr
> Rauschabstand zu gönnen. Und bei einer Gesamtverstärkung von deutlich
>>1000 brauchst du wahrscheinlich eine zweite AC-Kopplung in der
> Verstärkerkette.

Das heißt, nach dem ersten Verstärker noch Kondensatoren?!?

> Evtl. musst du die Filterung in der Verstärkerkette
> auch schon etwas enger auf deine Modulationsfrequenz einstellen, damit
> nicht schon das Rauschen und Störungen den hinteren Verstärker in die
> Begrenzung treibt (lässt sich mit dem Oszi ja leicht prüfen).

Mit dem Nachprüfen hab ich so meine Probleme. Wie vermesse ich Rauschen?
Oder wie merke ich, dass das Rauschen die Stufe in Sättigung bringt?

Achim S. schrieb:
> Den Eingangsteiler solltest du natürlich umbauen, um nicht unnötig
> Signal zu verschenken. Wenn du mit R19, R22 auf 10kOhm gehst, bleibt dir
> mehr Nutzsignal und du hast noch keinen wesentlichen Beitrag vom
> Stromrauschen. (Ich gehe mal davon aus, dass deine Signalquelle
> niederohmig ist und sich nichts daraus macht, ob sie 2kOhm oder 11kOhm
> treiben muss).

Ich habe jetzt nur noch die R9 und R22 mit 1k in der Schaltung belassen 
und die R21 und R22 mit 0Ohm Widerständen versehen. Die Kondensatoren 
liegen jetzt bei 0.1F. Ansonsten würde ich das mit den 10k auch nochmal 
ausprobieren.

Oder D. schrieb:
> Ja. bei erhoehten Anforderungen wuerde ich auch ein Filter im AC Pfad
> vorsehen. Und allenfalls den Eingang des ADA2200 AC koppeln, denn die
> Commonmode Rejection ist nur 75dB, bei <1kHz.

Da stellt sich mir wieder die Frage was erhöhte Anforderungen sind?
Wie gesagt, möchte ich erstmal das Prinzip zeigen und dann weiter 
verbessern.
Denn irgendwo muss man ja anfangen. Wenn es keine µV werden, dann werden 
es ebend mV, die ich messe.

Oder D. schrieb:
> Dabei sollte man vom Poster erfahren was er denn messen will. wieviel
> commonmode signal muss weg, resp was ist der Signal/Commonmode Abstand,
> und was ist der Signal/Noise Abstand. Resp. Was ist die Nutz-Signal zu
> Modulationsbandbreite.

Das ist einer der wichtigsten Absätze hier:
Der Lock-In ist ja im Grunde universal einsetz bar. Daher habe ich 
(noch) keine konkret Vorstellung was ich anschließen möchte um zu 
messen. Eine Messbrücke wäre eine Variante. Zur Zeit nutze ich einfach 
einen Spannungsteiler und messe die Spannung über einen der Widerstände.
Wie müsste ich denn das Signal/Commonmode Verhältnis festlegen?
Und wie bestimme ich das Signal/Rauschverhältnis. Kann ich das einfach 
messen).

Allgemein: Wie geht man systematischer an solche Aufgaben ran?

von Pandur S. (jetztnicht)


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Einfache Anforderungen sind zB ein DMS in einer Personenwaage. der DMS 
macht vieleicht 5mV Vollausschlag. und 1% ist genuegend genau.

Erhoehte Anforderungen bedeuten:
- das Signal ist ein Stueck kleiner wie uV,
- das Signal vom Sensor enthaelt nur 10ppm Nutzsignal
- das Nutzsignal ist mit 10 mal soviel Rauschen ueberlagert.


> Die Bandbreite liegt bei 30 kHz. Das Rauschen des ISL wäre dann
17nV/sqrt(Hz)*30kHz = 510µV.

Aeh. Der AC Verstaerker muss fuer die modulierende Frequenz gut sein. 
Also wenn mit 100kHz moduliert wird, ist das zu verstaerkende Signal bei 
100kHz plus Oberwellen.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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XantaMarius schrieb:
> Die Bandbreite liegt bei 30 kHz.

Glaub ich nicht :-)

Es geht mir um die Bandbreite, die du am Ausgang deines Demodulators 
noch hast. Die wird sicher viel kleiner sein als die Modulationsfreuqenz 
(10kHz) deines Eingangssignals, sonst macht die ganze Sache mit Lockin 
bzw. Demodulator wenig Sinn. Das Demodulieren samt nachgeschaltetem 
Tiefpass dient ja gerade dazu, nur ein enges Frequenzband des Rauschens 
um die Modulationsfrequenz herum (wo das Signal liegt) am Ausgang 
durchzulassen. Nur dieser Teil des Rauschens bleibt am Ende im 
Ausgangssignal übrig (sofern man nicht weiter vorne in der Signalkette 
durch das Rauschen schon in Sättigung kommt).

XantaMarius schrieb:
> Oder wie merke ich, dass das Rauschen die Stufe in Sättigung bringt?

Schauen, ob die Spannung nach dem letzten Verstärker "oben" oder "unten" 
an eine feste Grenze anschlägt. Das siehst du auf dem Oszibild recht 
schnell.

XantaMarius schrieb:
> Ja, wobei dass doch schon ein guter Instrumentenverstärker ist,

Gut ist relativ. Es hängt davon ab, was du letztlich damit messen 
willst. Wenn das noch unklar ist, ist es auch schwer zu sagen, ob der 
Verstärker gut genug ist oder nicht. "Schlecht" ist er mit 17nV/sqrt(Hz) 
bei 10kHz natürlich nicht.

XantaMarius schrieb:
> Ich habe jetzt nur noch die R9 und R22 mit 1k in der Schaltung belassen
> und die R21 und R22 mit 0Ohm Widerständen versehen.

Du meinst hoffentlich: R19 und R22 bleiben, R9 und R21 haben jetzt 0Ohm.
Ich würde R19 und R22 wahrscheinlich trotzdem etwas höherohmig wählen: 
nicht jede Quelle treibt problemlos einen Lastwiderstand von 1kOhm. Eine 
Brücke mit DMS ist normalerweise nicht so niederohmig, dass ich sie ohne 
Not mit 1kOhm belasten würde. Wenn das Eingangssignal von einem 
Fotodiodenverstärker getrieben wird, hat er mit 1kOhm Last 
wahrscheinlich kein Problem.

XantaMarius schrieb:
> Allgemein: Wie geht man systematischer an solche Aufgaben ran?

Die Systematik ist oft ein Problem bei Aufgabenstellungen, bei denen das 
eigentliche Ziel nicht klar ist :-)

Wenn die Signalquelle, das geforderte Signal-Rauschverhältnis, ... alles 
festliegen, dann kann man jede Komponente seines Konzepts darauf 
abklopfen, ob sie für die Aufgabe ausreicht oder nicht. Und dann kommt 
man z.B. für unterschiedliche Signalquellen (mit unterschiedlichem 
Innenwiderstand) durchaus zu unterschiedlichen Lösungen. Wenn einfach 
mal so einen "möglichst guten" Lock-In bauen will, dann hat man keine 
echten Entscheidungskriterien, ob eine Einzelkomponente so passt oder 
nicht.

von Ooh. (Gast)


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Wenn man einen guten general Purpose Lock-in will, sollte man sich einen 
Stanford oder einen Zurich anschauen. Die haben verschiedene 
Ausfuehrungen. Mindestens einen LF Typ, den SRS810 glaub ich, und 
mindestens einen SRS844, der geht bis 200MHz. Fuer erhoehte 
Anforderungen, zB bis 600MHz sollte man Zurich Instruments anschauen.
Siehe :
 http://www.thinksrs.com/products/lockin.htm
 http://www.zhinst.com/

von Pio (Gast)


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Hallo Christopher,

waerst Du eventuell bereit, Deine Eagle Bibliothek fuer den isl28634 zu 
teilen/ hier hochzuladen?

Herzlichen Dank

Pio

von ChrisKrei (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo Pio,

im Anhang befindet sich die Bibliothek.

@Achim S, ODER DOCH
Danke für die Tipps bis hierher. Bisher hab ich  noch nichts neues zu 
berichten, daher erfolgte noch kein weiterer Eintrag.

Gruß
Chris

von Pio (Gast)


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Hallo Chris,

herzlichen Dank!

Freundliche Grüsse,

Pio

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