Hallo, ich habe für ein Uni-Modul die Aufgabe bekommen, eine Sample-and-Hold-Schaltung mit Cadence zu entwickeln und zu simulieren. Dabei liegt die Eingangsspannung zwischen 0 und 3,3 V. Die benötigte Zeit zum Umsetzen des Signals und dementsprechend die Hold-Zeit sind nicht gegeben. Ich nehme an, ich soll da möglichst Standard-Werte nehmen. Die Transistoren sind als MOSFETs zu realisieren. Nachdem ich Schaltungsbeispiele gesucht habe, wollte ich die u.A. auf Wikipedia dargestellte Lösung entwickeln. Dort wird dem Schalter und Kondensator ein Impedanzwandler vor- und ein Spannungsfolger nachgeschaltet. In einem Gespräch mit meinem Professor kam nun heraus, dass er sich das ganz anders vorstellt: er möchte das mittels eines Instrumentationsverstärkers realisiert haben. Das bedeutet ja, dass ich 3 Verstärker benötige, 2 davon beschalten den dritten als Differenzverstärker. Ist das soweit richtig? Nun stellen sich mir einige Fragen, da ich mit Schaltungstechnik nicht sonderlich bewandert bin: 1. Was ist der Vorteil dieser Konfiguration gegenüber meiner oben beschriebenen? 2. Wie sieht eine S&H-Schaltung mit Instrumentationsverstärker aus? 3. Was nehme ich als Bestes als Schalter? Ein Transmissionsgate? 4. Was sind Standard-Werte für Sample- bzw. Holdzeit? Welche weiteren Variablen sind für eine Betrachtung vor dem Schaltungsentwurf wichtig? Vielen Dank im Voraus! Beste Grüße Max
M. W. schrieb: > 1. Was ist der Vorteil dieser Konfiguration gegenüber meiner oben > beschriebenen? Frage deinen Professor, was er sich davon Verspricht. Wenn er diese Anforderung stellt, dann muss er auch wissen warum. > 2. Wie sieht eine S&H-Schaltung mit Instrumentationsverstärker aus? Das kommt darauf an, was dein Professor von dir will. Im einfachsten Fall könnte man die Spannungsfolger durch Instrumentenverstärker ersetzen - allerdings wäre das völlig unnötig. Deshalb: Frage nach, was dein Prof von dir will. Daraus ergeben sich Anforderungen die dann ggf. einen Instrumentenverstärker erforderlich macht. > 3. Was nehme ich als Bestes als Schalter? Ein Transmissionsgate? Das kommt darauf an, was am Ende dabei heraus kommen soll. Je nachdem, wie sich die Anforderungen verhalten, wird ein einfachen Transistor, z.B. JFET, bis hin zum integrierten Analogschalter nötig sein. > 4. Was sind Standard-Werte für Sample- bzw. Holdzeit? Welche weiteren > Variablen sind für eine Betrachtung vor dem Schaltungsentwurf wichtig? Es gibt keine Standardwerte. Es kommt immer auf die Anwendung drauf an. Es gibt S&H-Glieder, welchen ps-Bereich arbeiten und andere, welche Minuten überbrücken müssen. > er möchte das mittels eines > Instrumentationsverstärkers realisiert haben. Das bedeutet ja, dass ich > 3 Verstärker benötige, 2 davon beschalten den dritten als > Differenzverstärker. Hat er denn gesagt, dass du den Instrumentenverstärker auch selbst bauen sollst oder kannst du auch einen fertigen benutzen? So wie es aussieht, weißt du nicht, was du wirklich tun sollst. Wozu wird das S&H-Glied benötigt? Warum musst du es also entwickeln? Informiere dich in den unzähligen Datenblättern und Application Notes der Hersteller über die wichtigsten Kenngrößen und gehe dann wieder auf deinen Professor zu. Dann hast du auch eine Ahnung von dem, was er da redet und kannst ihn nach konkreten Zahlen fragen. Eine Schaltung für ein unbekanntes Problem zu entwerfen ist reine Zeitverschwendung. Am Ende sind die Anforderungen immer anders, als man es sich vorstellte.
Verkehrte Welt. Früher gingen die Studenten in die Bibliothek und kamen mit vielen Fragen zu ihrem Professor, der ihnen Antworten gab. Heute gehen die Studenten zum Professor und kommen mit vielen Fragen ins Internetforum, das die Antworten geben soll.
Hallo, ich meine auch, dass das ganze bis dahin wenig plausibel ist. > M. W. schrieb: > ich habe für ein Uni-Modul die Aufgabe bekommen, eine > Sample-and-Hold-Schaltung mit Cadence zu entwickeln und zu simulieren. > Dabei liegt die Eingangsspannung zwischen 0 und 3,3 V. Also mit Massebezug. Da braucht es normal keinen Instrumentverst.! > Zeit zum Umsetzen des Signals und dementsprechend die Hold-Zeit sind > nicht gegeben. Sinnlos, es sein denn, es geht nur ums Prinzip. Dann denke dir was aus. > Nachdem ich Schaltungsbeispiele gesucht habe, wollte ich die u.A. auf > Wikipedia dargestellte Lösung entwickeln. Dort wird dem Schalter und > Kondensator ein Impedanzwandler vor- und ein Spannungsfolger > nachgeschaltet. Das macht Sinn, um die S&H Schaltung von der Quelle und ADC-Komplex sauber zu entkoppeln und Fehler durch nicht optimale Impedanzverhältnisse zu vermeiden. Optimal ist immer, wenn es gilt Z_quelle <<< Z_eingang > In einem Gespräch mit meinem Professor kam nun heraus, dass er sich das > ganz anders vorstellt: er möchte das mittels eines > Instrumentationsverstärkers realisiert haben. Warum will er das? Das wäre unter den genannten Bedingungen eine überflüssige Umständlichkeit. > 1. Was ist der Vorteil dieser Konfiguration gegenüber meiner oben > beschriebenen? Das weiß nur der Prof. sofern du ihn richtig verstanden hast. > 2. Wie sieht eine S&H-Schaltung mit Instrumentationsverstärker aus? Im Prinzip wäre der Inst.-verst. als Ersatz für den vorgeschalteten Impedanzwandler sinnvoll, wenn man auch gleichtaktbehaftete Differenzsignale sampeln wollte. > 3. Was nehme ich als Bestes als Schalter? Ein Transmissionsgate? Oben steht, du sollst MOSFET nehmen? > 4. Was sind Standard-Werte für Sample- bzw. Holdzeit? Wie schon geschrieben, so was gibt es nicht. Die Geschwindigkeitsbereich von ADC-schaltungen geht über viele Größenordnungen. Dem entspr. auch die Anf. an S&H. Gruß Öletronika
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