Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eingangskapazität einbauen (Kapazitätsdiode)


von Dieter (Gast)


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Hey,
also: als erstes habe ich zu bemerken, dass ich kaum Ahnung von 
Elektrotechnik und ähnlichem habe, jetzt jedoch ein Schaltung benötige 
um an Meinem Projekt Weiter zu kommen. Daher bitte wenn ihr mir helfen 
wollt ausführlich und auf sehr verständlich Niveau schreiben.

Zur Aufgabe:
Ich brauche eine Eingangskapazität, die ich vor ein Messinstrument 
Schalte umd unter verschiedenen Kapazitäten das Verhalten dieses Geräts 
zu Messen. Dabei interessiert mich insbesondere das Rauschen.

Meine Frage soweit:
Wie genau baue ich denn eine eingangskapazität ein, muss die mit einer 
Erdung (so habe ich das bei Kapazitätsdioden gesehen) oder direkt mit 
dem ausgehenden Kabel verbunden werden ?

Meine Gedanken soweit:
Um die Kapazität verstellen zu können benötige ich einen Drehkondensator 
oder eine Kapazitätsdiode (oder gibt es noch andere Möglichkeiten?) Ich 
hatte mir überlegt eine Diode zu nehmen da ich dort besser die 
gewünschte Kapazität einstellen kann (Das würde im Bereich von 3 mü 
farad bis 60 mü farad gehen) Problem hier ich brauche verschiedene 
Spannungen um die gewünschten Kapazitäten zu erreichen wie bekomme ich 
das hin (der Detekor muss ja auf einer festgelegten spannung und 
Stromstärke laufen)

Wenn jemand so nett sein könnte und mir das an einem Schaltbild in 
LTspice oder einfach als jpg zu illustrieren würdet ihr mir sehr weiter 
helfen!
schon im vorraus vielen Dank :)

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von Axel R. (Gast)


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Ich kann Dir n paar BB114 verkaufen. Die gibt es zwar nicht mehr direkt 
im laden, aber ich habe noch ein paar hier. Das sind spezielle 
Kapazitätsdioden, die eine sehr hohe Sperrschichtkapazität errreichen.
Davon könntest Du einige parallel schalten, um  deinen gewünschten Wert 
zu erreichen.

Axelr.
DG1RTO

von nemesis... (Gast)


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Kapiert jemand was der TO da überhaupt im Sinn hat?
Ich verstehe nur Bahnhof. Mit Null-Ahnung in E-Technik
wird das doch nie was, geschweige denn, dass man da helfen
kann.

von Harald W. (wilhelms)


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Dieter schrieb:

> (Das würde im Bereich von 3 mü farad bis 60 mü farad gehen)

Wenn man solche Messungen macht (Den Sinn davon verstehe ich
allerdings auch nicht), sollte man zumindest die Einheiten
kennen. Meinst Du mit "müfarad" Vielleicht Mikrofarad? Dann
kannst Du diesen Wertebereich weder mit Kapazitätsdioden noch
mit einem Drehkondensator erreichen. Du brauchst einen Dreh-
schalter mit umschaltbaren Einzelkapazitäten. Unabhängig davon
wären Kapazitätsdioden für Rauschmessungen schn deshalb nicht
geeignet, weil sie selbst Rauschen erzeugen.

von Uwe B. (uwe_beis)


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Es ist keine Schande, (fast) keine Ahnung von dem zu haben, mit dem man 
sich befasst. Aber besonders in diesem Fall rate ich dir, nicht Hilfe 
auf einem Holzweg zur Lösung deiner Aufgabe zu suchen, sondern die 
gesamte Aufgabenstellung zu erklären, damit man hier einen sinnvollen 
Ansatz vorschlagen kann.

Nur kurz zur Kapazitätsdiode: Die sind bei niedrigen Frequenzen extrem 
nichtlinear, es kann bei hohen Kapazitäten nur wenig AC überlagert 
werden und ihre Kapazität ist vergleichsweise klein. Für 3 bis 60 µF 
würdest du, je nach Diode, Spannung, Frequenz und anderen Ansprüchen, 
größenordnungsmäßig 1 Million Dioden brauchen. Mit Drehkos geht es 
einfacher: Hohe Betriebsspannung, linear, einfach zu betreiben - aber 50 
bis 100-Tausend Drehkos würden es auch werden.

Wenn geschaltete Kapazitäten in Frage kommen, ist das die beste Lösung.

Wenn es kontinuierlich sein muss, geht es unter Umständen mit aktiven 
Schaltungen auch (hier wegen Rauschen wahrscheinlich eher nicht).

von M.N. (Gast)


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3 µF ... 60 µF?
Bau dir eine binär abgestufte Kondensator-Bank, die du mit (Reed-)Relais 
umschaltest. Mit 6 Bit bist du dabei und kannst von 1 µF bis 63 µF 
durchsteppen.
Mit Folienkondensatoren ist es auch noch recht übersichtlicht. Mit 
PP-Typen hast du auch geringes Leakage und Drift.

von Dieter K. (conscious)


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Hey,
das ich das bsschen unverständlichen geschrieben habe tut mir leid.

Mit mü farad meine ich natürlich mikro hatte blos gehofft ich würde den 
griechischen Buchstaben mü hier hinbekommen... Aber nett dass ihr mich 
hier tatkräftig unterstützt. Ich hoffe das trotzdem hinzubekommen da ich 
neben Elektrotechnik hoffentlich nicht ganz dämlich bin und die 
Schaltung ja auch nichts hoch kompliziertes sein soll.

Um das vielleicht nocheinmal klarer zu stellen:
Ich brauche eine Eingangskapazität die ich einfach an den Eingang eines 
Gerätes schliese. (So ähnlich wie Hobbiebastler das beispielsweise bei 
Phonoverstärkern machen (da sind solche Kapazitäten schon verbaut und 
die sollen damit vergrößert werden (vom Wert her))) Was ich damit machen 
will ist auch recht simpel: Mein Gerät wird jetzt unter verschiedenen 
Eingangskapazitäten unterschiedliches Rauschverhalten zeigen und das 
werde ich dann Messen wollen.

Das Problem und der Punkt an dem ich tatsächlich keine Ahnung habe ist 
der an dem ich jetzt die Eingangskapazität in einer Schaltung eibauen 
soll. Also meine Frage: Wie würde einfach so eine Schaltung aussehen in 
der die Eingangskapazität mit drin ist. (Das Gerät kann ja soweit erst 
einmal als einfacher Wiederstand simplifiziert werden.)

Harald W. schrieb:
> Kapazitätsdioden für Rauschmessungen schn deshalb nicht
> geeignet, weil sie selbst Rauschen erzeugen.
Ja das ist klar, dass meine Auflösung des Rauschens hier runtergeht. Die 
Frage ist hier, ob sich das für den gewinn der Genauigkeit beim 
Einstellen lohnt. Da ich mich mit Halbleitern sehr gut auskenne werde 
ich das nachher auch in der Analyse trennen können.

Gruß Dieter


PS: Kaufen möchte ich bis zu dem Zeitpunkt an dem die Schaltung steht 
nichts. Und hier rein zu schreiben, dass das eh nichts wird hilft mir 
auch nicht weiter. Also bittte einfach nichts schreiben oder Nachfragen 
was unklar ist, weil dann kann das tatsächlich was werden.

von Axel R. (Gast)


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wiedermal pures Rätselraten, selbst nach den Erklärungsversuchen des TO.
Ich bin raus
BTW:
Das mit den Kapazitätsdioden war n Spaß, nur nebenbei. BB413 sind es im 
übrigen. Du bräuchtest so ca. 1000-3000Stück parallel. Soviele habe ich 
garnicht, fiel mir dann später erst auf. Ich bin von ca. hundert Stück 
ausgegangen. Hatte ich mich in der Kommastelle vertan. aber selbst 
hundert wären ja schon ein riesiger Aufwand.

WAS, um alles in der Welt, willst Du denn nun machen??

Axelr.
DG1RTO

von Pandur S. (jetztnicht)


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Eine Kapazitaetsdiode hat eine Kapazitaet um die paar Duzend pF. Der 
Bereich ist vielleicht 1/4, es gibt auch welche die mit viel mehr 
beworben werden. Die Kapazitaet ist aber spannungsabhaengig, dh das 
Signal muss klein gegen das Steuersignal sein. Ich denke du solltest 
nach einer anderen Loesung suchen. Bei Audio bestimmt man die 
Eingangskapazitaet durch die untere Frequenz, zB 20Hz. Dann gibt es 
schon nichts mehr zum Verstellen.

von M.N. (Gast)


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> Dieter K. schrieb:

Ja, besorg dir einige Hände voll Folien-Kondensatoren MKP oder FKP: 1 
µF; 2,2 µF; 4,7 µF; 10 µF; 22 µF; 47µF. Evtl. noch die 100-er nF-Reihe 
zum Fein-Trimmen.
Durch Ausmessen und geschicktes Kombinieren (Excel-Tabelle)
stellst du dir folgende "Blöcke" zusammen:
1 µF; 2 µF; 4 µF; 8 µF; 16 µF; 32 µF. Ansteuerung über ein 
CMOS-Dekoder-IC oder Arduino oder manuell mit Kippschaltern und 
Excel-Tabelle
Alternativ: 1 µF; 2 µF; 4 µF; 8 µF; 10 µF; 20 µF; 40 µF
Diese Blöcke kannst du die Relais ganz unelektronisch mit diesen 
Codierschaltern ansteuern: 
http://www.reichelt.de/KDR-10/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=9248&artnr=KDR+10&SEARCH=codierschalter 
(Je ein Schalter für eine Dezimalstelle)

Damit kannst du dir jeden beliebigen Wert im Bereich von 1 bis 63 µF 
einstelle.

Aber: Ich denke, du muss
1. Nicht alle 63 Werte einzeln durchmessen
2. kommt es bei solchen Messungen nicht auf den exakten Wert an, sondern 
nur auf die Größenordnung. Du brauchst also nicht exakt 10,000 µF, 
sondern schreibst halt in dein Protokoll, dass du eben bei 9,3 µF 
gemessen hast und normierst es eben.

Daher wäre hier als einfachster Ansatz eine Stufung von (1; 2,2; 4,7; 
10; 22; 47) µF, die du einmal ausmisst und dann entsprechend 
verrechnest.

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