Inzwischen bieten mehrere Hersteller analoge MEMS-Mikros mit differentiellem Ausgang, siehe z.B. das ICS-40730 von Invensense (https://invensense.tdk.com/products/analog/ics-40730/) mit 74 dB SNR. Als Frontend für den Audiobereich habe ich ICs wie das MAX4060/4063 oder TS472 gefunden. Wenn ich ein solches Mikro für Ultraschallsignale (bis mind. 150 kHz, s. auch Beitrag "Erweiterter Frequenzgang ICS-40730 (MEMS analog)") einsetzen will, reicht die Bandbreite der genannten ICs nicht aus; eine eigene Verstärkerschaltung muss her. Die Impedanz des ICS-40730 wird mit 430 Ohm differentiell bzw. 180/250 Ohm pro Ausgang angegeben, somit dürfte eine Eingangstufe mit einen FDA (vollsymmetrischer) OpAmp wegen dessen niedriger Eingangsimpedanz wohl nicht in Frage kommen? Wie würde ein Verstärker mit ausreichend hoher Eingangsimpedanz (> 80 kOhm) aussehen, der den differentiellen Signalpfad bis zum ADC beibehält? N.B.: Der angedachte ADC, z.B. ein ADS127L01 hat einen differentiellen Eingang.
:
Verschoben durch Moderator
Angehängte Dateien:
-
MEMS_Mic_Freq_Response.png
22 KB -
MEMS_Full_Diff_Amp.png
68 KB -
MEMS_Single_End_Diff_Out_Amp.png
70 KB -
MEMS_High_Z_Diff_Amp.png
80 KB
Burkhard K. schrieb: > Wenn ich ein solches Mikro für Ultraschallsignale (bis mind. 150 kHz, s. > auch Beitrag "Erweiterter Frequenzgang ICS-40730 (MEMS analog)") > einsetzen will, > reicht die Bandbreite der genannten ICs nicht aus; eine eigene > Verstärkerschaltung muss her. Bist du sicher dass dieses MEMS Mikro für so hohe Frequenzen geeignet ist? Im DB lässt sich die Helmholtz Resonanz bei ca. 20kHz erahnen, danach geht die Frequenzantwort normalerweise rapide bergab. Im Anhang siehst du ein weiteres Bsp., diesmal bis 30kHz. Burkhard K. schrieb: > Die Impedanz des ICS-40730 wird mit 430 > Ohm differentiell bzw. 180/250 Ohm pro Ausgang angegeben, somit dürfte > eine Eingangstufe mit einen FDA (vollsymmetrischer) OpAmp wegen dessen > niedriger Eingangsimpedanz wohl nicht in Frage kommen? Es lässt sich auch ein vollsymmetrischer OPV einsetzten. Siehe Beispiele im Anhang. Die Unterdrückung von Gleichtaktstörungen ist sehr gut, angenommen die Ausgangsimpedanz des Mikro ist stabil und wie im DB angegeben. Burkhard K. schrieb: > Wie würde ein Verstärker mit ausreichend hoher Eingangsimpedanz (> 80 > kOhm) aussehen, der den differentiellen Signalpfad bis zum ADC > beibehält? Siehe Anhang für Rin=20k. Gleichtaktstörungen werden zwar nicht zusätzlich verstärkt doch 1:1 zum Ausgang weitergereicht. Ein zusätzlicher vollsymmetrischen Verstärker (V=1) wäre diesbezüglich hilfreich.
argos schrieb: > Bist du sicher dass dieses MEMS Mikro für so hohe Frequenzen geeignet > ist? Zunächst einmal vielen Dank für Deine Antwort und die Schaltungsvorschläge. Darf ich fragen, mit welcher Software Du simulierst? Eignung für Ultraschall - sagen wir mal: Vermutlich gut. * entsprechende Hinweise von Nutzern im Netz, z.B. aus dem Teensy-Forum * von Elektretmikros ist bekannt, dass das Eigenrauschen und Empfindlichkeit bei hohen Frequenzen proportional zueinander abfallen, z.B. mit 12 dB/Oktave oberhalb von 12 kHz beim Knowles FG-23629 * verglichen mit dem FG-23629 (das ich zur Zeit verwende) hat das ICS-40730 eine mehr als 10fach höhere Empfindlichkeit, ein besseres SNR und der Wendepunkt liegt mit 20 kHz bei einer deutlich höheren Frequenz. Voraussetzung ist halt dass das Ultraschallsignal nicht im Rauschen (Eigenrauschen Mikro, Verstärker) untergeht. Vollsymmetrischer Verstärker (FDA): Es scheint mir schwierig, einen brauchbaren Kompromiss zwischen Signalabschwächung durch zu niedrige Eingangsimpedanz und erhöhtem Rauschen zu finden. In den Datenblättern von FDAs werden meist Werte von 1k für den Rückkopplungswiderstand Rf empfohlen, um das Rauschen in Grenzen (ADC-Auflösung) zu halten. Du benutzt 10 k in Deinem Schaltungsvorschlag. Eine Halbierung auf 5 k senkt das Verstärkerrauschen nochmal, aber auch die Gesamtverstärkung um ca. 3 dB. Ob und wieweit das noch praktikabel ist, werde ich wohl ausprobieren müssen - evtl. wird auch die Streuung des Mikros problematisch. Zwei nichtinvertierende Verstärker (High-Z): Hier kann ich schlecht abschätzen, ob und wie sich die Streuung der beiden OpAmps (Eingangsströme, Spannungsoffset, limitierte Kanaltrennung bei Mehrfach-OpAmps) negativ auf das differentielle Signal auswirkt?
Angehängte Dateien:
-
BrueckenVSt.jpg
52 KB
Burkhard K. schrieb: > Wie würde ein Verstärker mit ausreichend hoher Eingangsimpedanz (> 80 > kOhm) aussehen, der den differentiellen Signalpfad bis zum ADC > beibehält? Ein OPA1632 genügt vollkommen. mfg klaus
Klaus R. schrieb: > Ein OPA1632 genügt vollkommen. Der Vorteil Deines Vorschlags erschließt sich mir nicht. Die beiden Widerstandspaare R67/R69 und R70/71 (je 2.2k) erhöhen doch die effektive Quell-Impedanz und somit das Gesamtrauschen - oder was übersehe ich?
Burkhard K. schrieb: > Wie würde ein Verstärker mit ausreichend hoher Eingangsimpedanz (> 80 > kOhm) aussehen, der den differentiellen Signalpfad bis zum ADC > beibehält? Meine Schaltung war die Antwort auf Deine Frage. Es ist übrigens eine Vorstufe für ein TAS5630B von TI. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tas5630b.pdf Burkhard K. schrieb: > Die beiden > Widerstandspaare R67/R69 und R70/71 (je 2.2k) erhöhen doch die effektive > Quell-Impedanz und somit das Gesamtrauschen Im Prinzip ja. Aber warum gibst Du zuvor eine Eingangsimpedanz > 80 kOhm an? Das Datenblatt des ICS-40730: Noise Floor 20Hz to 20 kHz, A-weighted, rms −106 dBV Das wären nach meiner Rechnung 10µV. Das Rauschen eines 2,2K Widerstandes bei 20 KHz Bandbreite bei 20°C beträgt gemäß des nachstehendem Link 0,84 µV. http://www.sengpielaudio.com/Rechner-rauschen.htm Klaus R. schrieb: > Ein OPA1632 genügt vollkommen. Dann wären wir wieder beim OPA1632. Der rauscht mit 1.3 nV/√Hz. Der ist schon richtig rauscharm. Das wären bei 20 kHz Bandbreite 0,18 µV Rauschspannung. Jetzt kommt noch hinzu wie das Mikro angekoppelt wird. Du wolltest doch eine komplette symmetrische Kette. Wenn das Mikro eine differentielle Output- Impendanz von 430 Ohm hat, dann nimmst Du eben je Eingang 430 Ohm/2. In der Schaltung ist C76 ja nur ein Teil eines Filters. Wenn Du den auch so nutzen möchtest, dann mußt Du je Eingang 2 x 430 Ohm/4 je Eingang nehmen und den C76 demensprechend anpassen. Wenn Du 150 kHz noch messen möchstest, dann würde ich beim C76 mindedstens mit dem drei- oder vierfachen von den 150 kHz Abstand nehmen. Mit R68 und R72 legst Du die Verstärkung fest. Aber das kennst Du ja sicherlich. In der Schaltung hat jeder Kanal eine Verstärkung von 2,27, also in der Summe 4,54. Die hohe Gain Bandwidth von 180 MHz ermöglicht Dir auch wesentlich höhere Verstärkungen mit 150 kHz zu zulassen. Aber das ist noch ein anderes Thema. Du scheinst ja schon recht Anspruchsvoll zu sein. Zur optimalen Dimensionierung kann ich da nur LTspice empfehlen. Gerade entdeckt. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa1632.pdf Seite 13, 8.2 Typical Application Figure14. ADC Driverfor Professional Audio Hier nutzt man den OPA1632 für einen symmetrischen ADC. Der ADC ist single Supply, liefert aber mit Vcom +2,5 V. Vcom wird über PIN 2 in den OPA1632 eingespeist der ja mit +UB und -UB betrieben wird. Über ein OPA134 wird hier Vcom noch etwas stabilisiert. OK, jetzt reicht es aber. mfg Klaus
:
Bearbeitet durch User
Burkhard K. schrieb: > Darf ich fragen, mit welcher Software Du > simulierst? NI Multisim. LTspice tut es aber min. genauso gut. Burkhard K. schrieb: > z.B. mit 12 dB/Oktave oberhalb von 12 kHz beim Knowles FG-23629 > * verglichen mit dem FG-23629 (das ich zur Zeit verwende) hat das > ICS-40730 eine mehr als 10fach höhere Empfindlichkeit, ein besseres SNR > und der Wendepunkt liegt mit 20 kHz bei einer deutlich höheren Frequenz. Von Knowles gibt es einige Mikros aus der SiSonic Reihe die auch noch den Ultraschallbereich recht gut abdecken. Bsp. [3] besitzt allerdings nur eine digitale Schnittstelle. [1] https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Knowles%20Acoustics%20PDFs/SPU0410LR5H-QB_RevH_3-27-13.pdf [2] https://www.knowles.com/docs/default-source/model-downloads/sph6611lr5h-1-datasheet-rev-b.pdf [3] https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Knowles%20Acoustics%20PDFs/SPH0641LU4H-1.PDF Burkhard K. schrieb: > In den Datenblättern > von FDAs werden meist Werte von 1k für den Rückkopplungswiderstand Rf > empfohlen, um das Rauschen in Grenzen (ADC-Auflösung) zu halten. Du > benutzt 10 k in Deinem Schaltungsvorschlag. Das war nur ein Bsp. mit Standardwerten für V=10. Du kannst gerne niederohmigere Werte nehmen. Da das Mikro mehr rauscht als der nachfolgende Verstärker sehe ich aber keinen wirklichen Grund dazu. Burkhard K. schrieb: > Zwei nichtinvertierende Verstärker (High-Z): Hier kann ich schlecht > abschätzen, ob und wie sich die Streuung der beiden OpAmps > (Eingangsströme, Spannungsoffset, limitierte Kanaltrennung bei > Mehrfach-OpAmps) negativ auf das differentielle Signal auswirkt? AC-Kopplung, gute Betriebsspannungsentkopplung, keine übermäßig hohe Verstärkung, niederohmige Widerstände, hochohmige Last und Offsets/Übersprechen sind kein Thema.
argos schrieb: > Von Knowles gibt es einige Mikros aus der SiSonic Reihe die auch noch > den Ultraschallbereich recht gut abdecken. Bsp. [3] besitzt allerdings > nur eine digitale Schnittstelle. > .... > [3] > https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Knowles%20Acoustics%20PDFs/SPH0641LU4H-1.PDF Bei den analogen Mikrofonen sieht man öfters auch Angaben zum Innenwiderstand. Knowles bietet in der Regel bessere Informationen als InvenSense. Bei den digitalen Mikros sagt man zwar das ggf. eine Terminierung des Output sinnvoll sei, liefert aber keine Infos zum Innenwiderstand oder wenigstens zur Flankensteilheit. Muß man ein Mikro erst selber durchmessen bevor man mit den Planungen anfängt? mfg Klaus
Klaus R. schrieb: > Aber warum gibst Du zuvor eine Eingangsimpedanz > 80 kOhm > an? Das ist die Eingangsimpedanz der von mir eingangs genannten Codecs für differentielle Mikrofone. Klaus R. schrieb: > Das Datenblatt des ICS-40730: > Noise Floor 20Hz to 20 kHz, A-weighted, rms −106 dBV Den Audiobereich werde ich deutlich wegfiltern. Wie gesagt: Ultraschall - also Off-Label Use. Datenblätter gelten dort nicht mehr. Bei praktisch allen für Ultraschall genutzten Elektret- oder MEMS-Mikros liegt die (Eigen-)Rauschdichte oberhalb des Audiobereichs bei 155 dBV/rtHz und darunter. Wie sich das ICS-40730 in diesem Bereich verhält ist m.W. nicht bekannt, aber da es ein sehr gutes SNR aufweist, könnte es noch besser liegen. argos schrieb: > Von Knowles gibt es einige Mikros aus der SiSonic Reihe die auch noch > den Ultraschallbereich recht gut abdecken. Bsp. [3] besitzt allerdings > nur eine digitale Schnittstelle. Wie mans nimmt: * Das SPU0410LR5 weist eine eher mäßige Empfindlichkeit auf (-60 dBV/94 dB SPL) und fällt oberhalb von 80 kHz sehr schnell ab. * das SPH6611LR5H könnte interessant sein - hat aber einen ziemlich bösen Notch im Bereich von 55 kHz - gerade dort wo die meisten Fledermäuse aktiv sind * das (digitale) SPH0641LU4H kann mit max. 4.8 MHz betrieben werden, das entspricht bei 32fachem Oversampling 75 kHz Nyquist. RIP SPM0404UD5 :-( argos schrieb: > AC-Kopplung, gute Betriebsspannungsentkopplung, keine übermäßig hohe > Verstärkung, niederohmige Widerstände, hochohmige Last und > Offsets/Übersprechen sind kein Thema. Danke - ich werde es mit dem High-Z-Diff Ansatz versuchen. Klaus R. schrieb: > Muß man ein Mikro erst selber durchmessen bevor man mit den Planungen > anfängt? Das sieht so aus - aber wie messe ich als Hobbyanwender ein Mikrofon im Ultraschallbereich durch? Bisher kenne ich keinen Lautsprecher mit annähernd bekannten Frequenzgang bis 100 kHz. Früher gab es mal sowas von Panasonic (WM-R57A, Piezo-Keramik).
:
Bearbeitet durch User
Burkhard K. schrieb: > Klaus R. schrieb: >> Muß man ein Mikro erst selber durchmessen bevor man mit den Planungen >> anfängt? > Das sieht so aus - aber wie messe ich als Hobbyanwender ein Mikrofon im > Ultraschallbereich durch? Ich hatte hier nicht die die Kennline des Mikros ansich gemeint. Mir ging es hier lediglich nur um das digitale Output-Signal des SPH0641LU4H-1 das argos erwähnte. https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Knowles%20Acoustics%20PDFs/SPH0641LU4H-1.PDF Die akustischen Eigenschaften sind insgesamt relativ gut dokumentiert, mit den Infos zu Eigenschaften der digitalen Outputs, I2S oder PDM, sieht es sehr mager aus. Zumindest sieht man in einer Doku von Knowles zu einem Mic Demo Board, kas-33100-003_mic_audio_demonstrator.pdf, daß das PDM Mic Interface 100 Ohm als Serienterminierung hat. Leiterbahnen liegen oft nur bei 50 Ohm Wellenwiderstand. Also nehmen diese Akustiker es mit der Anpassung der digitalen Signale es nicht so genau. > aber wie messe ich als Hobbyanwender ein Mikrofon im > Ultraschallbereich durch? Dazu müßte man zuerst einen Ultraschallgeber haben. Für 40 KHz gibt es da einiges. Das Datenblatt unten liefert auch so etwas wie eine Kennlinie. Das Problem der Sender ist nur, die haben alle eine Resonanz wie jeder Lautsprecher. Der Lautsprecher ist aber so ausgelegt, daß er nach der Resonanz einen liniearen Verlauf hat. Der Ultraschallsender ist auf möglichst hohen Schalldruck spezifiziert und hat deshalb eine deutliche Resonanzüberhöhung, genauso wie ein Bandpass. Der passende Empfänger ist dann ebenfalls das Gegenstück. Das MEMS Mikro ist da schon besser und ist auf einen linearen Verlauf ausgelegt. Also die Ultraschallabstands-Sender und -Empfänger arbeiten möglichst schmalbandig. Das ist billig und genügt für diesen Zweck. Der Rest ist anspruchsvoll und aufwendig. https://asset.conrad.com/media10/add/160267/c1/-/en/000506195DS01/datenblatt-506195-murata-ma40s4s-ultraschall-sender-1-st-reichweite-max-5-m-frequenz-max-40-khz-o-x-h-99-mm-x-71-mm.pdf Bei 150 kHz wird es dann schon teuer. Ein schalltoter Meßraum wäre dann auch nicht schlecht. Aber, kommen Fledermäuse wirklich so hoch? mfg klaus
Angehängte Dateien:
-
APip.png
310 KB -
APip-red.jpg
240 KB
Klaus R. schrieb: > Aber, kommen Fledermäuse wirklich so hoch? Durchaus: * Rundblattnasen (200 kHz, nicht in Europa) * Kleine_Bartfledermaus (mit Obertönen bis ca. 170 kHz) * Kleine_Hufeisennase (Grundfrequenz 120 kHz, konstant) Mehrere andere Arten (auch Europa) starten ihre Chirps deutlich oberhalb von 100 kHz (Grundfrequenz). Klaus R. schrieb: > Dazu müßte man zuerst einen Ultraschallgeber haben. Zur Zeit benutze ich für meine schnell zusammenstöpselte künstliche Fledermaus "APip" den hier: https://www.segor.de/#Q=LSP-3015&M=1. Allerdings begrenzt der Verstärker (Velleman K190, ältere Ausführung) das Spektrum nach oben. Und als "flach" kann man den Frequenzgang dieses Piezos kaum bezeichnen - aber Klassen besser als ein Murata MA40S4S oder ähnliches.
Burkhard K. schrieb: > Zur Zeit benutze ich für meine schnell zusammenstöpselte künstliche > Fledermaus "APip" den hier: https://www.segor.de/#Q=LSP-3015&M=1. > Allerdings begrenzt der Verstärker (Velleman K190, ältere Ausführung) > das Spektrum nach oben. Und als "flach" kann man den Frequenzgang dieses > Piezos kaum bezeichnen - aber Klassen besser als ein Murata MA40S4S oder > ähnliches. Vermutlich funktioniert der LSP-3015 als Sender noch weit über 20 kHz weil die Fläche groß ist. Velleman K190 konnte ich finden. https://www.ebay.de/p/2256638051 Der Frequenzgang bis 100 kHz ist aber sicher nicht real. Die TDA sind durchweg als Verstärker im Audiobereich ausgelegt. Also für höhstens 20 kHz und dann geht es rapide herunter. Der LT1210 schafft wesentlich mehr als 100 kHz, kostet aber auch bei Reichelt ca. 16€. Reichelt bietet den im TO-220 an. Auch wenn der Velleman ohne Kühlkörper nicht richtig warm wurde, würde ich für den LT1210 einen vorsehen. https://www.mikrocontroller.net/part/LT1210 Der LT1210 hat für Deine Zwecke genügend Reserven. Man könnte den Frequenzgang so auslegen, daß er das Einbrechen des Senders halbwegs ausgleicht. Mfg Klaus
:
Bearbeitet durch User
Klaus R. schrieb: > Ich hatte hier nicht die die Kennline des Mikros ansich gemeint. Mir > ging es hier lediglich nur um das digitale Output-Signal des > SPH0641LU4H-1 > Die akustischen Eigenschaften sind insgesamt relativ gut dokumentiert, > mit den Infos zu Eigenschaften der digitalen Outputs, I2S oder PDM, > sieht es sehr mager aus. Dazu kann man sich z.B. am Datenblatt des SPH0644LM4H-1 orientieren. Die max. Lastkapazität am Datenausgang liegt bei 140pF. Terminiert wird an der jeweiligen Quelle (DATA bzw. CLK). Ich würde zu Beginn eine typ. Ausgangsimpedanz von 10...20 Ohm annehmen, je nach Kabelimpedanz den passenden Serienwiderstand wählen, die Signalform am Empfänger betrachten und bei Bedarf den Wert anpassen. https://www.knowles.com/docs/default-source/model-downloads/sph0644lm4h-1_revc.pdf
@argos Danke, da spricht der Praktiker. mfg Klaus
Burkhard K. schrieb: > Wie mans nimmt: > * Das SPU0410LR5 weist eine eher mäßige Empfindlichkeit auf (-60 dBV/94 > dB SPL) und fällt oberhalb von 80 kHz sehr schnell ab. Urgs - SPU*0*410LR5 mit dem SPU*1*410LR5 verwechselt. Das SPU0410LR5 hat einen bis 80 kHz spezifizierten, flachen Frequenzgang und eine gute Empfindlichkeit. Klaus R. schrieb: > Der LT1210 hat für Deine Zwecke genügend Reserven. Hab mir ein Exemplar im TO220-Gehäuse bestellt - allerdings ist mir noch nicht ganz klar, wie eine geeignete Treiber-Schaltung für einen Piezo-Lautsprecher aussehen sollte? Dieser ist ja weitgehend eine kapazitive Last (300 nF +/- 30%), weitere Angaben zur Impedanz macht das Datenblatt nicht (https://www.ekulit.de/piezolautsprecher/lsp-3015/).
Burkhard K. schrieb: > Klaus R. schrieb: >> Der LT1210 hat für Deine Zwecke genügend Reserven. > > Hab mir ein Exemplar im TO220-Gehäuse bestellt - allerdings ist mir noch > nicht ganz klar, wie eine geeignete Treiber-Schaltung für einen > Piezo-Lautsprecher aussehen sollte? Dieser ist ja weitgehend eine > kapazitive Last (300 nF +/- 30%), weitere Angaben zur Impedanz macht das > Datenblatt nicht (https://www.ekulit.de/piezolautsprecher/lsp-3015/). Dafür gibt es ja LTspice. Welche Verstärkung (min, max) brauchst Du denn? Eingangspegel, Ausgangspegel. mfg klaus
:
Bearbeitet durch User
Klaus R. schrieb: > Dafür gibt es ja LTspice. Welche Verstärkung (min, max) brauchst Du > denn? > Eingangspegel, Ausgangspegel. Simulieren kann ich;-) Aber mit welchen Eigenschaften setze ich den Lautsprecher an? Als reine Kapazität wohl kaum, denn er hat eine Resonanzfrequenz (ca. 850 Hz), also muss es noch andere (induktive?) Anteile geben.
Angehängte Dateien:
Burkhard K. schrieb: > Simulieren kann ich;-) Aber mit welchen Eigenschaften setze ich den > Lautsprecher an? Als reine Kapazität wohl kaum, denn er hat eine > Resonanzfrequenz (ca. 850 Hz), also muss es noch andere (induktive?) > Anteile geben. Hallo Burkhard, wenn ich an Kerkos denke sind die nach deren Resonanz induktiv. Hier bei diesem Piezo würde ich mit den 300nF simulieren. Der LT1210 ist bis 10 nF gegenüber kapazitiven Lasten stabil. Deshalb habe ich vor dem Piezo einen Widerstand vorgesehen. Die Rückkopplung der OPV erfolgt direkt am Ausgang. In der originalen Schaltung war R1, R2, R3 und C2 so dimensioniert. R2 hatte ursprünglich auch 470R gehabt. Jetzt mit 47R habe ich die Verstärkunfg auf 20 dB angehoben. Es ginge auch mehr. Der LT1210 ist für eine Last von 10 Ohm ausgelegt. Mit R4 = 10 Ohm sieht ein Puls an OUTx noch ziemlich gut aus. Weiter herunter merkt man doch das der Strom nicht mehr ganz nachkommt. Mit 5 Ohm ist es noch erträglich, wenn man möglichst viel Power herausholen will. Rx und der Piezo bilden einen Tiefpass. Mit 5 Ohm und 300 nF liegt die .3 dB Grenzfrequenz bei ca. 100 KHz. Hier fliessen 600 mA durch den Piezo. Die Frage ist nur, was hält der Piezo aus? Diesen Tiefpass kann man natürlich auch so verändern das noch mehr geht. Bei 3,3 Ohm würde ich da aufhören. Du kannst ja mit .step Dein Optimum suchen. Die Grenzfrequenz der gesamten Schaltung kann man mit C3 und R5 anheben. Siehe LT1210_7_Rx5R_Bode_V20dB__33n22R.png. Für R5 habe ich ca. R2/2 gewählt. Danach habe ich C3 für eine Grenzfrequenz von 100 KHz berechnet, lag aber mit 68 nF daneben und C3 verkleinert bis mir der Amplitudengang gefiel. Ich wollte nicht nur die Bandbreite vergrössern, sondern auch gleich dem Einbruch des Senders entgegenwirken. An dem Verlauf von V(outx) siehst Du aber das V(outx) bei ca. 2 MHz eine Überhöhnung von 9 dB gegenüber V(outx) hat. Ich habe in der Simulation 2 x 9 V vorgesehen. Bei solchen Überlegungen darf man auch die Gesamtsicht nicht außer Acht lassen und ggf. übersteuern. Nicht eingezeichnet sind die nötigen Blockkondensatoren. Die dazu im Datenblatt die erste Seite. mfg klaus
Klaus R. schrieb: > Hier fliessen 600 mA durch den > Piezo. Die Frage ist nur, was hält der Piezo aus? Danke für den Vorschlag. Das Datenblatt nennt 7 V RMS als zulässige Spannungsbelastung, von daher würde ich mit +/-6 V Versorgungsspannung rangehen. An meinem LS-Exemplar messe ich übrigens 240 nF (+/-30 %).
:
Bearbeitet durch User
Burkhard K. schrieb: > Das Datenblatt nennt 7 V RMS als zulässige > Spannungsbelastung, von daher würde ich mit +/-5 V Versorgungsspannung > rangehen. Das ist aber das untere Limit des LT1210. Burkhard K. schrieb: > von daher würde ich mit +/-5 V Versorgungsspannung > rangehen. Maximum Output Voltage Swing bei +/-5 V = +/-3,0 V. Klar, testen kannst Du damit. Für höhere Ausgangsspannungen muß die Betriebsspannung erhöht werden. Für den Aufbau muß man hier HF-Regeln einhalten. Blockkondensatoren ganz nah am +/-UB und auch die Gegenkopplung über möglichst kurze Wege durchführen. mfg Klaus
Burkhard K. schrieb: > Das Datenblatt nennt 7 V RMS als zulässige > Spannungsbelastung, von daher würde ich mit +/-6 V Versorgungsspannung > rangehen. An meinem LS-Exemplar messe ich übrigens 240 nF (+/-30 %). Ok, +/-6 V Versorgungsspannung ist beser. Man sollte das untere Limit nicht unbedingt ausnutzen wollen. Eine Überschlagsrechnung. Der Piezo ist für bis 20 KHz spezifiziert und verträgt 7 V RMS. Das ist der Effektivwert. In LTspice und am Oszi sieht man immer den Spitzenwert.
1 | Uspitze = 7 V x 1,414 |
2 | = ca. 10 V |
3 | |
4 | Xc = 1 / (6,28 x 300 nF x 20 KHz) |
5 | = ca. 26 Ohm |
6 | |
7 | Ipiezo = 10 V / 26 Ohm |
8 | = 380 mA @ 20 Khz |
Bei 200 KHz hat der Piezo nur noch 2,6 Ohm!!! Du kannst Dir ja unter LTspice die Spitzenströme anzeigen lassen. Gehe bei den hohen Frequenzen vorsichtig mit dem Pegel hoch. Dein Velleman K190 wird nach 20 KHz sehr schnell sehr geringe Pegel geliefert haben. mfg Klaus
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.