Hallo zusammen !!! Eine kurze einfache Frage zum Betrieb eines Operationsverstärkers Für ein Projekt möchte ich durch Klopfen auf einem Piezoelement ein Dil-16 RS-FlipFlop schalten. Meine Idee wäre es, parallel zum Element ein MOhm Widerstand zu schalten als Shuntwiderstand. Mit der Shuntspannung gehe ich auf ein OPV mit Gegenkopplung (Inventierender Verstärker) mit hoher Verstärkung und Betriebsspannung von 5 V. Gibt es also eine kleine Erschütterung bei dem Element, schaltet der OPV auf die 5V und damit das FlipFlop. Meine Fragen: 1: In welcher Größenordnung sind die Widerstände des Verstärkers zu wählen? Mir ist der Zusammenhang zum Verstärkungsfaktor bekannt, aber finde nichts über die übliche Größenordnung( Ohm, KOhm, MOhm) 2: Welchen OPV nimmt man da am besten? 3: Man kann doch in passenden Größenordnung R1 oder R2 durch einen 2-Pol Poti ersetzten, um die Sensitivität anzupassen, oder? Wahrscheinlich wurde solche Fragen schon 1000x gestellt, konnte ich aber irgendwie nichts passendes finden. Studiere zwar Elektrotechnik, merke aber, dass in Praxis noch ganz anderes Wissen erforderlich ist :-) Dankeschön schonmal für eure Antworten !!
Schau dir das Signal deines Piezo mit dem DSO an, mit 1:10 Tastkopf.
Derk O. schrieb: > > 1: In welcher Größenordnung sind die Widerstände des Verstärkers zu > wählen? Mir ist der Zusammenhang zum Verstärkungsfaktor bekannt, aber > finde nichts über die übliche Größenordnung( Ohm, KOhm, MOhm) > Die Widerstände im Rückkopplungspfad sollten (a) deutlich größer als der (sowieso schon kleine) OPV-Ausgangswiderstand und (b) deutlich kleiner als der (sowieso schon große) OPV-Eingangswiderstand sein. Deshalb liegt der bevorzugte Wertebereich ungefähr zwischen 1kOhm und 100kOhm. Damit ist dann zumeist ausreichend sichergestellt, dass die bekannte Verstärkungsformel auch für den realen OPV gilt.
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Ich denke, es ist komplizierter als nur die Dimensionierung eines OPVs. Bei Erschütterungen wird es nicht nur einen definierten Ausgangspuls geben, sondern ein ganzes, undefiniertes Bündel. Also könnte dein FF gleich mehrfach schalten. Moment mal, du schreibst RS-FF: Dann brauchst du ein Signal zum Setzen und eins zum Löschen. Zwei Piezos. Andernfalls wäre es ein T- oder ein invertiert rückgekoppeltes D-FF. Im 2. Fall könnte mit einem nicht-wiedertriggerbaren Monoflop das "Pulsbündel" zu einem Einzelpuls gemacht werden. Was dir nicht erspart, erst mal heraus zu bekommen, was der Piezo überhaupt liefert, wie viel verstärkt werden muss, wie die Last sein darf u.s.w.. Ohne Oszi wird das nix. Derk O. schrieb: > Studiere zwar Elektrotechnik, merke > aber, dass in Praxis noch ganz anderes Wissen erforderlich ist Weiß Gott ja. Sehr viel. 10% vom Studium, 90% von dem, was du in der Praxis zusätzlich brauchst. Aber das Studium hilft, dass zu lernen und zu verstehen, was in der Praxis hinzu kommt. Neugier: Wo studierst du?
Ein Piezo kann wenig oder viel Spannung abliefern - von einigen mV bis zu mehreren kV (siehe Piezozünder am Feuerzeug). Das hängt entscheidend davon ab, wie viel 'Verbiegung' du ihm zukommen lässt. Gleichzeitig ist es ein kapazitive Quelle, die idealerweise nur sehr hochohmig belastet werden darf und eine Wechselspannung abliefert; jeder Druck lässt auch wieder nach und dann liefert er die andere Polarität. Des weiteren schreibst du von R1 und R2 ohne aber auf ein Schaltbild zu verweisen. Woher soll man wissen, was du meinst? Mach wenigstens eine Skizze, was du dir bisher ausgedacht hast. Auch darfst du gerne nennen welches RS-FF du im Auge hast. DIL-16 sagt nur was übers Gehäuse aus, da drin kann alles mögliche sein.
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Danke erstmal für die Antworten und Impulse! Ich versuche mal etwas Klarheit reinzubringen: Es ist ein JK-FlipFlop nötig, im Studium hieß das RS. Vielleicht ist ja das gleiche. Das JK ist nach Datenblatt taktgesteuert, sollte bei 10 kHz kein Problem sein und genau das, was ich brauche. Es geht darum, für ein Spiel die Differenzzeit zwischen dem Triggern von 2 Sensoren zu bekommen. Ich hatte bisher die beiden Elemente mit einem parallelen MOhm-Widerstand direkt mit dem Arduino mit einer for-Schleife ausgelesen. Ich empfand das aber als nicht so genau bzw. weiß nicht, wie gut das der Mikrocontroller auf Dauer aushält. Daher will ich das jetzt auf Lochraster bauen mit den FlipFlops, dahinter ein Xor-Gate, dessen Ausgang && Quarztakt auf ein Zähler geht und von dem Arduino dann ausgelesen wird. Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Moment mal, du schreibst RS-FF Es soll ein RS-FlipFlop auf 1 gesetzt werden (OPV am Set-Eingang), das Rücksetzten erfolgt dann über ein Arduino. Es muss also nur irgendwie mit hoher Sensitivität getriggert werden, egal wie oft oder welcher Form. Wenn der OPV (z.B. durch Schwingung) ne negative Spannung ausgibt, sollte das ja auch kein Problem für das FlipFlop sein, dann wird das halt einfach nicht getriggert. Ein Oszi hab ich leider (noch) nicht, aber langfristig komme ich wahrscheinlich nicht drumherum :) Ich hoffe, dass ich das auch erstmal so ausgelegt bekomme durch abschätzen... Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Neugier: Wo studierst du? Rheinische Fachhochschule Köln :) Zum nächsten Tweet: HildeK schrieb: > Des weiteren schreibst du von R1 und R2 ohne aber auf ein Schaltbild zu > verweisen. Stimmt, ohne Schaltbild macht das prinzipiell wenig Sinn. Die Gegenkopplung hat 2 Widerstände, die den Verstärkungsfaktor bestimmen (Bild) Klar, DIL-16 ist nur das Format, beim FlipFlop würde ich diesen bei Reichelt nehmen: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54ls73a.pdf?ts=1644188172987&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F
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Ein sicherlich lehrreiches Experiment.Immer schoen Alles messen. Auf gute Resultate. Ich wuerd das Flipflop erst mal weglassen. Das ist nachher noch frueh genug.
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Derk O. schrieb: > Es ist ein JK-FlipFlop nötig, im Studium hieß das RS. Ganz sicher nicht! Ein RS-FF wird über Set und Reset gesetzt und gelöscht und braucht keinen Takt, ein JK-FF setzt oder setzt zurück, toggelt oder tut nichts bei einer Taktflanke in Abhängigkeit vom Zustand von J und K. Zwei völlig unterschiedliche Dinge! Und, der Vollständigkeit halber, es gibt auch noch D-FF, die sogar am häufigsten verwendet werden. Lies dich mal grundsätzlich in diese Unterschiede ein. Beim JK-FF musst du sowohl J als auch K mit einer sinnvollen Signalkombination belegen, dass es schaltet. Viele FF haben auch zusätzlich einen Set und Reseteingang, die asynchron arbeiten. Das 74xx73 hat nur einen Reset-Eingang. Ein 74xx74 (https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC_HCT74.pdf) hat z.B. beides, ließe sich über D und Clk setzen und asynchron über den Arduino zurücksetzten. Apropos Arduino: warum machst du die Zeitmessung nicht mit dem Arduino, ganz ohne die Flipflops? > Die > Gegenkopplung hat 2 Widerstände, die den Verstärkungsfaktor bestimmen Du hattest nach dem Wertebereich gefragt. Die Antwort, die schon kam, war sinnvoll: zwischen 1k und 100k kannst du dir ein Verhältnis aussuchen. Derk O. schrieb: > beim FlipFlop würde ich diesen bei > Reichelt nehmen: Auch die falsche Wahl. Such dir was aus dem CMOS-Bereich, also z.B. 74HC(T)73. Ein LS ist seit 40 Jahren (oder mehr) altes Eisen. Mich wundert sogar, dass es die noch zu kaufen gibt. Derk O. schrieb: > Es geht darum, für ein Spiel die Differenzzeit zwischen dem Triggern von > 2 Sensoren zu bekommen. Da das FF nur zur Taktflanke schaltet, ist das die Minimalzeit zwischen zwei Zuständen. Bei 10kHz hast du eben nur 100µs Auflösung. Und wie willst du die Zeitdifferenz dann tatsächlich bestimmen?
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