Hi in der Schaltung im Anhang ist ein Peak Detektor. Die Spannung am Eingang hat maximal eine Amplitude von +-2.5V zentriert um 2.5V. Der Peak Detektor wird also immer eine Spannung zwischen 2.5V bis 5V max. messen können. Nun suche ich eine Schaltung, der Kasten mit ??? drinnen, die mir das Signal VOut auf 0-5V, also 2x verstärkt umwandelt. Ziel ist es den Peak Detektor im vollen Spanungsbereich 0-5V arbeiten zu lassen damit der AVR seine volle ADC Auflösung ausnutzen kann. Der AVR den ich nutzen möchte kann keine differienzielle ADC Messung. Versucht habe ich schon einige Schaltungen, Half-Wave-Rectifier, Diode->Cap->Widerstand nach GND usw. Leider ist Analogtechnik nicht so mein Fall :( Hat jemand ne Idee ? Gruß Hagen
Wenn du diesen Verstaerker einsetzt kommt bei 2.5V Eingang 0V am Ausgang raus. Bei 5V am Eingang kommt dann 5V raus. Also Verstaerkung * 2 und Offset Verschiebung.Den Op musst du nicht unbedingt nehmen nur als beispiel gedacht ist überingens ein Rail to Rail OP von Linear. Gruss Helmi
Darf ich mal fragen, was die Schaltung macht und wozu du die brauchst (also welche Anwendung)? Ist das für HF?
V2 + R9 + L1 + C7 + C8 simulieren einen Ultraschall Transducer. R12 simuliert den Innenwiderstand eines Analog MUX. U2 und das drumherum ist ein einstellbarer Verstärker. Dazu ist R3 ein digitales Potentiometer mit 50K, MCP42050. Somit ist die Verstärkung der 1. Stufe zwischen 0.06 bis 25 einstellbar. Die beiden Dioden D2/D3 dienen als Begrenzer der maximalen Eingangspannung am Opamp, um das digitale Poti P1=R3 zu schützen. Dessen Wiperstrom darm 1mA in keinem Falle überschreiten. Die 2. Stufe ist ein Verstärker mit 40x Verstärkung, macht insgesamt 1000x Verstärkung einstellbar, von 2.46 bis 983 in 256 Schritten. Der AD8601/4 hat 8Mhz GBW. Das Signal am US-Transducer kann von ca. 50µV bis 500mV gehen. Das verstärkte Signal kommt in einen schnellen Komparator, ich benutzze später den LMV7219, der ist 7ns schnell, Push-Pull-Output mit 7mV Hysterese. Die Beschaltung des Komparators mit R8 + R10 kann diese Hysterese verändern, von 7mV bis 500mV. R8 ist ebenfalls ein digitales Poti, 2. Hälfte des MCP42050. Im oberen Zweig ist ein Peak Detektor. Dieser mist die positive Halbwelle des verstärkten US-Transducer Signales. Der Ausgang des Komparators geht in den ICP des AVRs der mit 20Mhz getaktet ist, man kann also die Nulldurchgänge ausmessen. Gleichzeitig wird bei fallender Flanke am ICP Eingang des AVRs eine schnelle Messung am Peak-Detektor per ADC durchgeführt und nach dieser Messung der ADC Eingang kurzzeitig auf Ausgang, LOW-Pegel, geschaltet um den Peak-Detektor Kondensatoir zu entladen. Man kann also bei einem zb. 40Khz US-Signal die Hüllkurve und die Nulldurchgänge messen. Das digitale Poti P1 wird dabei in jeder Halbwelle des empfangenen Signales nachgeregelt, entsprechend einer vorgespeicherten Hüllkurve im AVR. Da der ADC im AVR nur mit 23kSPS die vollen 10Bit Genauigkeit liefert, ich aber bei 40Khz US-Signal also mit 80kSPS übertrakten muß, würde ich eben gerne den Peak-Detektor von 0-5V statt, 2.5-5V arbeiten lassen. Soweit jedenfalls mein Plan. Anbei mal par Signalverläufe. Pink sind die 8 Zyklen wenn der US-Transducer angeregt wird, hellblau das was man durch den Transducer empfangen würde. Die Transducer sind mit einer Spule+Widerstand -> L2/R15 detuned, damit deren Bandbreite von ca. 2.5Khz auf 10Khz größer wird. Rot dann das verstärkte Signal an VOut und in grau der Ausgang des Komparators, also das was am ICP EIngang des AVRs landet. Blau das Signal VDet, also nach der Schaltung die ich gesucht habe und bei der mir Helmi so super helfen konnte. Und hellgrün dann das Signal an VPeak das durch den ADC des AVRs gesampelt, und bei Ausgang L-Pegel, zurückgesetzt wird. Die Schaltung an sich wird 4 US-Transducer am AVR per 4-1 MUX ansteuern und auswerten können. Das soll alles als Test Borad so flexibel wie möglich sein damit ich verschiedene Anwednungen ausprobieren kann. @Helmi, danke, es ist doch so einfach. Ich hätte noch Stunden nach dieser einfachen Lösung gesucht und hätte den Wald vor lauter Bäumen denoch nciht gesehen. Ich habs gleichmal eingebaut und es sieht bestens aus. Allerdings habe ich einen kleinen Offset eingebaut, R13/R14 = 470k/450k da anscheinend bei kleinen Amplituden der Offsetfehler des Opamp's daziwschen funkt, richtig ? Noch Verbesserungsvorschläge oder sind Fehler drinnen ? Gruß Hagen PS: sorry für's große JPEG aber nur so ging alles drauf.
Richtig ! Offsetfehler vom OP b.z.w. das auch bei einem Rail To Rail Op immer noch eine kleine Restspannung am Ausgang bleibt so ca. 50mV hängt vom OP Type ab Gruss Helmi
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