Eine Schaltung zur Wiedergabe der Signalform?

Tue Mar 02, 2010 12:48 pm   

Hallo, NG!

So, ich habe hier eine Herausforderung an die Gemeinde .

Gegeben ist die gleichgerichtete und praktisch nicht geglaettete
Netzspannung (halt nach einer Vollbruecke mit ca. 12K Last dahinter). Der
Netzspannungsbereich ist als universelle Netzspannung spezifiziert:
Versorgung von US/EU Netzen mit 50/60Hz und 115 bzw. 230VAC, +10%/-20%.

Am Ausgang einer schwarzen Box sollen daraus die Halbwellen rauskommen,
welche zwar die Form der gleichgerichteten Spannung am Eingang der Box
wiedergeben, jedoch mit konstanter Amplitude von ca. 2V (die somit
unabhaengig von der tatsaechlichen Netzspannung ist).

Der Einsatz eines MCU ist ausgeschlossen; die Schaltung soll analog
aufgebaut werden.

Ideen?

TIA,

Igor.

Tue Mar 02, 2010 1:25 pm   

"Igor "Knight" Ivanov" <knightigor_at_hotmail.com.nospam> schrieb im Newsbeitrag
news:hmiqdb$4a7$1_at_online.de...


Bei Belastung mit 12k nicht viel Strom, ein Rail-To-Rail OpAmp reicht.

Man muss die Spannung spitzenwertgleichrichten, und dann die
Ausgangsspannung auf diesen Spitzenwert der vorherigen Halbwelle
bezogen skalieren.

Hat also die Spitzenwertgleichrichtung 12V ergeben, und liegt die
aktuelle Eingangsspannung bei 6V, so muss die Ausgangsspannung 1V
betragen.

Statt mit Multiplizieren/Dividieren kann man Verhältnisse vergleichen:
Vpeak vs. Vactual zu 2Vref vs. zu erzeugende Ausgangspannung
mit einem Dual-OpAmp.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://freenet-homepage.de/mawin/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Tue Mar 02, 2010 1:37 pm   

Igor "Knight" Ivanov schrieb:


Spannungsteiler mit LDR-Optokoppler, LED wird von einem PI-Regler
gesteuert, und der bekommt den Spitzenwert deiner Zielspannung.


Gruß Dieter

Tue Mar 02, 2010 1:38 pm   

Am 02.03.2010 11:48, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Hallo,

erstmal passend herunterteilen. Danach einen VCA oder Multiplizierer zur
Amplitudenregelung auf 2V.

Weitere Beispiele zur Amplitudenregelung kann man sich z.B. bei
Wienbrücken-Sinusgeneratoren abgucken. Da werden manchmal FETs verwendet
(als steuerbarer Widerstand), oder auch Glühlämpchen. Oder die Steilheit
eines Transistors (und damit dessen Verstärkung) wird über den Strom
eingestellt. Dabei wird jeweils zuvor die Wechselspannung
gleichgerichtet um die Amplitude zu messen und daraus eien Regelung
abgeleitet.

Ein kleiner magnetischer Spannungskonstanter kann auch was bringen.

Falls die exakte Form der Halbwellen keine grosse Rolle spielt, kann man
auch mit einem Begrenzer oder Limiter arbeiten (z.B.
Differenzverstärker, Diodenlimiter usw.)

http://www.google.de/search?q=Messgleichrichter
http://www.google.de/search?q=Amplitudenregelung
http://www.google.de/search?q=VCA+amplifier
http://www.google.de/search?q=analog+Multiplier
http://www.google.de/search?q=FET
http://www.google.de/search?q=Limiter


Bernd Mayer

Tue Mar 02, 2010 1:40 pm   

Bernd Mayer schrieb:


Wo er doch im Topic die Signalform so betont hat.


Gruß Dieter

Tue Mar 02, 2010 1:49 pm   

Dieter Wiedmann schrieb:

Glatt überlesen, du hast ja keine negativen Anteile, dann tuts statt des
OK auch ein nicht zu niederohmiger MOSFET, z.B. BS170.


Gruß Dieter

Tue Mar 02, 2010 2:27 pm   

"Igor \"Knight\" Ivanov" <knightigor_at_hotmail.com.nospam>:


Im einfachsten Fall: Spannungsteiler, den Du per Hand umschaltbar für 2
Messbereiche auslegst, alternativ über einen Komparator wird ein Teil des
unteren Widerstandes mit einem FET überbrückt, wenn der andere
Eingangsspannungsbereich anliegt (du schreibst ja nur "ungefähr", so dass man
mit den 2 hart umgeschalteten Messbereichen gut auskommen sollte?).
Ansonsten such halt mal nach AGC
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/otalim.htm

M.

Tue Mar 02, 2010 3:18 pm   

Unter der Annahme das dessen Uth ohnehin ca. 2V ist?

|
R1
|
+-----------+--
D |
+-G |
| S |
| | |
| GND |
| 100 |
+---+--R2--KA--+
| | Diode
C1 R2 = 1M
| |
GND GND

Obs funktioniert müsste man ausprobieren.

MfG JRD

Tue Mar 02, 2010 3:39 pm   

Hi, MaWin,


Sitze hier in LTSpice, teste Verschiedenes, komme aber nicht hinter deiner
Schaltung... Koenntest du sie skizzieren?

TIA,

Igor.

Tue Mar 02, 2010 5:19 pm   

Hi, nochmals!

Ich glaube, ich hab's im Groben (wegen TL431 arbeite im Bereich 2.5V). Die
Schaltung (Bild aus LTSpice) ist hier:

http://www.ivanovs.de/newsgroups/ACFormKeeper.jpg

Fuer 115/230VAC:

Salatgruen - gleichgerichtete und geteilte bis auf ca. 2.5V
Eingangsspannung;
Tuerkis - Peak der Eingangsspannung;
Rot - der Ausgang der Box.

Das Problem ist aber, dass bei kleinerer Spannung (115VAC) der Ausgang nicht
komplett bis auf 0V geht. Ich denke, die Referenzspannung (TL431) soll noch
von der Peak-Spannung abhaengen.

Ideen?

TIA,

Igor.

Tue Mar 02, 2010 5:33 pm   

Am 02.03.2010 16:19, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Hallo,

über einen analogen Addierer (Inverter) kann man einen Teil der
Peakspannung an passender Stelle einspeisen.


Bernd Mayer

Tue Mar 02, 2010 7:27 pm   

"Igor "Knight" Ivanov" <knightigor_at_hotmail.com.nospam> schrieb im Newsbeitrag
news:hmja9s$nrq$1_at_online.de...

Ja. Bei niederohmigerem Eingangspannungsteiler wird's sauberer.


Nein,
betrachte out als eine Spannung, die von der Referenzspannung
aus negativ in Richtung Masse geht.

Könnte man beheben durch eine Stufe die mit negativer Spannung
versorgt wird (-5V) oder eben weitere OpAmps.
--
Manfred Winterhoff

Tue Mar 02, 2010 7:45 pm   

Am 2010-03-02 16:19, schrieb Igor "Knight" Ivanov:

Hmmm, mit diesem Ergebnis sollte das auch mit ein paar Widerständen,
einem Kondensator, einer Diode und einer Z-Diode machbar sein
(Stichwort: Klemmung).


Das erfordert aber eine variable Abschwächung. Du brauchst also einen
variablen Spannungsteiler/Verstärker. Es wurden ja schon verschiedene
Varianten genannt. Ich würde zu einer Variante mit Transkonduktanz-Amp /
VCA (LM13700 o.ä.) tendieren; das ist am besten reproduzierbar.

Markus