Masse(?) Problem

Fri Jan 27, 2012 2:02 pm   

Hallo,

Es geht um folgende Schaltung. Stellt einen HV Pulser dar. Die Boards
habe ich vor kurzem machen lassen und wollte mich heute mal ransetzen
und sehen wie sie arbeiten.

Hier erstmal der Schaltplan:

http://www.imagenetz.de/f3c4cb2fc/sch.JPG.html
In der Schaltung habe ich die Messpunkte mal eingezeichnet und im
Folgenden die Oscilloscope Screenshots hochgeladen.

Diese beiden Pulse kommen von einem FPGA, in 10ns einstellbar, gemessen
mit offenen Ausgaengen:

http://www.imagenetz.de/fa450de76/IMG_0291.jpg.html
Das ist der Ausgangspuls:
http://www.imagenetz.de/f596eed38/IMG_0296.jpg.html
Das ist an Punkt 3: 
http://www.imagenetz.de/fa97fbcf4/IMG_0298.jpg.html
Das ist an Punkt 5:
http://www.imagenetz.de/f15ca29f3/IMG_0300.jpg.html
Hier nochmal der Ausgangsimpuls, aber mit anderer Aufloesung.
http://www.imagenetz.de/f2263cadf/IMG_0301.jpg.html

Man kann schoen sehen, wie der Augangspuls sein muesste. Ungefaehr
knapp 30ns sehen gut aus, danach kommt nur Misst.
Ich habe das noch nicht genau untersucht, werde mich am Montag da mal
ransetzen. Ich tippe ganz stark auf ein Masseproblem. Das Problem ist,
die Signale kommen vom FPGA board gegen Masse. Das Analogsignal muss
auch da wieder hin, ebenfalls gegen die gleiche Masse gemessen. Diese
ungewollten "Signale" messe ich quasi auf dem kompletten Signalphat,
sofern ich das Pulserboard mit dem FPGAboard verbinde. Am Ausgang
haengt ein vorwiegend kapazitiver Piezo dran. Zu mehr bin ich noch
nicht gekommen heute.
Ich habe mich in den Bildern etwas verhauen, sind nicht alle
eingezeichneten Nummern vorhanden, kann ggf. info nachreichen.
Uebrigens hat die nahezu gleiche Schaltung prima auf dem Steckbrett
funktioniert, was ich aus Mangel an Steckbrettern nicht mehr aufebaut
rumliegen habe. :-(

Auf aufschlussreiche Tips hoffend...


--
Gruss
Mark

Fri Jan 27, 2012 2:57 pm   

Am 27.1.2012 14:02, schrieb Mark:

Wie sehen denn die Versorgungsspannungen aus, wenn gepulst wird?
(möglichst direkt am IC messen)
Wie sieht deine Tastkopfmasse aus? Im Zweifelsfalle mit Massefeder
direkt am Tastkopf messen.
Q3 erstmal abklemmen und an R7 messen. Sieht es dann gut aus?

Die Schaltung verstehe ich noch nicht ganz: Wofür sind die Optokoppler,
wenn ohnehin auf beiden Seiten die gleiche Masse ist?

Fri Jan 27, 2012 3:28 pm   

Mathias Weierganz <mathias.weierganz_at_gmx.net> wrote:

Wenn nicht gepulst wird, gut. Muss ich mir dann mal noch naeher ansehen.


Hab erstmal nur mit der Krokoklemme gemessen. Diese Nachschwinger spiegeln
sich auch im zu messenden Signal wieder, wenn das Oszi abgekemmt ist.


Fuer Montag vorgemerkt.


Die Schaltung habe ich aus dem Demoboard fuer die beiden kleinen Mosfets
etwas abgewandelt uebernommen. Die info mit der gemeinsamen Masse kam erst
ziemlich zum Schluss, dann hab ich sie quasi als Pegelwandler dringelassen.
3.3V -> 5V.

--
Gruss, Mark

Fri Jan 27, 2012 3:34 pm   

Michael Koch <astroelectronic_at_t-online.de> wrote:

Kommt von einem galvanisch getrentem EMCO. Oder besser gesagt soll mal
davon kommen. Den bekomme ich erst noch. Kann man auch an +HV und -HV
extern zufuehren, was ich auch solange fuer Testzwecke mache.

Kann aber auch den anderen Teil noch nachladen.



--
Gruss, Mark

Fri Jan 27, 2012 4:06 pm   

Hi,


Und wo kommt die Spannung her? Irgendwas fehlt da im Schaltplan.

Gruß
Michael

Fri Jan 27, 2012 4:10 pm   

Mark wrote:

Also bei den Spannungen und den kleinen Schaltzeiten und dann ohne Tastkopf
und ohne definierte Last (Abschluß) gemessen, da kann meines Erachtens nicht
viel schöneres an Oszi-Bildern herauskommen ...

Ein Masseproblem ist das definitiv nicht.

mfG Leo

Fri Jan 27, 2012 4:10 pm   

Am 27.01.2012 14:02, schrieb Mark:

Ich finde Bild 6 sieht garnicht nach Mist aus aber nach zwei
überlagerten, gedämpften Schwingungsvorgängen. Nach Sperren von Q3 ist
ein starker Einschwinger zu sehen. Dieser Einschingvorgang wiederholt
sich im Scheitel der langsameren Schwingung. Diese langsame Schwingung
von etwa 6MHz klingt offensichtlich nach einer e-Funktion ab.
Dein Problem dürfte darin bestehen, die gespeicherte Energie nach
Abschaltens von Q3 umgehend gegen 0 zu reduzieren. Schonmal mit einem
passenden RC-Glied versucht?
--
mfg hdw

Fri Jan 27, 2012 4:48 pm   

Hi,


Das erscheint mir aber sehr ungünstig, wenn die komplette HV-
Versorgung in der heissen Leitung liegt. Die HV-Versorgung hat eine
Kapazität gegen Masse.

Gruß
Michael

Fri Jan 27, 2012 4:53 pm   

On 01/27/2012 04:10 PM, Leo Baumann wrote:


Aber toll ist das mit der Masse auch nicht. Man beachte den ground
bounce an den FPGA-Ausgängen, wie die blaue Spur wackelt wenn die
gelbe sich bewegt.

Gruß, Gerhard

Fri Jan 27, 2012 5:18 pm   

Hi,

zu mehr als einem einmaligen Puls taugt die Schaltung aber nicht. Wenn
der Piezo einmal auf volle Spannung aufgeladen wurde, wie soll denn
dann jemals wieder entladen werden?

Gruß
Michael

Fri Jan 27, 2012 5:54 pm   

Gerhard Hoffmann wrote:

jaja, aber ein Problem der Messung, ich weiß nicht was der Mark da noch mit
Krokoklemmen macht --> Tastkopf!

mfG Leo

Sat Jan 28, 2012 1:14 am   

Mark wrote:

Ok, ein Tip: Warum treibst Du das Gate DE275-501 nicht direkt mit einem
Gate Driver? Die Gate Kapzitaet liegt unter 2nF und millern tut er auch
nur mit 40pF oder so.

http://www.farnell.com/datasheets/66938.pdf

Ausserdem braucht man bei solchen Sachen eine volle und je nach Last
auch ziemlich fette Masseflaeche. Das uebliche 1/2oz Kupfer reicht da
nicht immer.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Sat Jan 28, 2012 3:11 am   

On 2012-01-27 14:48:09 +0000, Michael Koch said:


Diese Kapazitaet waere dann parallel zu der zu schaltenden Kapazitaet.
Der Piezo hat einen Innenwiderstand von 2-4 Ohm. Ca 50 Ohm kommen dann
noch parallel an J4. Sollte also nicht sooo viel ausmachen. Im
Schaltzeitpunkt liefern haptsaechlich die Kondensatoren den
Impulsstrom. Die HV Spannungsversorgung laed sie dann nur "langsam"
wieder auf.


Hier dann noch der zweite Teil der Schaltung:

http://www.imagenetz.de/f0d518794/sch2.JPG.html


--
Gruss
Mark

Sat Jan 28, 2012 3:19 am   

On 2012-01-27 16:54:21 +0000, Leo Baumann said:


Ich denke wenn ich nicht die Tastkopf-Masse mit der Krokoklemme(10cm)
nehme, sonder direkt den Ring neben der Spitze, siehts aehnlich aus.

Das Problem ist, dass sich diese "Nachschwinger" wieder auf den Ausgang
auswirken. Wenn kein Oszi dran haengt, sehe ich zwar diese Spannungen
nicht, sehe aber am Ausgangssignal, dass sie da sind.
Das "eigentliche" Signal kommt mit steilen Anstieg und klingt wieder
ab. Jedes "Zuppeln" danach sehe ich auch im Signal.

--
Gruss
Mark

Sat Jan 28, 2012 3:28 am   

On 2012-01-27 15:10:51 +0000, horst-d.winzler said:


Naja, ich muss je nach Piezo einen Widerstand 20-100 Ohm parallel dazu
schalten. Reduziert es aber nur gering. Gehe ich zu tief mit dem
Widerstand runter wirkt es sich auch auf die Amplitude aus.

RC-Glied vor J4? Ich muss eigentlich ziemlich niederohmig bleiben, da
die zu uebertragende Leistung ja im Schaltzeitpunkt hoch sein soll.

--
Gruss
Mark