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eigenbau:opampspielwiese:start [2018/08/09 14:41]
hpleteit [Gehäuse]
eigenbau:opampspielwiese:start [2018/08/24 11:38] (current)
hpleteit [Gehäuse]
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 Jeder Operationsverstärker kann eine getrennte Masse benutzen und die Ein- und Ausgänge können frei kombiniert werden. Jeder Operationsverstärker kann eine getrennte Masse benutzen und die Ein- und Ausgänge können frei kombiniert werden.
 Die Spannungsversorgung stellt im default-Fall +/- 12 V bereit (andere Spannungen sind evenfalls möglich, siehe [[:​eigenbau:​opampspielwiese:​start#​varianten|Varianten]]),​ mit denen alle Operationsverstärker versorgt werden. Die Spannungsversorgung stellt im default-Fall +/- 12 V bereit (andere Spannungen sind evenfalls möglich, siehe [[:​eigenbau:​opampspielwiese:​start#​varianten|Varianten]]),​ mit denen alle Operationsverstärker versorgt werden.
 +
 +<note important>​Es muss der jeweilige Jumper J2 überbrückt werden, um die Masse der einzelnen Filterschaltungen mit der globalen Masse zu verbinden</​note>​
  
 ==== Varianten ==== ==== Varianten ====
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 ==== Schaltplan ==== ==== Schaltplan ====
-  * Der {{:​eigenbau:​opampspielwiese:​opampspielwiese_schematic_2018-08-09.pdf|Schaltplan}} im PDF-Format+  * Der {{:​eigenbau:​opampspielwiese:​opampspielwiese_schematic_2018-08-21.pdf |Schaltplan}} im PDF-Format
   * Die Source des Schaltplans ist auf der [[:​eigenbau:​src:​sourcen#​opampspielwiese|Download-Seite des Wiki]] abgelegt.   * Die Source des Schaltplans ist auf der [[:​eigenbau:​src:​sourcen#​opampspielwiese|Download-Seite des Wiki]] abgelegt.
   ​   ​
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   * Gehäuse: Aluminium-Druckguss,​ Typ Hammond 29830PSLA. Abmessungen 120 x 95 x 34 mm      /* Welche Kiste mit kurzer Begründung,​ warum gerade diese */   * Gehäuse: Aluminium-Druckguss,​ Typ Hammond 29830PSLA. Abmessungen 120 x 95 x 34 mm      /* Welche Kiste mit kurzer Begründung,​ warum gerade diese */
   * Eine Konsturktionszeichnung der Kiste sollte noch hinzugefügt werden!   * Eine Konsturktionszeichnung der Kiste sollte noch hinzugefügt werden!
-/* Die Source der Konstruktionszeichnung liegt auf der [[:​eigenbau:​opampspielwiese:​src:​sourcen#​start|Download-Seite des Wiki]]. */+ /* Die Source der Konstruktionszeichnung liegt auf der [[:​eigenbau:​opampspielwiese:​src:​sourcen#​start|Download-Seite des Wiki]]. */
 /* Die {{:​eigenbau:​opampspielwiese:​start:​start_box.pdf|Konstruktionszeichnung des Gehäuses}} im PDF-Format. */ /* Die {{:​eigenbau:​opampspielwiese:​start:​start_box.pdf|Konstruktionszeichnung des Gehäuses}} im PDF-Format. */
  
 ==== Test ==== ==== Test ====
-FIXME          /* Welche Signale sollten wo zu sehen sein? */+Der Verpolungsschutz funktioniert
  
 +/* R1 hochohmig und R4 0 Ohm (respektive R13 und R15) einbauen, um nicht benutzten Eingang auf Masse zu ziehen, damit Operationverstärker selbst wenn kein Signal angeschlossen ist einen definierten Pegel am Eingang hat */
  
 +=== Einige Beispielschaltungen ===
 +
 +**1. Supply der Platine**
 +
 +In der Bestückung (selbe wie im Schaltplan) eine Spannungsregelung auf 12 V inklusive Verpolungsschutz,​ Dioden gegen Latch-Up, Glättung und Power-On-Leuchtdiode. Die Spannungsregelung gibt im Betrieb ca. +11,98 V und -12,18 V.
 +
 +**2. Sallen-Key-Filter**
 +
 +Ein einfacher aktiver Tiefpass erster Ordnung in [[ https://​en.wikipedia.org/​wiki/​Sallen%E2%80%93Key_topology|Sallen-Key-Topologie]] für 15,9 kHz. Der Schaltplan ist wie auf der Leiterplatte zu sehen mit zwei 10 kΩ Widerständen und zwei 1 nF Kondensatoren realisiert. Die Frequenzkennlinie des Tiefpasses konnte leider nicht mit dem Spektrumanalysator aufgenommen werden, da dieser nicht genügend Spannung liefert, aber unten ist ein Oszilloskopbild bei 15,9 kHz zu sehen. Das Eingangssignal von 1 V wurde ziemlich genau um 3dB abgeschwächt.
 +
 +**3. Komparator**
 +
 +Der [[https://​en.wikipedia.org/​wiki/​Operational_amplifier#​Applications_without_using_any_feedback|Komparator]] erzeugt ein Rechteckssignal.
 +
 +**4. Integrierer**
 +
 +Der [[https://​de.wikipedia.org/​wiki/​Operationsverst%C3%A4rker#​Integrierer|Integrierer]] wurde mit einem 20 kΩ Widerstand und einem 220 nF Kondensator bestückt. Verbindet man seinen Eingang mit dem Ausgang des Rechteckssignals erhält man ein Dreiecksignal am Ausgang. Dieser einfach Dreieckssgenerator hat einen sehr starken Offset, welcher das Dreieckssignal mit der Zeit in den positiven Anschlag des Operationsverstärker steuert. Um dies zu kompensieren ist ein 2,2 µF Kondensator vor den negativen Eingang geschaltet, der DC-Anteile der Eingangsspannung herausfiltert. Zusätzlich ist die negative Rückkopplung hochohmig (1 MΩ) mit Masse verbunden, damit Ladungen abfließen können. Dies alles führt zu einem relativ symmetrischen Dreieckssignal (siehe Bild)
 +
 +**5. Potenzierer**
 +
 +Der [[https://​de.wikipedia.org/​wiki/​Operationsverst%C3%A4rker#​Logarithmus_und_Exponentialfunktion|Potenzierer]] bedient sich der exponentiell ansteigenden Kennlinie der vor den negativen Eingang geschalteten Diode. Da der Eingangsstrom des Operationsverstärkers einen starken Einfluss auf die Funktionsfähigkeit hat, muss ein Operationsverstärker mit MOSFET am Eingang (z.B. TL081) gewählt werden, da dieser einen verschwindet geringen Eingangsstrom im pA-Bereich hat. Die Verstärkung des Operationsverstärkers ist exponentiell bis zu einer Eingangsspannung von ca. 350 mV (siehe Bild unten). Dann geht der Operationsverstärker in den negativen Anschlag.
  
 ==== Bilder ==== ==== Bilder ====
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   - Beschriftungen teilweise unter den Pads verborgen   - Beschriftungen teilweise unter den Pads verborgen
   - Zum Rand des Gehäuses könnte etwas mehr Platz gelassen werden   - Zum Rand des Gehäuses könnte etwas mehr Platz gelassen werden
 +  - nicht genügend Platz für Induktivitäten -> Lösung: Keramikkondensatoren SMD für C1-C4
 +  - Fläche für Kühlkörper für die ICs
 +  - :OK: Die Jumper J1 erfüllen keinen Zweck, da sie auf der Rückseite der Platine überbrückt sind
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