Undran om Peak detector

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Tjenare

Håller på att försöka hasta ihop en peak detector på jobbet, ska mäta 0-10V.

Har följt diverse ritningar och tutorials på nätet och dom jag får att fungera bra, fungerar inte alls under ca 1.6V.
Peaken "fastnar" så att säga där, och visar aldrig lägre än runt 1,6 - 1,7V.

Jag har provat med diverse operationsförstärkare, nu senast LM741

Bilden visar precis vad jag menar, även fast det inte är min bild.
Bild


Jag har senast kopplat efter denna ritning
Bild

Är det någon som har något form av input att ge med sig av?
Eller kan visa mig något lämpligt schema jag kan följa.

Mvh N
H.O
Inlägg: 5269
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av H.O »

Vad har du för matningspänning till OP-förstärkaren?
En LM741 (t.ex) kan inte driva sin utgång hela vägen till V- (eller V+ för den delen) så för att dess utgång skall bli 0V så måste V- vara negativ.

Vilka andra OP har du provat? Har du "bara" simulerat eller har du testat i verkligheten?
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 24936
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Skype: torstenhemma
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av Icecap »

En 741 kan inte självmant få utgången närmre matningsspänningen än runt 2,3V.

Man kan såklart använda rail-2-rail op-amp men det bästa resultat är att op-amp jobbar inom spänningsområdet som är vid VDD/VSS - 2,5V.

Ska du ner på 0V bör du alltså ha VSS till minst -2,5V (gärna -3V). Ska den upp på 10V bör VDD vara minst 12,5V.
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Tacksam för fina svar, då förstår jag att jag inte kopplat fel, utan att problemet ligger i min matning som är 0-12V.

Känner mig dock lite vilsen nu. Hur han man ordna -2,5v vss och 12,5v vdd?

Har ni någon idé där

Edit:
Jag har provat i verkligheten och alltså inte stimulerat något.
Jag kan kolla upp imorgon vilka olika jag provat. Nu känner jag att jag hållt på så mycket med det och vill komma fram till en lösning. Gärna med 741
H.O
Inlägg: 5269
Blev medlem: 19 mars 2007, 10:11:27
Ort: Ronneby

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av H.O »

Det finns så klart många olika sätt och vilket som är lämpligt eller olämpligt har vi för lite information för att säga men ett enkelt sätt om man redan har t.ex 12VDC tillgängligt är en liten isolerad DC/DC converter. 12V in, +/-12V ut, här är ETT exempel på en sådan. Notera då att i OP-förstärkarens ögon så är matningspänningen 24V så du måste ha en OP som klarar det - vilket 741 gör.

Men hur nära 0V behöver du komma egentligen? 100mV, 10mV, 1mV? Med en rail-to-rail OP så kan du komma väldigt nära noll utan att någon negativ matningsspänning.

EDIT: Om det är en labb-uppkoppling så använder du såklart två spänningsaggregat. Har du bara ett labb-aggregat så tar du en 5V väggvårta och kopplar dess "plus" till "jord" i din krets.
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Aha, ska se. Tror jag har lite sån bråte liggandes på jobbet.
Angående vad jag har för krav, så, jag vet inte riktigt. Det är för provningsverksamhet, min apparat mäter en liten tryckgivare som mäter cylindertryck. Det är förvisso helt irrelevant för frågeställningen. Men om givaren ger noll så är det ju såklart bra om mätsystemet loggar noll. Å andra sidan är nog trycket aldrig nere vid noll men kalibreringsgubbarna kan ha en åsikt om detta.

Men säg för enkelhetens skull att jag kan leva med 100mV fel vid 0. Hur skulle en sådan lösning kunna se ut?
Det sticker ju dock lite i mina ögon då det är mätdata vi producerar.

Är det någon annan fördel med rail-to-rail?

Edit: angående matningsspänning så är det från ett labbaggregat jag kört. Jag kommer ha god tillgång till 24vdc sen när jag har ett koncept. Så där är vi fria att välja vad som helst man kan konvertera från 24vdc.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 24936
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Skype: torstenhemma
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av Icecap »

Det går att mata med t.ex. 16V och sedan göra ett syntetisk mittpunkt vid kanske 3V.

Tänk en spänningsdelare med ett par elektrolyter till att stabilisera spänningen, den spänning som eg. är 3V kallar man sedan Noll - och plötslig har man en matning på +13V och -3V.

Såklart ska man tänka ganska mycket på att inte använda den spänningskälla till annat om man inte räknar med att nollan är offset.

Spänningsdelaren får gärna dra kanske 20mA, det ger mer "styvhet".
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

God morgon

Hittade i gömmorna exempelvis en ZW1R50512
https://datasheet.octopart.com/ZW1R5051 ... 992068.pdf
Som verkar vara 5v in och +-12V ut. Men det ger ju en potential på 24V
Och när jag läser på LM741CN på
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet ... 741CN.html
Så ser det i mina ögon ut som det är +-22V den klarar av. Eller missförstår jag?
Är det "Differential Input Voltage" jag ska titta på som är +-30V?

Hur som helst, för att jag inte ska bränna upp nått. Det är alltså +12V jag kopplar till Vdd och -12V till vss, och jag behöver inte använda "com" (0V) från min ZW1R 50512?
xxargs
Inlägg: 9903
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av xxargs »

Du måste ha en stabil 0-referens som signaljord. (alltså '0' som inte glider runt i spänning gentemot + och - sidan utan spänningarna är samma även vid belastning på enbart minussidan eller plussidan eller båda samtidigt)

'0' skall vara placerat någonstans mellan plus och minus-matningen och för 741 vill du minst -3 Volt på minusmatningen om utgången skall kunna gå något negativ på utgången gentemot signaljord.

Om jag minns rätt var original max matningsspänning för 741 +/- 16 Volt - dvs. 32 Volt över dess matning men 16 Volt och -16 Volt gentemot 'nollan' - signaljorden. Vid den tiden ansågs det som låga spänningar eftersom innan dess körde man med rör - och då pratar vi om norr om 80 Volt.

Förr för experiment innan labbaggregat var överkomliga löste man med 2 st 9V batterier i serie och nollan tog man från ledare mellan som förbinder 9V batterierna i serie - då kanske man fick som max 12-15 Volt i sving på utgången - dvs. utgången kunde maxa +/- 6-7.5 Volt gentemot signaljord.
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Lägg från er lödkolvarna, HEUREKA!
Jag blev ivrig och, testade helt enkelt. Funkar perfekt.
Herregud va glad jag är att jag kom hit, då mina kunskaper om op amps bevisligen inte är tillräckliga, hade aldrig kommit på detta troligen.

COM satte jag ihop med 0v i övriga kretsen, annars fungerade det inte

Stort tack
ghu
Inlägg: 368
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av ghu »

Kul att det fungerar.
Lite tips eftersom du säger att kunskaperna om OP är dåliga.
Använd aldrig OP:n 741 i dina konstruktioner. Den är konstruerad för nästan 60 år sedan och har dåliga egenskaper i förhållande till modernare varianter.

I dina bilder har du en frekvens på sinusvågen om ca 50 kHz. Detta klarar inte en 741 som har en slewrate på endast 0,5 V/us
I ditt schema så kommer holdkondensatorn att laddas ur av Input bias strömmen hos OP:n. 741 har input biasström på ca 0,5 uA vilket kan vara för mycket.

Båda dessa problem blir mycket mindre om du använder t ex TL071 som har slewrate ca 10 V/us och Input biasström ca 100 pA

Råd till nybörjare: Använd TL071 som en billig allround OP om man inte behöver rail-to-rail eller matningsspänning under 9 V eller låg strömförbrukning (batterimatning)

Att många nybörjare använder 741 beror förmodligen på att den av slentrian är standard OP i många elektronikböcker samt använd i undervisning i elektronik på många håll (Vilket enligt mig är ett mycket dåligt val)
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Jag kanske var lite otydlig, bilden är inte min utan bara en bild jag hittade på nätet som precis visade vad jag ser, har provat min lite fram och tillbaka nu och den lägger av vid ca 20-25 kHz.

Intressant att du säger TL071, för jag har köpt in 25 sådana också, så jag ska prova med den istället. det bör vara plug and play bara, eller? Alla op-amps jag sett verkar ha liknande pinout.

Funderar på att testa lite olika konstruktioner, för jag ser att min variant visar lägre ju högre frekvens jag kör.

Det är alltid svårt att ta in olika komponenttips på nätet, jag förstår mycket väl att det finns mycket bättre och modernare alternativ. Men jag behöver ju något schema om jag inte ska börja om min research från noll.
ghu
Inlägg: 368
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av ghu »

Skälet att din konstruktion visar mer fel då frekvensen ökar är att 741:an inte hänger med eller att kondensatorn har för stor kapacitans eller R1 har för stor resistans.
Vilken frekvens ska din konstruktion klara? Är det mycket hög frekvens så är TL071 för långsam också fast den är 20 ggr snabbare än 741.

I princip fungerar TL071 i alla konstruktioner som har 741 i original, det är plug and play, det enda som händer är att allt fungerar bättre.

Jag har konstruerat med OP i 50 år och inte använt 741 de sista 40 åren.

Hur laddar du ur kondensatorn för ett nytt experiment? Strömbrytare, Transistor?
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Ärligt talat vet jag inte vilken frekvens, men jag vet att den gamla utrustningen klarade ca 20khz. Så den är gott överdimentionerad nu.

Angående urladdningen, det är egentligen det jag håller på och testa mig fram till nu.

Dels hitta rätt nivå på kondingen, har provat allt mellan 3.3nF till 330 nF. Och när det gäller peaken så verkar det fungera ungefär likadant. Kan inte säga att jag märker någon annan skillnad än tiden för urladdningen.

Jag ska dels ha en knapp för att kunna "reseta" den, sen ska den ständigt laddas ur. Jag tänker mig att försöka ha den ställbar, ca 5 sekunder från 10V till 0.
Just nu laddas den hela tiden ur av ett 10M ohm motstånd. från inputen till den sista op ampen till gnd, tar ca 5 sekunder, sjunker dock långsammer ju lägre spänningen är vilket kanske är ett problem.

Tänker göra ett kretskort senare, där jag enkelt kan byta konding, och styra tiden med en pot. samt en knapp

edit:
R1 är på 10k
needlegate
Inlägg: 35
Blev medlem: 14 december 2010, 22:35:06

Re: Undran om Peak detector

Inlägg av needlegate »

Jag tänkte testa en annan konstruktion.

Vad tror ni om denna?
Bild

Jag skulle ju överdriva om jag sa att jag förstod vad som kan tänkas bli bättre, och hur mycket.
Skriv svar