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thunderbolt(R)

Saarbrücken,
29.08.2012,
22:30
 

OP-Amp und single supply (Elektronik)

Hallo liebes Forum!

Mit folgender Schaltung soll eine Photodiode Abschattungen einer Lichtquelle detektieren.
Die so gewonnen Signale sollen zunächst über den line-in der Soundkarte und später mittels AD Wandler weiterverarbeitet werden. Der Plan war ursprünglich für einen Betrieb an +-12V ausgelegt, ich habe ihn auf +5V single supply umgezeichnet.

An und für sich funktioniert die Schaltung einwandfrei. Es lassen sich 2.5 bei völliger Abschattung und 4.0V bei voller Beleuchtung messen.

Das Problem:
Gehe ich (über einen Spanungsteiler) an den line-In, ist außer ein paar Ausschlägen nichts zu sehen – der Gleichspannungsanteil fehlt.

Nun die Frage(n):
- Lässt sich dieser Gleichspannungsanteil überhaupt mit dem line-in erfassen?
- Lässt er sich mittels direkt nachgeschaltetem AD-Wandler erfassen?
- Gibt es eine elegantere Lösung für U/2? Ich bin mir nicht sicher aber single supply ist hier doch sicherlich genauso gut oder?

Vielen Dank für eure Hilfe.:-)


x y

30.08.2012,
00:29

@ thunderbolt

OP-Amp und single supply

http://de.wikipedia.org/wiki/Transimpedanzverstärker

Thomas Kuster

E-Mail

30.08.2012,
08:15

@ thunderbolt

OP-Amp und single supply

Hallo thunderbolt

Der Line-In Eingang eines PC's oder Laptops eignet sich wegen der AC-Kopplung der Eingänge nicht für die Verarbeitung von Gleichstromsignalen. Idee : Schalte einen U/f Wandler dahinter und werte dann die einkommende Frequenz aus, das müsste mit dem Line-In Eingang funktionieren.

Mit vielen freundlichen Güssen Thomas

Hartwig(R)

30.08.2012,
08:50

@ thunderbolt

OP-Amp und single supply

Hallo,
der Link von xy soll Dir sagen, dass man Photodioden im Normalfall als Stromquelle betreibt - die Eingangsstufe ist dann immer ein Strom/Spannungswandler.
In der Folge wäre dann ein Komparator sinnvoll, mit einer einstellbaren Referenzspannung kann dann der Schaltpunkt festgelegt werden. Damit hast Du dann eigentlich die einfachste Form des AD-Wandlers (1bit). Das sollte bei Deiner Aufgabenstellung offenbar reichen, da es ja nur um die Erkennung der Abschattung (ja/nein) geht.
Und wie von Thomas erklärt - die Soundkarte erlaubt keine Gleichspannungskopplung. Bedingt könnte das nur gehen, wenn die relevanten Abschattungsintervalle sehr kurz sind, also viel kürzer als eine Sekunde. Aber auch dann musst Du die AC-Kopplung noch berücksichtigen (Nulllinie).
Grüsse
Hartwig

hws(R)

E-Mail

59425 Unna,
30.08.2012,
09:35

@ thunderbolt

OP-Amp und single supply

» - Lässt sich dieser Gleichspannungsanteil überhaupt mit dem line-in
» erfassen?

Nein, LineIn macht (üblicherweise) nur AC.

» - Lässt er sich mittels direkt nachgeschaltetem AD-Wandler erfassen?

ja. Oder der erwähnte U/f Umsetzer

» - Gibt es eine elegantere Lösung für U/2? Ich bin mir nicht sicher aber
» single supply ist hier doch sicherlich genauso gut oder?

Du HAST single supply. Oder siehst du irgendwo eine negative Betriebsspanung an den OP's?

hws

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
30.08.2012,
09:40

@ Thomas Kuster

OP-Amp und single supply

» Hallo thunderbolt
»
» Der Line-In Eingang eines PC's oder Laptops eignet sich wegen der
» AC-Kopplung der Eingänge nicht für die Verarbeitung von
» Gleichstromsignalen. Idee : Schalte einen U/f Wandler dahinter und werte
» dann die einkommende Frequenz aus, das müsste mit dem Line-In Eingang
» funktionieren.

Und als U/f Wandler eignet sich mit wenig Aufwand der interne VCO des PLL-IC CD4046. Mehr dazu hier an einem Beispiel:

"Ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) mit dem CD4046B / MC14046B"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vco.htm
Siehe ab Kapitel "Die VCO-Schaltung des CMOS-IC CD4046B bzw. MC14046B".

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

thunderbolt(R)

Saarbrücken,
31.08.2012,
10:19

@ thunderbolt

OP-Amp und single supply

Okay, erst mal vielen Dank für die Zahlreichen Antworten. Die habe ich auch soweit verstanden.
Ließe sich dann aber ein AD-Wandler(wie beispielsweise der PCM2900) auch direkt ohne Koppelkondensator ansteuern? Und –
Ergeben sich durch den single-supply und U/2 irgendwelche Nachteile bzw. bringt eine symmetrische Spannungsversorgung hier Vorteile? (Die meisten Wandler vertragen ohnehin nur +5V)