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Hallo,

ich bräuchte mal etwas Starthilfe (etwas Grundwissen ist vorhanden, Mechatronik-Student im Endstadium, habe aber nur sehr begrenzte Praxiserfahrung):

Ich muss ein elektronisches Bauteil (ähnlich einem Kondensator mit 50nF) mit einer frei programmierbaren Kurve ansteuern, U=120V, f liegt bei ungefähr 4kHz.

Ich habe dazu einen programmierbaren Funktionsgenerator mit +-10V.
Wie bekomme ich nun mit möglichst einfachen Mitteln aus dieser Arbitrary-Kurve mit +-10V die gleiche Kurve mit -20 bis 120V an das Bauteil? Labormäßiger Aufbau reicht, wenns dadurch leichter wird anfangs auch nur 0 bis 120V statt -20 bis +120V.

Toll wäre es, wenn das ganze so absicherbar wäre, dass nicht allzu berührgefährliche Ströme bei rauskommen würden.

Kann ich zwischen anzusteuerndem Bauteil und Funktionsgenerator einfach einen Leistungstransistor an 120V DC hängen? Woher bekomme ich möglichst günstig die 120V DC, gibt es da billige Netzteile? Oder zur Not einfach 5 kleine 24V-Bleigelakkus in Reihe?


Vielen Dank und Grüße, Tobias

P.S.
Falls es da fertige Schaltungen für gibt, ne kleine Platine ätzen und bestücken bekomme ich hin.

Man bin ich froh, nie studiert zu haben. Solch schwachsinniges Durcheinander von Anforderungen habe ich noch nie gelesen. Da ist ja noch nicht mal theoretisches Wissen hängen geblieben. Mechatroniker, armes Deutschland.

Ja, da kann man nur sagen:
Mechatroniker, armes Deutschland.
Gruß

--
Nur wer nichts macht, macht keine Fehler
wer keine Fehler macht, wird befördert.

Hallo,
» Mechatronik-Student im Endstadium
- wie sieht so ein Endstadium aus?
Zum Thema:
Die Aufgabe ist nicht ganz einfach und auch nicht ganz
billig zu lösen.
Der kapazitive Strom muss aufgebracht werden.
Vorschlag:
Einen integrierten Hochvolt-OP nehmen, z.B. von Apex
http://www.cirrus.com/en/products/apex/index.html
Der Typ PA107 ist (überdimensioniert) geeignet:
http://www.cirrus.com/en/products/pa107.html
Evaluation Kit zum nachbauen:
http://www.cirrus.com/en/pubs/rdDatasheet/EK71U_B.pdf
Für die Spannungsversorgung würde ich keine Akkus nehmen,
weil bei einem Fehler (Kurzschluss) gleich alles aufbrennt...
Grüße
Altgeselle

- edit: PB58 ist kostengünstiger und besser lieferbar:
http://www.cirrus.com/en/products/pb58.html

» Ja, da kann man nur sagen:
» Mechatroniker, armes Deutschland.
» Gruß

Tröööööööt

Jedenfalls haben wir (nebenbei) gelernt wie man sich anderen Menschen gegenüber verhält, bei euch beiden scheints da ein bisschen im Argen zu sein. Dann doch lieber keine Ahnung von Elektronik als so drauf zu sein. Wenn ihr keinen Bock zum gescheiten Antworten habt, dann lassts doch ganz. Danke für gar nichts...


P.S.
Warum "schwachsinniges Durcheinander"?. Es ist mir durchaus klar, dass man aus meinen Angaben keinen parametrisierten Schaltplan erstellen könnte. Aber verstehen um was es mir geht ist doch durchaus drin,ne?

Danke für die Antwort und das Raussuchen der Links, Altgeselle. Die Links sehen ganz brauchbar aus, werde mir die möglichen Schaltungen damit mal genauer anschauen.


Warum "nicht ganz einfach" und was meinst du mit kapazitiven Strom? Einfach nur die Stromstärke, die zum schnellen Laden der Kapazität notwendig ist? Wieso würde dies nicht mit einem Standard-Leistungstransistor (Mosfet?) funktionieren? Falls das 120V-Netzteil die Stromspitzen nicht aufbringen kann halt noch mit einem ausreichendem Kondensator davor?


Ich würde mir das so vorstellen: Das Arbitrary-Signal wird über einen Mosfet mit ~Faktor 1:10 verstärkt, die nötige Leistung (bei 50nF, 120V, 4kHz müssten das im Mittel doch "nur" ~24mA/2,8W sein, in der Spitze ~3x so hoch) kommt von einem 120V DC Netzgerät, evtl. mit Kondensator dahinter zum Abfangen der Stromspitzen. Wo wäre da das Problem?


Den schönen Schweißbogen bei Verwendung von Bleiakkus habe ich auch schon vor Augen, aber dafür gibt es schließlich Sicherungen.


P.S.
Ja, ich bin mir bewusst, dass sich das alles nicht wie von einem Elektroniker liest, bin auch eher MECHAtroniker Aber mit einem bisschen Starthilfe werde ich mich da schon ganz gut reinarbeiten können.
Also danke für die Hilfe Tobias

Ja,
von einem stud. Mechatroniker im Endstadium hätte ich mehr erwartet.
Aber was nütz einem Mechatroniker wenn er gelernt hat wie man sich anderen Menschen gegenüber verhält...............
Gruß

--
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- Kapazitiver Strom:
Bei kapazitiven Lasten sind Verstärker nicht immer
stabil, besonders Eigenkonstruktionen...
- Arbitrary Generator:
Wenn die 4KHz die Grundschwingung sind, dann kommen
noch höhere Frequenzen vor und damit noch größere
Ströme...
- Du hast nicht gesagt, wie präzise das Einganssignal
verstärkt werden soll...
Ich rate dazu, das Evaluation-Board zu kaufen oder
nachzubauen.

» - Kapazitiver Strom:
» Bei kapazitiven Lasten sind Verstärker nicht immer
» stabil, besonders Eigenkonstruktionen...
» - Arbitrary Generator:
» Wenn die 4KHz die Grundschwingung sind, dann kommen
» noch höhere Frequenzen vor und damit noch größere
» Ströme...
» - Du hast nicht gesagt, wie präzise das Einganssignal
» verstärkt werden soll...
» Ich rate dazu, das Evaluation-Board zu kaufen oder
» nachzubauen.


Ok, jetzt verstehe ich die Schwierigkeiten besser. Hast recht, ich hätte das genauer definieren sollen.

Das Ausgangssignal muss nicht besonders stabil sein, bisschen Rauschen schadet auch nichts. Das Ganze ist als Ansteuerung von einem Piezoaktor gedacht, der eine bestimmte Schwingung in einem mechanischem Bauteil erzeugen soll. Da "glättet" alleine die Massenträgheit schon genügend.

Die Schwingung ist auch nicht besonders komplex, eine Periode besteht nur aus einer quadratisch ansteigenden und einer senkrecht abfallenden Flanke.

Macht unter diesen Aspekten die von mir beschriebene Bastel-Umsetzung mehr Sinn?

Das Evaluationsboard werde ich mir ungeachtet dessen wahrsch. trotzdem anschaffen, alleine schon zum Austesten WIE empfindlich die Mechanik auf (bewusst eingestellte) Unregelmäßigkeiten reagiert.

» Die Schwingung ist auch nicht besonders komplex, eine Periode besteht nur
» aus einer quadratisch ansteigenden und einer senkrecht abfallenden
» Flanke.
»
"Senkrecht" abfallende Flanke? Annahme:
Die Spanung fällt innerhalb von 10µs von 100V auf 0V ab.
Dann: i(t)= C*dU/dt
= 50nF*100V/10µs
=0,5A
Zu schnell sollte der Abfall also nicht werden...

Hallo Tobias,

eigendlich kannst Du auch einen normalen Verstärker benutzen! PA-Verstärker mit sog. 2kW Ausgangsleistung können schon 120V interne Versorgung haben... da muß man nur sehr vorsichtig sein, die sterben schnell! ( billige um 250€)

Wo kommst Du her? Im Institut in Berlin hier habe ich einen mit +/- 400V zur Verfügung. Den mal für eine Messung zu benutzen wäre sicher kein Problem. Generator, Scope ist auch vorhanden.

Wenn Du in München bist, frag mal hier nach: http://www.rohrer-muenchen.de/ die bauen solche Geräte und borgen sicher auch mal was aus und der Herr Rohrer ist ein netter Typ!

--
MfG
Peter

» eigendlich kannst Du auch einen normalen Verstärker benutzen!
» PA-Verstärker mit sog. 2kW Ausgangsleistung können schon 120V interne
» Versorgung haben... da muß man nur sehr vorsichtig sein, die sterben
» schnell! ( billige um 250€)

Die werden aber mit einem DC-Offset nicht zurecht kommen.

» Die werden aber mit einem DC-Offset nicht zurecht kommen.

Hi xy,

na diese haben da sicher ein Problem! Hier wurden bestimmt 5Stück von denen gegrillt, bevor was Vernünftiges angeschafft wurde! ( wurden wohl repariert und stehen nun rum!) Party!

Obwohl: schrieb er oben nicht was von Einzelimpulsen? Die sollten wohl noch durchgehen, zumal eh kapazitiv in die PA-Verstärker eingekoppelt wird.

--
MfG
Peter

So, nach einiger weiterer Sucherei werde ich wohl einen Trafo mit einem Bruchteil von 120V~ (Sekundär) nehmen, wahrscheinlich Trenntrafo+Variac.
Da wird dann ein Spannungsvervielfacher (Villard) drangehängt, um bei halbwegs geglätteten 120V= rauszukommen.
Die Arbitrary-Kurve vom Funktionsgenerator wird dann über einen LeistungsMosfet mit den 120V= verstärkt. Bei einer nicht ausreichenden Linearität der Verstärkung würde ich eben die programmierbare Kurve vom Funktionsgenerator so anpassen, dass es hinten raus wieder stimmt.
Meint ihr, das würde so halbwegs funzen? Ist das erste Mal, dass ich so eine Schaltung aufbaue, muss ich da irgendwelche besonderen Fallstricke beachten?

» Meint ihr, das würde so halbwegs funzen?

Kaum, selbst mit weniger steilen Audio-MOSFETs.

Und warum Villard?
Hoppla nicht alles gelesen.

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