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bjrn561

27.07.2014,
12:59
 

Schutzschaltung Sensorausgang (Schaltungstechnik)

Hallo liebes Forum,

ich würde gern den Ausgang eines Radarsensors vor Eingangsspannung schützen.

Ist das möglich? Wenn ja, wie?

Ich habe an Schutzdioden gedacht, bin mir allerdings nicht sicher, wie diese zu beschalten sind.

Für Lösungsvorschläge wäre ich sehr dankbar.

Lieben Gruß,
Björn

xy(R)

E-Mail

27.07.2014,
13:20

@ bjrn561

Schutzschaltung Sensorausgang

» eines Radarsensors

Welcher denn?


» Eingangsspannung

Woher kommt die?

bjrn561

27.07.2014,
13:32

@ xy

Schutzschaltung Sensorausgang

Der Sensor ist ein IVS-167 derFirma Innosent.

Die Spannung kommt irgendwie aus dem Signalverstärker.
Hab die Schaltung angehängt. Die Schaltung verwende ich 4x.

Die Schaltung kommt aus einer Applikationsschrift des Herstellers.

xy(R)

E-Mail

27.07.2014,
14:06

@ bjrn561

Schutzschaltung Sensorausgang

» Die Spannung kommt irgendwie aus dem Signalverstärker.

Und die runiert dann den Sensor? Dann mach da zwei Schutzdioden dran, eine nach Vcc und eine nach GND, so dass sie normalerweise sperren. Ich würde da kleine Schottkydioden nehmen, z.B. BAT43.

bjrn561

27.07.2014,
14:19

@ xy

Schutzschaltung Sensorausgang

Ok. Das werd ich mal versuchen.
Muss erstmal Dioden finden...

Vielen Dank für Deine Mühe.
Werd später mal berichten.

bjrn561

27.07.2014,
14:39

@ bjrn561

Schutzschaltung Sensorausgang

So, funktioniert ganz gut. Bin auf 100mV runter (von 800)
Hab aber 1N4148 genommen, hatte grad keine andere. Werd nochmal suchen.

Vielen Dank!

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
27.07.2014,
18:04

@ bjrn561

Schutzschaltung Sensorausgang

Hallo zusammen,

vom ersten Gefühl her würde ich mal sagen: täte es nicht Not, einen Koppelkondensator am Ausgang zu verwenden? Der Eingang und die 1. Stufe ist ja schließlich auch mit Kondensator gekoppelt.
Solange es die Ausgänge nicht gegen Vcc/Vdd treibt wäre damit das Problem des Offset weg vom Tisch.
Bei DC-Kopplung würden doch die "Schutzdioden" Nichtlinearitäten des Ausgangssignal erzeugen - oder nicht?

Gruß
Ralf

» Die Spannung kommt irgendwie aus dem Signalverstärker.
» Hab die Schaltung angehängt. Die Schaltung verwende ich 4x.
»
» Die Schaltung kommt aus einer Applikationsschrift des Herstellers.
»
»

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
28.07.2014,
09:36

@ cmyk61

Schutzschaltung Sensorausgang

Hallo Ralf,

» vom ersten Gefühl her würde ich mal sagen: täte es nicht Not, einen
» Koppelkondensator am Ausgang zu verwenden? Der Eingang und die 1. Stufe ist
» ja schließlich auch mit Kondensator gekoppelt.

Es geht nicht um die Verstärkerschaltung. Es geht um eine Schutzschaltung am Ausgang des Sensors, der an den Eingang der Verstärkerschaltung angeschlossen wird. Darauf wurde bereits richtig geantwortet.

Aber jetzt doch noch kurz zur Verstärkerschaltung:

» Solange es die Ausgänge nicht gegen Vcc/Vdd treibt wäre damit das Problem
» des Offset weg vom Tisch.

Diese Übersteuerung passiert nur dann, wenn die Sensorspannung oder/und die Verstärkung zu gross sind.

» Bei DC-Kopplung würden doch die "Schutzdioden" Nichtlinearitäten des
» Ausgangssignal erzeugen - oder nicht?

Du meinst jetzt also Dioden am Ausgang der Verstärkerschaltung nach +Ub und -Ub, oder?

Wenn ja, es kann keine Verzerrung geben davon, weil die setzt ja schon vorher durch das Klipping ein, wenn die Ausgangsspannung beinahe ±Ub erreicht. Und da können diese Schutzdioden noch gar nicht leiten, weil auf diese Weise die Diodenschwellenspannungen gar nicht erreicht werden können.

Trotzdem können solche Dioden am Ausgang einer Verstärkerschaltung Sinn machen, z.B. wenn während des Betriebes eine weitere Schaltung angeschlossen oder/und abgehängt wird und auch als Berührungsschutz. Wenn Du Dich "elektrostatisch" auflädst und berührst einen solchen ungeschützten Verstärkerausgang, kann dieser Verstärker hopps gehen. Nicht aber mit Dioden, weil diese den Entladungsstrom nach +Ub oder -Ub ableiten, je nach der Polarität der hohen Spannung.

Zur Sache des Diodenschutzes folgendes:

"Überspannungsschutz von empfindlichen Verstärkereingängen"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm

Hier noch eine etwas kompliziertere Verstärkerschaltung, die ein- und ausgangsseitig mit Diodenfunktionen geschützt ist:


( Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffemg.htm )
.

--
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

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
28.07.2014,
10:57
(editiert von cmyk61
am 28.07.2014 um 11:05)


@ schaerer

Schutzschaltung Sensorausgang

Hallo Thomas,

das Thema Schutzbeschaltung von Eingängen und Ausgängen gegen Überspannung ist mir durchaus ein Begriff.
Nur passen aus meiner Sicht die Fragestellung, die jeweiligen Antworten und Ergebnisse nicht zueinander.

Fragesteller:
"...ich würde gern den Ausgang eines Radarsensors vor Eingangsspannung schützen..."


Er meint wohl gegen Rückspannung... aber ohne Angabe von Dimensionen und Polarität.
XYs Antwort war dementsprechend richtig: Schutzdioden gegen Vss und Vdd. Damit wären schonmal ÜBERSPANNUNGEN abgeblockt.


Fragesteller:
Die Spannung kommt irgendwie aus dem Signalverstärker.


Also kommt die Spannung (angeblich) aus der nachgeschalteten Verstärkerstufe die ihrerseits DC-mäßig mit 10uF getrennt ist. Ob AC oder DC oder Mischform ist, wie hoch diese Rückspannung ist, ist noch immer nicht klar.


Fragesteller:
So, funktioniert ganz gut. Bin auf 100mV runter (von 800)

Und hier stelle ich mir nun die Frage: wenn der nachgeschaltete Signalverstärker den Eingang selbst mit 800mV beaufschlagt WO ist dann hierin die Überspannung zu sehen? WENN dann weiterhin diese Rückspannung auf 100mV reduziert wird wohin geht der ^^Weg? Wenn die "Schutzdiden" gegen GND geschaltet sind lägen wir bei einer Restspannung von ca. 700mV, der Durchlassspannung einer 1N4148.
Gegenprobe: Schutzdioden gegen vdd/Vss - welchen Wert würde die Rückspannung (die aber zwingend höher als vdd/Vss sein muss) dann annehmen?
Entweder 700mV niedriger/höher als vdd/vss. Aber die Rückspannugn lag bei 800mV.

Oder mache ich hier einen Denkfehler?

ALSO: wo fallen die 700mV/100mV ab - Ausgehend von vorher vorhandenen 800mV?

Herzliche Grüße

Ralf


» » vom ersten Gefühl her würde ich mal sagen: täte es nicht Not, einen
» » Koppelkondensator am Ausgang zu verwenden? Der Eingang und die 1. Stufe
» ist
» » ja schließlich auch mit Kondensator gekoppelt.
»
» Es geht nicht um die Verstärkerschaltung. Es geht um eine Schutzschaltung
» am Ausgang des Sensors, der an den Eingang der Verstärkerschaltung
» angeschlossen wird. Darauf wurde bereits richtig geantwortet.
»
» Aber jetzt doch noch kurz zur Verstärkerschaltung:
»
» » Solange es die Ausgänge nicht gegen Vcc/Vdd treibt wäre damit das
» Problem
» » des Offset weg vom Tisch.
»
» Diese Übersteuerung passiert nur dann, wenn die Sensorspannung oder/und die
» Verstärkung zu gross sind.
»
» » Bei DC-Kopplung würden doch die "Schutzdioden" Nichtlinearitäten des
» » Ausgangssignal erzeugen - oder nicht?
»
» Du meinst jetzt also Dioden am Ausgang der Verstärkerschaltung nach +Ub und
» -Ub, oder?
»
» Wenn ja, es kann keine Verzerrung geben davon, weil die setzt ja schon
» vorher durch das Klipping ein, wenn die Ausgangsspannung beinahe ±Ub
» erreicht. Und da können diese Schutzdioden noch gar nicht leiten, weil auf
» diese Weise die Diodenschwellenspannungen gar nicht erreicht werden
» können.
»
» Trotzdem können solche Dioden am Ausgang einer Verstärkerschaltung Sinn
» machen, z.B. wenn während des Betriebes eine weitere Schaltung
» angeschlossen oder/und abgehängt wird und auch als Berührungsschutz. Wenn
» Du Dich "elektrostatisch" auflädst und berührst einen solchen ungeschützten
» Verstärkerausgang, kann dieser Verstärker hopps gehen. Nicht aber mit
» Dioden, weil diese den Entladungsstrom nach +Ub oder -Ub ableiten, je nach
» der Polarität der hohen Spannung.
»
» Zur Sache des Diodenschutzes folgendes:
»
» "Überspannungsschutz von empfindlichen Verstärkereingängen"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm
»
» Hier noch eine etwas kompliziertere Verstärkerschaltung, die ein- und
» ausgangsseitig mit Diodenfunktionen geschützt ist:
»
»
» ( Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffemg.htm
» )
» .

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
28.07.2014,
13:22

@ cmyk61

Schutzschaltung Sensorausgang

» Hallo Thomas,
»
» das Thema Schutzbeschaltung von Eingängen und Ausgängen gegen Überspannung
» ist mir durchaus ein Begriff.
» Nur passen aus meiner Sicht die Fragestellung, die jeweiligen Antworten und
» Ergebnisse nicht zueinander.
.
.
.

Das ist alles eine wirre Angelegenheit, initialisiert durch den Fragesteller bjrn561. In so einem Fall lese ich oft erst mal den Thread und mache dann einen Sturz nach vorn und erkläre einfach mal etwas ausführlicher.

Dabei hoffe ich, dass bjrn561 das liest, sich Gedanken macht und vielleicht wird ihm auf diese Weise einiges klar. Wenn nicht kann er weiter fragen.

Ich schreibe jetzt nix mehr und warte erstmal womit bjrn561 argumentiert...

Dann sehe ich weiter.

Das Forumulieren von fachspezifischen Fragen fällt nicht allen leicht... :-|

--
Gruss
Thomas

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https://tinyurl.com/zjshz4h9
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