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anuri(R)

12.05.2020,
14:13
 

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen (Elektronik)

Hallöchen zusammen,

da ich auf der Suche nach einer Antwort auf meine Frage leider nicht erfolgreich war, bin ich diesem Forum beigetreten. Ich bin in dieser Thematik noch ziemlich grün hinter den Ohren und hoffe, dass ihr mir verzeihen könnt, wenn ich nicht direkt den Durchblick haben werden. Ich bin aber bemüht in entsprechender Literatur nachzuschlagen und ggf. ist Google auch mein Freund.

Nun zu meiner Situation. Ich habe mir einen piezoelektrischen Ultraschallwandler besorgt, diesen an einen Signalgenerator geschlossen und betrieben. Das funktioniert auch erstmal soweit. Mir fehlt aber die Power am Ultraschallwandler, Stichwort Vibration/Amplitude.

Also muss ein Verstärker her. Gekauft, angeschlossen in Betrieb genommen und siehe da, es funktioniert wesentlich besser.

Ca. 30 Sekunden später.

Starke Rauchentwicklung aus dem Verstärker. Der ist durch.

Nun bin ich während meiner Recherche zu der Erkenntnis gekommen, dass die Piezoaktoren kapazitive Lasten sind und für einen Hifi-Verstärker problematisch sein können bei höheren Frequenzen.

Nun würde ich gerne wissen:
1) Was passiert da genau?
2) Kann ich den Verstärker modifizieren/umbauen so, dass dieser den Ultraschallwandler betreiben kann.

Ich hoffe da kann mir jemand weiterhelfen, gerne auch weiterleiten. Vielen Danke! :-)

xy(R)

E-Mail

17.05.2020,
15:19

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» » Der nützt dir nichts.
»
» Mit dem Hifi-Verstärker konnte ich bereits eine bessere Auslenkung
» erhalten, jedoch ist er mir "abgebrannt".

EOT

anuri(R)

17.05.2020,
13:25

@ xy

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» Der nützt dir nichts.

Mit dem Hifi-Verstärker konnte ich bereits eine bessere Auslenkung erhalten, jedoch ist er mir "abgebrannt".

xy(R)

E-Mail

17.05.2020,
12:33

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» » » Was ist mir schmalbandig gemeint?
» »
» » Taugt nur für seine Nennfrequenz, z.B. 40kHz.

» okay, soweit klar. Mein Ultraschallwandler kann eben bis 30 kHz und ich
» möchte ihn mit 27 kHz betreiben.

Du hast es nicht verstanden.


» » Verschiebung?
» Die Auslenkung der piezoelektrischen Aktoren ist zu gering. Daher der
» Verstärker.

Der nützt dir nichts.

anuri(R)

17.05.2020,
12:28

@ xy

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» » Was ist mir schmalbandig gemeint?
»
» Taugt nur für seine Nennfrequenz, z.B. 40kHz.
okay, soweit klar. Mein Ultraschallwandler kann eben bis 30 kHz und ich möchte ihn mit 27 kHz betreiben.

» Verschiebung?
Die Auslenkung der piezoelektrischen Aktoren ist zu gering. Daher der Verstärker.

xy(R)

E-Mail

17.05.2020,
11:52

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» » Therapeutischer Ultraschall liegt meist im Frequenzbereich 300kHz bis
» 3MHz.
» » Obere Leistungsgrenze bei 1W/cm², frequenzabhängig. Wenn ich Deine
» » Leistungsangaben lese, muss ich sofort an Kavitation denken....
»
» An welcher Stelle rechnest du mit Kavitation?

Du weißt offensichtlich nicht wie ein Ultraschallreinigungsbad funktioniert.

xy(R)

E-Mail

17.05.2020,
11:51

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» Was ist mir schmalbandig gemeint?

Taugt nur für seine Nennfrequenz, z.B. 40kHz.


» Derzeit ist meine Verschiebung am Schallwandler kaum wahrnehmbar,

Verschiebung?

anuri(R)

17.05.2020,
11:30

@ Hartwig

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» Therapeutischer Ultraschall liegt meist im Frequenzbereich 300kHz bis 3MHz.
» Obere Leistungsgrenze bei 1W/cm², frequenzabhängig. Wenn ich Deine
» Leistungsangaben lese, muss ich sofort an Kavitation denken....

An welcher Stelle rechnest du mit Kavitation?

anuri(R)

17.05.2020,
11:15

@ xy

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» » 1) Hifi-Verstärker umbauen
» » 2) Verstärker entwickeln
» » 3) Passenden Verstärker einkaufen
»
» Weshalb ein Verstärker? Der Schallwandler ist doch eh sehr schmalbandig.
Was ist mir schmalbandig gemeint?

Derzeit ist meine Verschiebung am Schallwandler kaum wahrnehmbar, daher ein Verstärker :S.

xy(R)

E-Mail

16.05.2020,
09:19

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» 1) Hifi-Verstärker umbauen
» 2) Verstärker entwickeln
» 3) Passenden Verstärker einkaufen

Weshalb ein Verstärker? Der Schallwandler ist doch eh sehr schmalbandig.

Hartwig(R)

15.05.2020,
20:32

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» Tatsächlich möchte ich eine medizinische Apparatur für die Stimulation des
» Lymphsystems umsetzen.
»
Therapeutischer Ultraschall liegt meist im Frequenzbereich 300kHz bis 3MHz. Obere Leistungsgrenze bei 1W/cm², frequenzabhängig. Wenn ich Deine Leistungsangaben lese, muss ich sofort an Kavitation denken....

anuri(R)

15.05.2020,
15:51

@ xy

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

Prinzipiell sehe ich 3 Wege, die nach Rom führen.

1) Hifi-Verstärker umbauen
2) Verstärker entwickeln
3) Passenden Verstärker einkaufen

Sowohl 1) als auch 2) werden ein hohes Maß an Elektronik-Fachwissen/-Verständnis erfordern. 3) hingegen könnte sich einfacher gestalten.

Letztendlich will ich anhand dieses Vorhabens mindestens ein solides Elektronik-Verständnis für Verstärker aufbauen und z. B. das Prinzip auf eine andere Anwendung übertragen können.

anuri(R)

15.05.2020,
15:43
(editiert von anuri
am 15.05.2020 um 15:44)


@ xy

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» Dieses Teilgebiet der Elektrotechnik ist umfangreicher als ein
» Hochschulabschluss.
Wo wäre der Spaß, wenn es keine Herausforderung gäbe.

» Wo fangen die bei dir an?
Also ich sage mal so, ich kann mit URI, der Maschengleichungen und Knotenpunktregel umgehen. Auch habe ich von dem einen oder anderen Thema mal gehört und gelesen und könnte mich da einarbeiten.

Mein Ultraschallwandler ist nichts anderes als sowas (https://www.amazon.de/Allendale-Ultrasonics-Ultraschall-Wandler-40-kHz/dp/B00VED14ZW). Ein China-Ding ohne technisches Datenblatt.

xy(R)

E-Mail

15.05.2020,
15:01

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» Ich würde diese Thematik wirklich gerne verstehen und habe tatsächlich auch
» die Zeit mich da einzuarbeiten. Natürlich kann ich kein Elektronik-Studium
» innerhalb eines halben Jahres aufarbeiten, aber mir geht es ja wirklich
» erstmal um die Verstärker/Ultraschall-Thematik (Step by Step).

Dieses Teilgebiet der Elektrotechnik ist umfangreicher als ein Hochschulabschluss.


» Also
» Literaturempfehlungen würde ich begrüßen. Die ersten Bücher habe ich mir
» diese Woche besorgt, um mich in die Grundlagen einzulesen :-D .

Wo fangen die bei dir an?

xy(R)

E-Mail

15.05.2020,
14:58

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

» "Was kann der Geber vertragen???" Was kann ich mir unter dieser
» Frage vorstellen?

Belastbarkeit.


» Woran erkenne ich das?

Steht im Datenblatt.

anuri(R)

15.05.2020,
14:27

@ anuri

Verstärker, kapazitive Last und hohe Frequenzen

Ich würde diese Thematik wirklich gerne verstehen und habe tatsächlich auch die Zeit mich da einzuarbeiten. Natürlich kann ich kein Elektronik-Studium innerhalb eines halben Jahres aufarbeiten, aber mir geht es ja wirklich erstmal um die Verstärker/Ultraschall-Thematik (Step by Step). Also Literaturempfehlungen würde ich begrüßen. Die ersten Bücher habe ich mir diese Woche besorgt, um mich in die Grundlagen einzulesen :-D .

Liebe Grüße und bleibt gesund :-).

anuri