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Mittelwertbildung (Elektronik)

verfasst von olit , Berlin, 11.06.2009, 21:14 Uhr
(editiert von olit am 12.06.2009 um 17:46)

» Hallo Olit
»
» Ich bin langsam am verzweifeln. Ich erkläre dir kurz was ich an der
» Schaltun verändert habe. Also das Monoflop habe ich auf 46.6ms eingestellt
» und den Integriere bei 10Hz auf die 6 Volt eingestellt. Das Problem wo ich
» habe ist wenn ich bei 2.5Hz den Mittelwert anschaue beträgt der 2.4V statt
» 1.5V. Habe schon überall versucht etwas zu ändern aber es klappt einfach
» nicht.
» Zur Schaltungskizze das Monoflop wird intern eingestellt weil man bei
» diesem Tool die Pins 10 und 11 nicht hat.
»
Oh Je! Oh Je!!
Ich hoffte, dass das Problem der Kollektor Kniespannung des Ausgangstransistors des Q-Ausganges, sich nicht so Verheerend auswirkt!

Ein idealer OPV ist eben nicht in jedem Fall ideal. Mit einem Offsetabgleich (in diesem Fall zum Nullabgleich missbraucht) hätten wir Die Kollektorkniespannung kompensieren können.

Wenn du die Rechteckkurve des Q-Ausgang betrachtest, siehst du, dass die Spannung nicht ganz auf null geht. Die Zehnerskalenteilung ist auf 4V eingestellt Wenn du die Lücken betrachtest ist die Spannung nicht null. Sie beträgt rund einen halben Teilstrich. 4V/20=200mV und diese 200mV sind für die Lange Zeit der großen Pausen permanent vorhanden. Also ein Gleichspannungsanteil, der sich zu unserer Integrierten Spannung dazu addiert. Durch den Spannungsteiler R1,R2 bleiben noch zwei drittel dieser bösen Spannung. Also 133mV
Die Integrierte Spannung VF3 liegt bei 60U/min = 10Hz zwischen 750mV und 810mV. Also im Mittel rund 780mV. Bei 780mV ist die Verstärkung von OP3 so eingestellt, das 6V an VF5 anstehen. Mit einer Proportionsgleichung rechnen wir aus, wie groß die Spannung VF3 bei 15U/min seien müsste. Am Ausgang VF5 sollten 1,5V stehen.

Also 6V / 780mV = 1,5V / X
X=195mV

Die Skalierung von VF3 bei 15U/min geht von 270mV bis 370mV. Das sind im Mittel 320mV!! Das ist erheblich mehr als der zu erwartende wert von 195mV!!
Wenn wir jetzt den Gleichanteil der Kollektorkniespannung den wir mit 133mV erkannt haben subtrahieren, ist alles klar. 320mV-133mV=187mV. Da liegen wir fast bei dem Wert den wir erwarteten. Die kleine Ungenauigkeit kommt durch die Schätzungen der Ablesewerte Der Oszillogramme.
Fehler Gefunden!!!

Wenn du die Drehzahl null eingibst, kannst du sehen das die Spannung am Ausgang rund 0,98V hat. Also schon Drehzahl vorgaukelt.
780mV/6V=133mV/X X=0,98V das sind fast 10U/min (Da haben wir den Salat!!)

Abhilfe kann hier ein C-MOS Schaltkreis schaffen. Die sind allerdings relativ Hochohmig am Ausgang. Schalten aber Von UB+ nach Masse ohne Kniespannung von Biopolaren Transistoren. (Sogenanntes rail to rail verhalten) Die Spezis aus dem Forum gaben uns ja bereits die Empfehlung ein Solches Monoflop zu verwenden. Da bräuchten wir auch keine Referenzquelle (LED). Referenzspannung währe dann die Betriebsspannung 5V. da müsstest du nur die Verstärkung des Ausgangsverstärkers neu einstellen.
R1, R2, und die LED fliegen dann einfach raus. R3mit 330kOhm währe für C-MOS hochohmig genug. Aber da unsere Integrierte Spannung noch ganzschön huckelig aussieht, würde ich R3 auf 470kOhm erhöhen.

Viel Spaß!!