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Board-AnsichtNF gleichrichten - mit steilen Flanken (Elektronik)
verfasst von Hartwig
, 12.04.2017, 14:45 Uhr
(editiert von Hartwig am 12.04.2017 um 15:33)
Hallo,
anbei mal eine praktisch benutzte Schaltung, die ich mal für einen Sensor aufgebaut habe. Aufgrund von Gegebenheiten der Anwendung (Nichtlinearitäten und externe Störungen) ist der Aufbau etwas "eigen". Sie schaltet relativ schnell, allerdings sollten wir wissen, wie schnell "schnell" ist.
Die Funktion:
Ein NF-Signal (hier eben über 7kHz) wird über C1 R1 eingekoppelt. C1 dient hier nur der Gleichspannungsentkopplung, R1 verhindert, dass die NF-Quelle den nachfolgenden Schwingkreis bedämpft. Der Schwingkreis besteht aus einer einfachen kleinen Drossel (Festinduktiviät), wie man Sie überall bekommt. Immerhin erreichte ich eine Güte von etwas über 10. Damit habe ich eine gute Filterwirkung und die Amplitudenerhöhung. R2 dient wieder der Entkopplung. D1 bewirkt eine Gleichrichtung, R1 sorgt für einen minimalen Strom durch den Gleichrichter. Je nach OPV könnte man D1 auch weglassen, aber ich mag solche Tricks nicht. Der OPV verstärkt das Signal ohne zu invertieren (einstellbar mit R5). D2 hat wieder Pufferfunktion, da am Ausgang des OPV Halbwellen anliegen. R6 und C3 bilden eine definierte Zeitkonstante zur Glättung, ohne D2 würde der OPV den Kondensator aber nach jeder Halbwelle wieder entladen. Als Schaltstufe arbeitet hier ein 555er (bipolar), dessen Schaltschwellen in meinem Fall mit R7 in einen bestimmten Bereich gelegt wurden, normal liegt pin 5 nur über C4 (10n) an Masse. Die Ausgänge sind beliebig nutzbar.Ein Zeitverhalten hat der 555 hier nicht. Du müsstest den Schwingkreis für Deine Frequenz anpassen sowie C3 vergößern. Der Schwingkreis kann auch entfallen, der ist nur hilfreich als Filter, wenn man mit einer stabilen Frequenz arbeitet. R1 und/oder R2 könnten - je nach Art der Signalquelle - auch entfallen (der OPV sollte nicht über +Ub ausgesteuert werden! Also einen der Widerstände behalten und/oder Schutzdioden vorsehen.)
Wie gesagt - so geht es, aber es gibt auch andere Möglichkeiten. Das hängt aber auch von Deiner Anwendung ab. Mit dem 555er kannst Du z.B. direkt ein Relais treiben, dann hättest Du galvanische Trennung vom Sender (über 100W würde ich das empfehlen 
) Ach ja, fast hätte ich es vergessen - bei Einsatz des 555er die Abblockkondensatoren nicht vergessen!! die sind wichtig!
Edit: die original-Schaltung sieht etwas anders aus - hier könnte man R2 weglassen, die Entkopplung ist unnötig, da die Last für den Schwingkreis bei 100k liegt! Aber bitte noch Schutzdioden an den +-Eingang legen, da sonst die Spannung dort die Grenzwerte überschreiten kann! (also eine Diode Anode an Masse und Kathode an den +-Eingang, die andere Diode mit der Anode an den +-Eingang und der Kathode an +Ub des OPV.
Die Schaltgeschwindigkeit wird hauptsächlich durch den Schwingkreis und C3 beeinflußt.
Die Schaltschwellen des 555 liegen bei 1/3 und 2/3 der Ub. Wann diese Schaltung "schaltet" hängt von der Signalquelle, dem Filter/Schwingkreis sowie der eingestellten Verstärkung ab. Wenn man mit Ub = 12V arbeitet, kann man sich den Rest leicht ausrechnen. Durch R7 lassen sich die Schaltpunkte ebenfalls nach unten ziehen.
Viel Erfolg
Hartwig
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