ungelöst OpAmp LMP773x

Hallo Udo,

beim Photomultiplier liegt die Kathode an GND und das Signal kommt von der Anode. Den GND vom Photomultiplier und den GND von der Soundkarte muss ich ja irgendwie mit dem PMT-Adapter verbinden. Für mich wäre das dann der GND des PMT-Adapters; „virtGND“ muss dann also was anderes sein.

Ist denn meine Bezeichnung „virtGND“ (Schema 29.06.2024 11:34) so richtig verortet?

Das die Anbindung der V- der beiden OpAmps wie im Beitrag vom 28.06.2024 09:13 und vom 29.06.2024 11:34 nicht richtig sein kann, wusste ich nicht, als ich meine erste Version des Adapters gebaut habe. Also kein Wunder, das der nicht funktioniert hat.

Inzwischen würde ich sagen, das eine Spannungsteilung nur mit 2 Widerständen (also ohne Stabilisierung) nur dann funktioniert, wenn die Last in beiden Teilen gleich ist. Dazu wird es aber nicht reichen V- an den Mimus-Pol der Batterie zu verlegen. Zumindest der Trimmer R2 mit bis zu 50kOhm stört die Symmetrie auch. In wie weit auch R5 und R9 eine Rolle spielen, kann ich noch nicht beurteilen.

Wohin die Kondensatoren C2, C3, C4, C9, C10, C11 und C12 müssen, um ihre Funktion „richtig“ erfüllen zu können, ist mir nicht klar.

Das .wav-File interessiert mich nicht mehr.

Gruß Andreas
 
Hallo Andreas,

Die Kondensatoren C2,C3,C4 bindest Du an die an die geteilte Batteriespannung an, also da, wo R14,R15 und auch C7,C8 zusammengehen.
Die Kondensatoren C9 und C12 gehen an den Batterie-Ground. Das sind lediglich Kondensatoren zur Filterung der IC-Versorgung direkt an der Anschlüsse V+ und V-
Die Kondensatoren C10 und C11 kannst Du vergessen, sie haben überhaupt keine Funktion in der Schaltung.
Schau die noch mal das Dokument geigerPMT..... an. Dort findest Du auch Beispiele, wo die Eingangssignale und die Soundkarte angebunden sind.

Ich hatte Dir ja schon aufgezeigt, dass die nur durch R14,R15 halbierte Batteriespannung durch einseitige Belastung Unsymmetrien bewirken kann.
Da muss nicht unbedingt bedeuten, dass die Schaltung garnicht funktioniert. Es kommt darauf an, ob die OPs mit den Asymmetrien noch zurecht kommen.
Teste mal die Spannungswerte der Aufteilung.

Gruß Udo
 
Hallo,

anbei ein Schema nach der real existierenden Hardware (GND an Minuspol der Batterie). Amplitude des Signals und Spannungsteilung R14/R15 = 1,5/0,5 sind so gewählt, das man die Abflachung des Sinussignals durch die Grenzen der OpAmps deutlich sieht. Leider komm ich mit meiner Soundkarte nur auf eine max. Amplitude von knapp 3V, sonst hätte ich hier auch einen realen Output angehängt (einen Verstärker wollte ich nun nicht auch noch dazwischen hängen).

Und dann hab ich GND vom Minuspol der Batterie auf die Spannungsverteilung durch R14/R15 verlegt. Da tut sich am Output nichts?!

Gruß Andreas
 

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Hallo,

ohne C1 (4,7nF) zwischen Soundkarte und Adapter wird der negativen Amplitude vom Adapter was abgeschnitten. Da wird also wohl die Spannungsteilung R14/R15 verzogen. Mit C1 kommt ein Sinus raus.

Gruß Andreas
 

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Habe folgende Änderungen vorgenommen:
1.) X=10 , mit 15 ist U1 übersteuert
2.) R14=R15=1k , Symmetrie müsste ohne Zusatzschaltung noch ok sein.
3.) Anbindung C2,C3,R5,R9,C4,C17 wie eingerahmt.
4.) R17=30K, R16=3K, damit etwas mehr Amplitude an Out2, falls nötig
Damit wird V(out) ca. 2,6Vpk_pk, 1,685Vrms.

Gruß Udo
 

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Hallo,

ich halte inzwischen die Version mit virtGND am Nullpol der Batterie und der Spannungsteilung als GND zur Verkettung mit Detektor und Soundkarte für die bessere. Ich werde aber vorerst noch mit der anderen Version spielen und erst wenn ich mehr zur Stabilität von OpAmps gelernt habe die "bessere" Version komplett neu aufbauen.

Das Folgende also mit der "schlechteren" Version. Ich hab inzwischen schon etliches zur Stabilität von OpAmp-Beschaltungen gelesen, wirklich schlau bin ich dabei noch nicht geworden. Was fange ich mit einem Frequenzgang wie dem Anliegenden an? Die Beispiele in der Literatur sehen viel einfacher aus!

Die Verstärkung für U1 ist nahe 1 (1Ohm für R8, weil LTspice eine Null im .param-Befehl nicht akzeptiert). Die Hardware mit dieser Einstellung produziert eine kontinuierliche Schwingung von 11kHz (siehe Soundkarte out R in 1 Adapter an.jpg in Beitrag #19).

Gruß Andreas
 

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Hallo,

soweit ich das verstanden habe, wird eine OpAmp-Schaltung instabil, wenn
erstens die Amplitudenbedingung

abs(Rückkoplungsfaktor) x abs (Spannungsverstärkung) = 1

und zweitens die Phasenbedingung

Φ(Rückkoplungsfaktor x Spannungsverstärkung) = - 180Grad

erfüllt sind.

Die Spannungsverstärkung ist in meiner LTspice-Simulation (vorheriger Beitrag) der Frequenzgang V(fbout)/V(fbin).
Wie bekomme ich den Rückkoplungsfaktor? Der ist doch wohl auch Frequenzabhängig?

Für die Phasenbedingung reicht die Phase in meinem Frequenzgang ja scheinbar auch nicht?
Überdies bewegt sich die Phase in meinem Frequenzgang zwischen 450 und 130 Grad. Muss ich da 270 Grad abziehen um sie in ein Band zwischen +180 und -180 Grad zu bekommen?

Gruß Andreas
 
Inzwischen habe ich schon sehr viel gepostet........einfach beachten.
Abschließend noch folgende Antworten:
Die Phasenreserve wird bei einer Verstärkung von 0dB (V=1) ermittelt. Eine Reserve von ca. >= 40° (Abstand bis zur Grenze von 180°) ist ratsam. Bei 180° = 0° Phasenreserve > Schwingen (Oszillator). Je kleiner die Phasenreserve, also < ca. 30° bis 40°, desto anfälliger ist das System für Schwingneigungen.

Wichtig!!! Die angeführte Messung V(fbout)/V(fbin) ist nur geeignet zur Bestimmung des Frequenzganges der Komponente allein, genannt open loop gain. Für ein OP-System mit Rückkopplung wird der Frequenzgang im closed loop-gain ermittelt.

Nochmal ein angehängtes file mit Erklärungen und step-Funktion für die Widerstände.

Gruß Udo
 

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