Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wzmacniacz na wysokie napięcie i śmiecie na wyjściu.

me_super 31 Gru 2006 19:31 5275 27
  • #1 31 Gru 2006 19:31
    me_super
    Poziom 29  

    Cześć,

    potrzebny mi jest wzmacniacz sygnału dający na wyjściu +/- 100V, o paśmie do 20 kHz sterujący obciążeniem pojemnościowym 250nF. Zmajstrowałem to co na schemacie na podstawie schematu w 'Analogowe układy scalone', dodając wtórnik na TL081, odwrócenie fazy i dodanie offesetu. Wzmacniacz działa przy braku obciążenia (tj. jedynie oscyloskop), ale po podłączeniu właściwego obciążenia na wyjściu pojawiają się śmieci. Załączam dwa oscylogramy dla różnych wzmocnień. Nie wiem dlaczego, na na zasilaniu wszystkich op-ampów jest taki sam śmietnik, pomimo kondensatorów blokujących (nóżka V+ uA741 jest na wzm_hv_v+_741.gif).
    Zasilanie +/- 15V jest brane z LM317/LM117 a +/-30V z zewnętrznych zasilaczy. Docelowo będzie to chodziło na wyższym napięciu. Dla sygnału o częstotliwości 1 kHz przebieg wygląda w miarę dobrze, a dla 10 kHz pojawia się syf jak na oscylogramach. Czy macie pojęcie dlaczego?
    Żółty przebieg to generator, zielony wyjście ze wzmacniacza. Podziałki są
    na oscylagramach opisane.

    Wzmacniacz na wysokie napięcie i śmiecie na wyjściu.

    0 27
  • #2 02 Sty 2007 16:07
    twazny
    Poziom 26  

    Spolaryzuj wejście 1-ego TL-a do masy rezystorem np 100k (pin 3)
    Suwak R5 (pin2) zablokuj do masy kondensatorem 100n + ew. 4.7-10uF elektrolitycznym -tak jak resztę blokowałeś.
    Myślę że R5 ma niepotrzebnie tak małą wartość. Powinna 10x większa wystarczyć. O ile oczywiście nie jest potrzebna duża zmiana składowej ale w takim przypadku powinien być wtórnik za suwakiem.

    0
  • #3 02 Sty 2007 22:26
    me_super
    Poziom 29  

    twazny napisał:
    Spolaryzuj wejście 1-ego TL-a do masy rezystorem np 100k (pin 3)
    Suwak R5 (pin2) zablokuj do masy kondensatorem 100n + ew. 4.7-10uF elektrolitycznym -tak jak resztę blokowałeś.
    Myślę że R5 ma niepotrzebnie tak małą wartość. Powinna 10x większa wystarczyć. O ile oczywiście nie jest potrzebna duża zmiana składowej ale w takim przypadku powinien być wtórnik za suwakiem.


    Zrobiłem wszystko od nowa na nowej PCB. Tranzystory MPSA są polaryzowane +/- 15V przez dzielnik rezystorowy 3k/18k z napięcia +/-80V, a TL081 i OP27 są zasilane osobno z zasilacza na LM317/LM337. Znacznie się poprawiło, zamiast uA741 dałem OP07. Czasami wzmacniacz potrafił mi się wzbudzić na 1MHz, wiesz może jak temu zapobiec /poza obciąciem pasma w sprzężeniu/?

    0
  • #4 03 Sty 2007 00:11
    lechoo
    Poziom 39  

    Zobacz jaki będzie efekt po wprowadzeniu dodatkowego lokalnego sprzężenia zwrotnego - zamień kondensator C1 (5,6nF) na odpowiednio dobrany rezystor.

    0
  • #5 03 Sty 2007 00:21
    me_super
    Poziom 29  

    lechoo napisał:
    Zobacz jaki będzie efekt po wprowadzeniu dodatkowego lokalnego sprzężenia zwrotnego - zamień kondensator C1 (5,6nF) na odpowiednio dobrany rezystor.


    Autorzy twierdzą, że kondensator poprawia stabilność. Dołączam fotografię z książki.

    BTW: dlaczego rezystory wiszące na kolektorach mają wartość 160R?

    0
  • #6 03 Sty 2007 01:53
    Quarz
    Poziom 43  

    Witaj,
    zechciej zauważyć, iż wedle schematu, który tu w ostatniej fotce (wzm1.gif) zamieściłeś, to wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego wraz ze stopniem końcowym do jego wyjścia (na rezystor 40Ω) ma być równe 10V/V to jest kluczowa sprawa, a ile jest u Ciebie?
    Ma ma to związek z rezystorem R1 (i kondensatorem 10pF dołączonym doń równolegle) do wyjścia WO przez który płynie prąd (przez piny zasilania) sterujący tranzystorowym stopniem końcowym.
    Cały układ jest potencjalnie niestabilny ze względu na dodatkowe wzmocnienie napięciowe połączonych kolektorami tranzystorów końcowych i kondensator C1 jest tu konieczny i właściwie dobrany, by różnica zwrotna w otwartej pętli wzmocnienia wraz z charakterystyką częstotliwościową wzmacniacza operacyjnego przeszła punkt krytyczny (-1, j•0) na wykresie Gaussa z prawej strony (konieczny zapas fazy i amplitudy by nie zrobił się generator).
    Natomiast skoro, masz większe wzmocnienie w pętli, to może się to Tobie na pewnych częściach charakterystyki przejściowej (czyli na pewnej części przebiegu sygnału) wzbudzać.
    Mam tu przez sobą pierwsze wydanie książki tych autorów z 1974 (str. 140, rys. 4.9) i około '76 roku pobudowałem wedle tego schematu kilka takich wzmacniaczy, więc dobrze wiem jakie mogą być z tym układem niespodzianki.
    Odnośnie powiększenia zakresu napięcia wyjściowego (zrobiłem z zasilaniem ±100V) to jest możliwe, ale ostrzegam przed przyłączaniem obciążenia czynno-indukcyjnego, które poprzez kondesator C1 potrafi "zdemolować" wyjście wzmacniacza operacyjnego.
    I to jest zasadnicza wada tego typu wzmacniacza, ponieważ mnie stało się takie coś z przyłączonym do wyjścia woltomierzem elektromagnetycznym na zakres 60V (niby w nim na 2/3 zakresu przypada rezystacja posobnika, a jednak).
    Dlatego też znacznie korzystniejszy (choć bardziej skomplikowany) jest układ z ry. 5.4 z Twojej książki (str. 247) gdzie tranzystory stopnia końcowego połączone są emiterami, oraz pojemność kondendensatora C wynosi tylko kilkadziesiąt pikoFaradów (dla TL81 nie stosowałem wcale).
    Zauważ, iż możliwa jest pewna modernizacja tego układu poprzez pozbycie się tranzystorów końcowych (na Rys. 5.4 T1 i T2 wraz niepotrzebnymi wtedy T3 i T4), a otrzymasz wtedy układ z tranzystorami stopnia wyjściowego połączonymi kolektorami, ale o mniejszej wydajności prądowej od układu niemodyfikowanego.
    Tyle tylko, że będzie to wzmacniacz klasy AB z dość znacznym prądem spoczynkowym, ale za to o bardzo dobrych parametrach dynamicznych, gdzie nie ma ograniczenia na wzmocnie w zamkniętej pętli i można zrealizować również wzmacniacz nieodwracający.

    Pozdrawiam

    0
  • #7 03 Sty 2007 09:02
    twazny
    Poziom 26  

    W uzupełnieniu przedmówców:
    Tego rodzaju dwutorowy wzmacniacz jest rzeczywiście mało odporny na dynamiczne zmiany obciążenia.
    Jest to pochodna zastosowania w pierwotnej wersji niezbyt dobrego 741. A właściwie nienajlepszej charakterystyki tłumienia tętnień zasilania na wyższej częstotliwości.
    Aby zmniejszyć ten mankament dodano C1 który jakby równolegle z tranzystorami mocy przenosi sygnał ale tylko w zakresie którego nie może obsłużyć sterowanie przez zasilanie wzm. operac.
    Czyli rozsunięto bieguny jak opisał to Quarz .
    Mając lepszy operacyjny można dobrac C1 i C2 tak aby przy danym wzmocnieniu uzyskać stosunkowo stabilną pracę przy zmianie obciążenia ale rezystancyjnego.
    Dla bardziej przykrych obciążeń musimy zastosować na wyjściu szeregowo dwójnik RL tak jak to jest stosowane w większości wzm. mocy.

    0
  • #8 03 Sty 2007 19:22
    me_super
    Poziom 29  

    Quarz napisał:
    Witaj,
    zechciej zauważyć, iż wedle schematu, który tu w ostatniej fotce (wzm1.gif) zamieściłeś, to wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego wraz ze stopniem końcowym do jego wyjścia (na rezystor 40Ω) ma być równe 10V/V to jest kluczowa sprawa, a ile jest u Ciebie?


    Wzmacniacz wraz z obciążeniem jest elementem wykonawczym w sprzężeniu zwrotnym większego układu. Obecnie mam wstawiony potencjometr i dopiero będę ustalał właściwe wzmocnienie. Szacuję, że będzie nie większe jak 20V/V. Ale samą regulację można zrealizować wcześniej, a w stopniu wykonawczym ustawić sztywno na np. 10V/V.
    Obciążeniem jest element piezoelektryczny o pojemności ok. 250nF.

    Quarz napisał:

    Natomiast skoro, masz większe wzmocnienie w pętli, to może się to Tobie na pewnych częściach charakterystyki przejściowej (czyli na pewnej części przebiegu sygnału) wzbudzać.


    Zobaczę jak zachowuje się układ przy wartościach elementów podanych w książce. Obecnie kondensator oznaczony C1 w książce zamiast 5,6nF ma wartość 4,7nF, R2 i R2 odpowiednio 51k i 5,1k; równolegle do R3 wlutowany jest kondensator 82pF (zamiast 10pF).

    Quarz napisał:

    Mam tu przez sobą pierwsze wydanie książki tych autorów z 1974 (str. 140, rys. 4.9) i około '76 roku pobudowałem wedle tego schematu kilka takich wzmacniaczy, więc dobrze wiem jakie mogą być z tym układem niespodzianki.


    Czy charakter obciążenia, w tym wypadku czysto pojemnościowy, narzuca wybranie konkretnego rozwiązania wzmacniacza?


    Quarz napisał:

    Dlatego też znacznie korzystniejszy (choć bardziej skomplikowany) jest układ z ry. 5.4 z Twojej książki (str. 247) gdzie tranzystory stopnia końcowego połączone są emiterami, oraz pojemność kondendensatora C wynosi tylko kilkadziesiąt pikoFaradów (dla TL81 nie stosowałem wcale).


    Jeśli uczelnia nie kupi mi odpowiedniego sprzętu, chyba będę zmuszony zbudować wzmacniacz wg. schematu na rys. 5.4



    Uzupełnienie: podłączyłem na wyjściu kondensator 330nF/400V zamiast piezoelementu; wzmacniacz działał bez wzbudzania się. Gdy podłączony jest piezoelement na wyjściu są przebiegi jak na załączonych w pierwotnym poście oscylogramach. Problemem może być tutaj zjawisko piezoelektryczne, podczas ściskania piezoelementu na okładkach indukuje się różnica potencjałów.

    0
  • Pomocny post
    #9 03 Sty 2007 20:51
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    jedno pytanie pomocnicze, ponieważ już wiem co ma być obciążeniem tego wzmacniacza; częstotliwość pracy i czy będzie to zasilanie ciągłe, czy też impulsowe (potrzebne np. dla wszelkiego rodzaju echosond, itp., kiedy jeden przetwornik jest nadajnikiem, aby za chwilę robić za odbiornik)?
    Mile widziałbym typ tego przetwornika (ew. via PW).
    Generalnie, to obciążenie o charakterze pojemnościowym stabilizuje tego typu układy wzmacniacza.
    Ja jednak w Twoim przypadku sięgnąłbym po scalony wzmacniacz m. cz., o dpowiednim napięciu i zasilaniu symetrycznym, ponieważ pasmo przenoszenia taki wzmacniacz ma nie mniejsze od tego tu przez Ciebie budowanego.
    Natomiast za parę złotych odpadają wszelkie kłopoty, wystarczy tylko wybrać taki model (mogę pomóc Tobie wybrać) w którym łatwo reguluje się wartość wzmocnienia i zasilić to napięciem symetrycznym. Przecież zapas mocy (i prądu), jako wzmacniaczowi napięciowemu w niczym nie przeszkadza, a wręcz przeciwnie.
    Zechciej zauważyć, iż układy wzmacniaczy o których tu dyskutujemy, to prawie prehistoria elektroniki (one mają po 35 lat), a wtedy nie było czym zastąpić tego typu układu zbudowanego z elementów dyskretnych (tylko innym podobnym), ponieważ w tamtych czasach, to ilość modeli wzmacniaczy operacyjnych trzeciej generacji (w pełni skompensowanych i z aktywnymi obciążeniami) to można było policzyć na palcach jednej ręki... :D

    Widzę dopisek; im mniejsza impedancja wewnętrzna wzmacniacza, a te budowane przez Ciebie najmniejszej nie mają, tym "sztywniej trzymają" napięcie na okładach przetwornika, a to przemawia za koncepcją przedstawioną Tobie wyżej.

    Pozdrawiam

    0
  • #10 03 Sty 2007 21:35
    me_super
    Poziom 29  

    Quarz napisał:
    Witam,
    jedno pytanie pomocnicze, ponieważ już wiem co ma być obciążeniem tego wzmacniacza; częstotliwość pracy i czy będzie to zasilanie ciągłe, czy też impulsowe (potrzebne np. dla wszelkiego rodzaju echosond, itp., kiedy jeden przetwornik jest nadajnikiem, aby za chwilę robić za odbiornik)?
    Mile widziałbym typ tego przetwornika (ew. via PW).


    Otóż jest to piezosiłownik w postaci małej kostki 5x5x2mm; ów jest przymocowany z jednej strony do bardzo masywnej podstawy a z drugiej przylepiony jest kawałek szkła. Cały układ ma za zadanie zmienić położenie kawałka szkła. Pierwszy rezonans mechaniczny jest w okolicy 31 kHz, więc pasmo będzie tak ograniczone, aby nie dojść do rezonansu. Jest to produkt PI Ceramic: http://www.piceramic.de/site/compact.html
    Przed wzmacniaczem wysokonapięciowym będzie filtr dolnoprzepustowy a wcześniej detektor fazowy; piezosiłownik wraz ze wzmacniaczem robią "za napęd VCO" w pętli fazowej (PLL).

    Zrobiłem małą próbę: obciążyłem wzmacniacz (piezo)siłownikiem w układzie zbudowany j.w. a następnie samym siłownikiem wiszącym tylko na przewodach; w pierwszym wypadku układ wzbudzał się tak, jak na oscylogramach a w drugim było znacznie lepiej. Stąd wynika, że na pracę wzmacniacza może wpływać piezoefekt.

    Quarz napisał:

    Generalnie, to obciążenie o charakterze pojemnościowym stabilizuje tego typu układy wzmacniacza.
    Ja jednak w Twoim przypadku sięgnąłbym po scalony wzmacniacz m. cz., o dpowiednim napięciu i zasilaniu symetrycznym, ponieważ pasmo przenoszenia taki wzmacniacz ma nie mniejsze od tego tu przez Ciebie budowanego.


    Myślałem o tym, ale zazwyczaj aplikacje audio mają blokowaną składową stałą, a w moim zastosowaniu chcę przenosić bardzo wolne zmiany sygnału. Ale sprawdzę na szybko noty układów audio np. z serii TDAxxxx.

    0
  • #11 03 Sty 2007 21:51
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    wszystko to co napisałeś, potwierdza moją tezę, iż wzmacniacz musi być dobrze "sztywny", co znaczy nie więcej jak to, że ma to być praktycznie idealne źródło napięciowe.
    Zobacz, sprawdź, nowocześne wzmacniacze audio mogą pracować praktycznie od prądu stałego, a te z wejściowym wzmacniaczem różnicowym, mają wejście najczęściej na poziomie zerowym.
    Symetryczne zasilanie pozwala otrzymać zerową wartość spoczynkową napięcia wyjściowego, co pozwala pominąć wyjściowy kondensator odcinający składową stałą.

    Pozdrawiam

    0
  • #12 04 Sty 2007 22:42
    me_super
    Poziom 29  

    Wydaje mi się, że znalazłem przyczynę powstawania tych śmieci. Otóż skróciłem kabel z ok. 3m do 50cm i sygnał na wyjściu jest znacznie lepszy, nie obserwuję wzbudzania się na narastającym zboczu. Miernik pokazał pojemność kabla na poziomie 1,5-2nF (?), typowy kabel BNC zrobiony przez miejscowych elektryków. Być może jego indukcyjność daje się we znaki, możliwe że jest źle zrobiony.
    Mam jeszcze jedno pytanie: dlaczego rezystory na wyjściu uA741 ma wartość 39om? Dlaczego taka wartość?
    I jeszcze jeden problem: przy podaniu przebiegu prostokątnego na poziomych odcinkach występujących zaraz po zboczu narastającym/opadającym oscylacje, z czego to wynika?

    0
  • #13 04 Sty 2007 23:24
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    me_super napisał:
    Wydaje mi się, że znalazłem przyczynę powstawania tych śmieci. Otóż skróciłem kabel z ok. 3m do 50cm i sygnał na wyjściu jest znacznie lepszy, nie obserwuję wzbudzania się na narastającym zboczu. Miernik pokazał pojemność kabla na poziomie 1,5-2nF (?), typowy kabel BNC zrobiony przez miejscowych elektryków.

    coś mi tu nie pasuje, ponieważ pojemność jednostkowa kabli koncentrycznych to od 50pF/m do 150pF/m w zależności od impedancji falowej i przenikalności względnej dielektryka.
    Wobec tego dla 3m to stanowczo za dużo, a może to razem z pojemnością przetwornika?
    Poza tym, to należy dokładnie przeanalizować, czy sam przewód (bez dopasowanej impedancyjnie sondy) doprowadzający sygnał do oscyloskopu nie "produkuje" takich oscylacji.

    me_super napisał:
    być może jego indukcyjność daje się we znaki, możliwe że jest źle zrobiony.

    Innej metody nie ma, jak prób i błędów.

    me_super napisał:
    Mam jeszcze jedno pytanie: dlaczego rezystory na wyjściu uA741 ma wartość 39om? Dlaczego taka wartość?

    Ten rezystor wraz z rezystorami w kolektorach tranzystorów, których emitery dołączone są do pinów zasilania (+, -) wzmacniacza operacyjnego wyznacza wartość prądu jaką można wysterować tranzystory stopnia wyjściowego.
    Przecież obwód prądu w danej połówce właśnie tak zamyka się od szyny zasilania do masy.

    me_super napisał:
    I jeszcze jeden problem: przy podaniu przebiegu prostokątnego na poziomych odcinkach występujących zaraz po zboczu narastającym/opadającym oscylacje, z czego to wynika?

    Zwyczajne "przerzuty" wynikające z odbioru energii z naładowanej pojemności przetwornika.
    To świadczy tylko o znacznej rezystancji wyjściowej (a taka jest przy przeciwsobnym stopniu z tranzystorami komplementarnymi połączonymi kolektorami).
    Dlatego już wcześniej sugerowałem, iż lepszy jest ten układ poprzedni w którym połączone razem są emitery tranzystorów stopnia końcowego, albo scalony wmacniacz m. cz.
    Poza tym, to z teorii przetworników piezo wynika, iż ze względu na wyższe harmoniczne (a takie są zawarte w przebiegu prostokątnym - nieparzyste) i możliwe rezonanse mechaniczne w przetworniku, to w takim przypadku przetwornik wprawiany jest w małoskoordynowane drgania, dlatego też należy je pobudzać tylko przebiegiem harmonicznym, czyli sinusoidalnie zmiennym.

    Pozdrawiam.

    0
  • #14 04 Sty 2007 23:47
    me_super
    Poziom 29  

    Quarz napisał:

    coś mi tu nie pasuje, ponieważ pojemność jednostkowa kabli koncentrycznych to od 50pF/m do 150pF/m w zależności od impedancji falowej i przenikalności względnej dielektryka.
    Wobec tego dla 3m to stanowczo za dużo, a może to razem z pojemnością przetwornika?


    Zdecydowanie nie, przetwornik ma pojemność ok. 250nF wg. producenta i pomiaru. Sprawdzę jutro ten przewód.

    Quarz napisał:

    Zwyczajne "przerzuty" wynikające z odbioru energii z naładowanej pojemności przetwornika.
    To świadczy tylko o znacznej rezystancji wyjściowej (a taka jest przy przeciwsobnym stopniu z tranzystorami komplementarnymi połączonymi kolektorami).
    Dlatego już wcześniej sugerowałem, iż lepszy jest ten układ poprzedni w którym połączone razem są emitery tranzystorów stopnia końcowego, albo scalony wmacniacz m. cz.


    Czy da się jakoś zmniejszyć rezystancję wyjściową obecnego układu? Problemem jest tutaj czas, już dawno powinienem zrobić pomiary zamiast budować sprzęt :(
    Próbuję jeszcze zrozumieć zasadę działania: tranzystory wykonawcze T1,T2 są wysterowane przez spadek napięcia na R8 i R9 (160omów). Prąd E-C jest beta razy większy, niż prąd wpływający do bazy, tak?
    Zmiany sygnału na wejściu wzmacniacza powodują zmiany prądu zasilającego wzmacniacz, i spadek napięcie na wspomnianych wcześniej R8 i R9.


    Quarz napisał:

    Poza tym, to z teorii przetworników piezo wynika, iż ze względu na wyższe harmoniczne (a takie są zawarte w przebiegu prostokątnym - nieparzyste) i możliwe rezonanse mechaniczne w przetworniku, to w takim przypadku przetwornik wprawiany jest w małoskoordynowane drgania, dlatego też należy je pobudzać tylko przebiegiem harmonicznym, czyli sinusoidalnie zmiennym.


    Wrócę jeszcze do przerzutów przy przebiegu prostokątnym: otóż zachowanie badałem bez obciążenia w postaci piezo, tylko oscyloskop.
    Lekkie 'zafalowanie' występuje także przy przebiegach sinusoidalnych i trójkątnych.
    Sam piezoelement jest oczywiście wysterowany przebiegiem sinusoidalnym, poniżej częstotliwości rezonansu mechanicznego.

    0
  • #15 05 Sty 2007 21:20
    Quarz
    Poziom 43  

    me_super napisał:

    [ ... ]
    Czy da się jakoś zmniejszyć rezystancję wyjściową obecnego układu? Problemem jest tutaj czas, już dawno powinienem zrobić pomiary zamiast budować sprzęt :(
    Próbuję jeszcze zrozumieć zasadę działania: tranzystory wykonawcze T1,T2 są wysterowane przez spadek napięcia na R8 i R9 (160omów). Prąd E-C jest beta razy większy, niż prąd wpływający do bazy, tak?
    Zmiany sygnału na wejściu wzmacniacza powodują zmiany prądu zasilającego wzmacniacz, i spadek napięcie na wspomnianych wcześniej R8 i R9.

    rezystancji wewnętrznej tego układu to raczej znacznie nie da się zmiejszyć.
    Można zwiększyć wysterowanie tranzystorów stopnia końcowego, poprzez odpowiednio dobrany rezystor i włączony pomiędzy pinami zasilania wzmacniacza operacyjnego, o czym piszę niżej.
    Wtedy tranzystory stopnia końcowego będą pracowały w klasie AB i będą odbierały energię z przeładowywania pojemności.
    Należy jednak eksperymentalnie kontrolować wartość tego prądu spoczynkowego, by nie przekroczyć dopuszczalnej mocy strat tranzystorów stopnia końcowego (ew. można zamienić na "mocniejsze").
    Prąd tranzystorów stopnia końcowego jest niezupełnie beta razy większy, ponieważ należy pamiętać o "prądze otwarcia", czyli prądy kolektorowe stopnia końcowego zaczynają płynąć praktycznie dopiero wtedy, kiedy zostanie przekroczona wartość minimalnego napięcia baza - emiter tranzystorów, a poza tym, to część prądu sterującego płynie poprzez rezystory bazowe.
    Dlatego też nie należy zamieniać typu wzmacniacza operacyjnego na inny model o mniejszym poborze prądu spoczynkowego (przepływającego przez wzmacniacz pomiędzy pinami zasilania), lub skorzystać z mojej podpowiedzi wyżej.

    me_super napisał:
    Quarz napisał:

    Poza tym, to z teorii przetworników piezo wynika, iż ze względu na wyższe harmoniczne (a takie są zawarte w przebiegu prostokątnym - nieparzyste) i możliwe rezonanse mechaniczne w przetworniku, to w takim przypadku przetwornik wprawiany jest w małoskoordynowane drgania, dlatego też należy je pobudzać tylko przebiegiem harmonicznym, czyli sinusoidalnie zmiennym.


    Wrócę jeszcze do przerzutów przy przebiegu prostokątnym: otóż zachowanie badałem bez obciążenia w postaci piezo, tylko oscyloskop.
    Lekkie 'zafalowanie' występuje także przy przebiegach sinusoidalnych i trójkątnych.
    Sam piezoelement jest oczywiście wysterowany przebiegiem sinusoidalnym, poniżej częstotliwości rezonansu mechanicznego.

    Nic nie warte były te obserwacje, ponieważ tu, w tym przypadku, następowało przeładowywanie pojemności przewodów koncentrycznych i żadnych wiążących wniosków na podstawie tego nie należy czynić.

    Pozdrawiam

    0
  • #16 09 Sty 2007 09:39
    KaW
    Poziom 34  

    A nie lepiej jest wziąść TDA 2030A ?-Gotowiec i dość dużej mocy .
    Ten element piezo -przy tych wymiarach ma tak dużą pojemność?

    0
  • #17 09 Sty 2007 11:53
    me_super
    Poziom 29  

    KaW napisał:
    A nie lepiej jest wziąść TDA 2030A ?-Gotowiec i dość dużej mocy .
    Ten element piezo -przy tych wymiarach ma tak dużą pojemność?


    To jest stos wielu warstw połączonych równolegle, stąd niskie napięcie (100V) daje 2.2 um deformacji. Są też piezoelementy o mniejszych pojemnościach (kilka nF) ale zasilane kV, a do tego już zasilacz nie jest taki prosty.

    0
  • #18 10 Sty 2007 10:41
    KaW
    Poziom 34  

    Tak sie domyślałem -zajmowałem się urzadzeniem piezo u dentystów -
    do zdejmowania kamienia nazebnego ..
    Element piezo jaki tam jest to ogrom w porównaniu z pańskim-ale moc ma niezłą -podobał mi się .
    Jesli zajrzy Pan w stronę tych wzm. operacyjnych TDA 2030 ,chyba
    aż do 2050 -i zrobi mostkowy wzmacniacz -to lekko osiagnie się
    różnicę 60V.
    W ostateczności to końcówka mocy na bf469/470 -czy podobnych -
    tez bedzie dobra.

    To piezo -mikro coś będzie robic ciekawego?

    Dodano po 2 [godziny] 3 [minuty]:

    Jak zajmowałem sie kiedyś mikrofonami -to były u nas modne kable mikrofonowe o izolacji styrofleksowej -pod ekranem nieplecionym tylko okrecanym na parze przewodów .Taki wyrób racjonalizatorski .
    Ten wyrób na dużych wzmocnieniach -jak sie ruszało takim kabelkiem -
    to mi trzeszczał...........

    Tutaj -powiedziałbym ,że te próby nie mogą byc robione na przetworniku nie -obciążonym -wyglada na to że coś się tam ładuje skokowo....

    Taki przetwornik w stosunku do powietrza może się zachowywać różnie -
    tak mi się wydaje .

    Najprościej jest znależć generator mocy akustyczny i nim bezpośrednio napędzać przez transformator -jakiś obwód rezonansowy L,C z dobranymi parametrami L do C=250nF. Ograniczyć pasmo obserwacji do tych f
    jakich wymaga ten detal.

    0
  • #19 10 Sty 2007 12:02
    me_super
    Poziom 29  

    KaW napisał:
    Tak sie domyślałem -zajmowałem się urzadzeniem piezo u dentystów -
    do zdejmowania kamienia nazebnego ..
    Element piezo jaki tam jest to ogrom w porównaniu z pańskim-ale moc ma niezłą -podobał mi się .
    Jesli zajrzy Pan w stronę tych wzm. operacyjnych TDA 2030 ,chyba
    aż do 2050 -i zrobi mostkowy wzmacniacz -to lekko osiagnie się
    różnicę 60V.
    To piezo -mikro coś będzie robic ciekawego?



    Problemem jest to, że piezo lubi zakres napięć od -20 do +120V, więc aby osiągnąć cały zakres deformacji muszę operować w dodatnim zakresie sygnału. Największe dopuszczalne zasilanie w ukladach typu audio to ok. +/- 38V co daje mi tylko 30% możliwości piezo.
    Sam piezoelement jest mikrosiłownikiem, przesuwa przyklejone lusterko.
    A wszystko będzie stało w środku lasera.
    Tutaj problemem jest to, że wzmacniacz musi działać od DC, chcę podać na piezo bardzo wolno zmienne przebiegli z dużą skłądową stałą.


    KaW napisał:

    Tutaj -powiedziałbym ,że te próby nie mogą byc robione na przetworniku nie -obciążonym -wyglada na to że coś się tam ładuje skokowo....
    Taki przetwornik w stosunku do powietrza może się zachowywać różnie -
    tak mi się wydaje .


    Sam piezoelement jest zamocowany do ciężkiej podstawy, a z drugiej strony jest małe lusterko, 5x5mm. Wszystko pracuje w powietrzu.

    KaW napisał:

    Najprościej jest znależć generator mocy akustyczny i nim bezpośrednio napędzać przez transformator -jakiś obwód rezonansowy L,C z dobranymi parametrami L do C=250nF. Ograniczyć pasmo obserwacji do tych f
    jakich wymaga ten detal.


    Piezosiłownik jest elementem wykonawczym w sprzężeniu zwrotnym, więc spodziewane częstotliwości są od miliHz do ok. 10 kHz.

    0
  • #20 10 Sty 2007 14:28
    KaW
    Poziom 34  

    Wiecej nie wymyslę-to musi byc bardzo ciekawe zadanie ...pozdrawiam .

    0
  • #21 10 Sty 2007 18:55
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    Kolego :arrow: me_super, taki "drobiazg" jak to, iż przetwornik potrzebuje polaryzacji napięciem stałym, to należało napisać w pierwszej odpowiedzi na mój post... :cry:
    W takim przypadku proponuję dwa wzmacniacze TDA2050:
    http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/T/D/A/2/TDA2050.shtml, które należy połączyć w układ mostkowy od prądu stałego (bez kondensatorów, zobacz schemat struktury na str. 3).
    Amplituda napięcia wyjściowego będzie ok. 50V, a jeśli to nie starczy to proszę na stronie STM poszukać sobie coś mocniejszego (na większą wartość napięcia zasilania) i podobnego do TDA2050, które to układy, patrząc z punktu widzenia teoretycznego, są operacyjnymi wzmacniaczami mocy.

    Pozdrawiam

    0
  • #22 11 Sty 2007 08:38
    KaW
    Poziom 34  

    Czyli sprzeżeenie zwrotne bedzie dopiero po wykonaniu ruchu
    odbitego promienia lasera -od czegoś tam -...?
    Czyli układ sterowania musi mieć dwa we- nastaw i drugie -sprzeżenia .l

    0
  • #23 11 Sty 2007 15:58
    me_super
    Poziom 29  

    Quarz napisał:
    Witam,
    Kolego :arrow: me_super, taki "drobiazg" jak to, iż przetwornik potrzebuje polaryzacji napięciem stałym, to należało napisać w pierwszej odpowiedzi na mój post... :cry:


    Nie wiem, co masz na myśli pisząc o polaryzacji, ale jeśli masz na myśli stały podkład DC to nie jest on wymagany. Wzmacniacz musi po prostu przenosić sygnały od czystego DC. Spodziewam się, że sygnał wzmacniany może mieć postać okresową z dużym podkładem stałym, lub być praktycznie stały; nie wiem, gdzie pętla się zatrzaśnie.

    Dodano po 4 [minuty]:

    KaW napisał:
    Czyli sprzeżeenie zwrotne bedzie dopiero po wykonaniu ruchu
    odbitego promienia lasera -od czegoś tam -...?
    Czyli układ sterowania musi mieć dwa we- nastaw i drugie -sprzeżenia .l


    Ten wzmacniacz to tylko część pętli. Reszta to sam laser, szybka fotodioda, preskaler, wzmacniasz, formowanie impulsów do poziomów cyfrowych, detektor fazowy, filtr dolnoprzepustowy, i właśnie wzmacniacz wysokonapięciowy oraz piezosiłownik z którymi mam majwiększy problem. Nie wspominałem o reszcie, bo nie wnosi nic do problemu i tylko przesłania właściwe zagadnienie :-)

    Przy okazji: czy ktoś wie, jak realizuje się układy na wysokie napięcie rzędu 1000V-2000V i z szybkimi czasami narastania? Ponoć na lampach elektronowych.

    0
  • #24 12 Sty 2007 09:26
    KaW
    Poziom 34  

    1-ogladałem tę stronę niemiecką -dot- wyrobów- takie nie wiadomo co-
    -aplikacji otwartych nie ma -nic w postaci dokumentów ,poza suchymi
    cyferkami.
    2-cofanie się do lamp jest niepotrzebne -zwykły tranzystor
    z f-graniczną 300MHz pewnie wystarczy .

    3-trzeba określić jak szybki może byc ten element piezo -oni coś podają - że do 300kHz maks . Czyli to nie są gigaherce -tylko czas około 1:f-
    /1:300kHz/-tak około . Z tego może wyjdzie opornośc R -ze stałej czasowej . -tej kostki 5x5x2mm .
    4-trzeba było -by poszukac kogoś z ceradu /Wa-wa/-może jeszcze ktos żyje z tego typu madrzejszego przemysłu -może by pomógł.

    0
  • #25 13 Sty 2007 20:32
    radocha
    Poziom 28  

    robiłem kiedyś takie dopałki, i dziwnie mi wygląda sprzęgnięcie wyjścia opampa z dopałką. Jeśliby na bok odłożyć problemy ze stabilnością , to ono niby wcale niepotrzebne, opamp może mieć jedno sprz.zwr. dopałka drugie. Ale jeśli już, to czemu na wyjściu opampa wisi 39 ohm? czyżby dlatego że za chwilę jest aż 5,6nF ? tą stałą czasową "powrotną" można inaczej ustalić. Tak na oko te39 ohm to dużo za mała wartość, i czemu nie ma dzielnika dla sygnału powr. dającego także sprzęgnięcie stałoprądowe? Ja bym zamiast 5,6nf dał dużo mniej, równolegle z nim parę kohm a zamiast 39 ohm sporo więcej, tak by RC była zachowana, i powstał dzielnik nap dla sygnału pchającego się do wyjścia z opampa (tak kilka-kilkanaście dB)
    I czemu upierać przy zabytku 741 ?

    0
  • #26 13 Sty 2007 20:51
    KaW
    Poziom 34  

    Czy ten piezo-jeśli już tak będzie na tej płycie stabilnej -to pod wpływem
    przyłożonego napięcia się bedzie skręcał-musi byc jakiś parametr typu -
    mm/1V-bądż kąt /1V-radian /1V?
    Dużo info już poszło ale -to mi przypomina galwanometr lusterkowy
    wyswietlajacy wynik na podziałce namalowanej na ścianie -kiedyś takiemu dałem za duże wychylenie i go zepsułem .......ja byłem zbyt słabo sprzężony z tym galwanometrem lusterkowym.....

    0
  • #27 14 Kwi 2007 10:43
    me_super
    Poziom 29  

    Quarz napisał:

    Dlatego też znacznie korzystniejszy (choć bardziej skomplikowany) jest układ z ry. 5.4 z Twojej książki (str. 247) gdzie tranzystory stopnia końcowego połączone są emiterami, oraz pojemność kondendensatora C wynosi tylko kilkadziesiąt pikoFaradów (dla TL81 nie stosowałem wcale).


    Odgrzewam temat, ponieważ zmieniły się założenia i stara konstrukcja działa na granicy możliwości. Otóż za radą kolegi Quarz chciałbym wykonać w/w konstrukcję. Mam kilka pytań: nie jest dla mnie oczywiste, jak zamknąć pętlę; przez dzielnik napięciowy? Czy diody pomiędzy bazami T1 i T2 mogą być typu 1N4148? Założenie są takie jak wcześniej: mam obciążenie pojemnościowe (100n-1u) i chciałbym zmieniać na nim napięcie; pasmo do ok. 50kHz. Składowa stała musi być zachowana.

    0
  • #28 16 Paź 2007 23:51
    d525
    Poziom 12  

    Witam!
    Chciałem się spytać czy autorowi udało się skonstruować jakiś sensowny wzmacniacz na te 150V?
    Sam obecnie stoję przed dylematem konstrukcji wzmacniacza na około 150V o paśmie 100Hz do 200kHz może ktoś by wiedział jak takie coś zrobić? Nie musi być superliniowy bo to nie do audio, ale miło by było jakby przeniusł sinusoidę przynajmniej tak na oko mało zniekształconą w tym pasmie. Przydałoby się również płynna regulacja napięcia wyjściowego/wzmocnienia takiego ukłądu... Czy ma ktoś może jakikolwiek pomysł? :)

    pozdrawiam!

    0
  Szukaj w 5mln produktów