Chopper Verstärker

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Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon Zet0r am Montag 17. März 2008, 21:05

Ich hab mal ne Frage zu diesen Chopper Verstärkern. Sind die von der Ansteuerung her mit einem herkömmlichen OPV zu vergleichen oder ist das was ganz anderes? google und co haben nicht wirklich geholfen, diese Frage zu klären. Wie sieht das Schaltzeichen eines solchen Verstärkeres aus?
Zet0r
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Neuer Beitragvon Erfinderlein am Dienstag 18. März 2008, 04:46

Hallo Zetor,

wenn man das choppen als zerhacken übersetzt, wird das vom Begriff her schon etwas klarer. Eine winzige Gleichspannung zu verstärken ist oftmals schwierig. Besonders wenn es sich auch noch um hochohmige Quellen handelt, wie zum Beispiel der Messung von elektrostatischen Spannungen, welche man besser berührungslos misst.

Das wäre eine klassische Anwendung für einen mechanisch "gechoppten " Verstärker, wo vor zwei oder mehreren Antennenelektroden eine Art Segmentpropeller rotiert. Der praktische Nutzen liegt in der Umwandlung in eine Wechselspannung, welche mit einem nachgeschalteten Wechselspannungsverstärker viel leichter beherscht wird. Der einfache Chopper amplifier schaltet den Eingang alternierend zwischen Null und Signaleingang hin und her und sollte das auch im Ausgangspfad tun um zu einer Auto zero Funktion zu kommen. Das heisst neben den Schaltern ist auch eine Art Generator für diese Frequenz implementiert, welcher zwischen "sampling" und "auto zero" hin und her schaltet.

Ein besonderes Schaltzeichen ist mir dafür nicht geläufig.

Man kennt auch noch den "chopper stabilized amplifier", wo der "gechoppte" Pfad vor einem zweiten OP liegt und man ein Kompensationssignal für den Hauptverstärker gewinnt um das offset - und Driftverhalten zu verbessern, wo wir das Kind beim Namen nennen.
Abschliessend also: Man setzt diese Art Verstärker dann ein, wenn das Offsetverhalten und oder Driftverhalten des vorhandenen Materials zur Bewältigung der Aufgabe nicht ausreicht.

Um ein Driftverhalten zu kompensieren, sind auch noch andere sogenannte Auto zero Schaltungen entwickelt worden. So habe ich 1976 eine Schaltung patentiert bekommen, in der ich mit einem "phase locked loop" und einem ausgebufften als FET-OPamp mit Guardring und Polycarbonatkondensator ausgeführten DC-Speicher und einer nachgeschalteten digitalen Auswertung arbeitete. Scherzhafter Weise nannte ich das auch den "quarzstabilisierten Gleichspannungsverstärker". Das Ding machte damals erstmalig die Druckmessung mittels Dehnmessstreifenbrücke in der Hydraulik und der Form einer Spritzgiessmaschine salonfähig. Denn ein Brückenverstärker mit Zeigermessinstrument und einem Loch für den gelegentlichen Abgleich mittels Schraubendreher hatte meiner Meinung nach nichts an einer vollautomatisch arbeitenden Maschine zu suchen.

Hast du aber Glück, dass die Namenstagfeier unseres Nachbarn so opulent ausfiel und ich schlecht geschlafen habe . Sonst hätte ich heute keine Zeit für so eine umfangreiche Antwort gehabt.

LG aus GR
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Neuer Beitragvon Zet0r am Dienstag 18. März 2008, 19:01

Danke für deine ausführliche Antwort.
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Re: Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon fjellgeit am Freitag 9. Juli 2010, 17:06

Hallo!

Ich hole das Thema noch einmal hoch. Die Antwort war ja schon toll. Ich komme aber mit folgenden Gedanken nicht weiter: Mein Offset hat doch an sich auch gleichspannungscharakter, meine zu messende Quelle (z.B. Membranpotentiale in der Medizintechnik) hat jedoch auch eine Frequenz von Null. Und der Chopperverstärker kann nun nicht unterscheiden, welches Gleichsignal er zerhackt und anschließend wieder zurück moduliert, richtig?
Trotzdem lese ich in diesem Zusammenhang immer wieder, dass mit Hilfe von Choppern sowohl Drift-als auch Offeset einflüsse marginalisiert werden können. Wie das, wo doch diese Signale den gleichen Charakter haben?

Für eine Antwort wäre ich sehr dankbar!
Schönes Wochenende!
fjellgeit
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Re: Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon Erfinderlein am Freitag 9. Juli 2010, 20:35

Hallo fjellgate,

ich hatte erwähnt, :

Man kennt auch noch den "chopper stabilized amplifier", wo der "gechoppte" Pfad vor einem zweiten OP liegt und man ein Kompensationssignal für den Hauptverstärker gewinnt um das offset - und Driftverhalten zu verbessern, wo wir das Kind beim Namen nennen.


Ich denke mal, dass das der Ansatz für solche biochemischen Spannungsmessungen sein dürfte.

Viel tiefer kann ich dir da leider nicht mehr helfen, da ich den obigen Beitrag selbst etwas mit Erstaunen wahrgenommen habe und zwei mal hinschauen mußte, dass der von mir stammt. Aber vom Datum her stammt der von kurz vor meinem Schlaganfall und offensichtlich war ich da noch besser drauf, grins. (schade natürlich aber kaum zu ändern) Aber es gibt ja noch weitere Helferlein im Forum.

Gruß Lothar
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Re: Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon fjellgeit am Sonntag 11. Juli 2010, 13:34

Vielen Dank für deine Antwort! Das war in jedem Fall ein guter Hinweis.
Bei dem chopperstabilisierten Verstärker, wird zwischen dem Messkanal und Masse hin u.her geschaltet. Sodass einmal die Summe aus Nutzsignal und Offset zerhackt wird und einmal nur der Offset. Der Offset bleibt in diesem Zeitraum konstant und damit kann rausgerechnet werden.

Danke und für die Zukunft alles Gute!
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Re: Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon Erfinderlein am Sonntag 11. Juli 2010, 15:11

Hi,

nichts zu danken. Man hilft ja, wenn man kann. Wenn es nützlich wäre, hätte ich da noch meinen alten "quarzstabilisierten Gleichspannungsverstärker" im Peto. Dazu müßtest du den Meßablauf mal etwas näher erklären. Vor allem, ob es möglich ist respektive Sinn macht, bis zu einem gewünschten Zeitpunkt alle Änderungen des Meßwertes gleich Null zu setzen um dann mit einem Zeitpunkt X oder manuell zu sagen jetzt messen. "Vorrichtung zur automatischen Kompensation eines angeschlossenen Meßfühlers" oder so ähnlich hat es mein Patentanwalt genannt. Um 1974 herum wohl eine der allerersten Autozeroschaltungen. Und was ganz verrückt war, wir haben sie sogar als Patent durchgekriegt.

Als US3965744 kann man das heute noch finden.

Bin gerade zufällig auf einen älteren thread gestoßen, der dazu auch interessant sein könnte.:

viewtopic.php?f=1&t=6040&p=30690&hilit=belastete+br%C3%BCckenschaltung

Auf dieser seite oben rechts,>>: http://ip.com/patent/US3965744 << kannst du dir das pdf von diesem alten aber beinahe kuriosen Patent herunterladen. Auch der intern verwendete Frequenzzähler war für die damalige Zeit spektakulär und entstammt einer Idee welche aus "schöpferischer Faulheit" geboren wurde.

Wenn Fragen dazu entstehen, nur los.

Einen schönen Sonntag noch

Lothar

Nachtrag: beim Frequenzzähler meine ich natürlich die innovative Art wie er gesteuert wird und nicht den Zähler als solches.
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Re: Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon maveric4784 am Mittwoch 10. April 2013, 12:28

Schaltung.jpeg
Hallo,

ich suche jemanden der mir mit der Schaltung im Anhang helfen kann.
Was macht der Transduce Driver?
Welche Wirkung haben die Dioden D7 und D10 in Kombination mit den Kondensatoren C14 und C15?
Was wird durch R22 und C10 erreicht?
Was macht der Schalter zwischen C16 und R27, bzw. was passiert an den Ausgängen?

Vielleicht kann jemand helfen
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maveric4784
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Re: Chopper Verstärker

Neuer Beitragvon anders am Mittwoch 10. April 2013, 15:31

@maverick4784:
1) Es gilt als unhöflich fremde Threads zu kapern.
2) Es ist unnötig und sehr verpönt die gleiche Frage mehrfach zu posten!

Wenn du die Frage auch noch in anderen Foren gestellt hast, solltest du darauf hinweisen, denn wir haben besseres zu tun, als jeden Unfug mehrfach zu bearbeiten!


Hier ist jedenfalls Schluß.
Zu dem eigentlichen Thema hier kommt nach so langer Zeit ohnehin nichts mehr.
anders
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