Aus Projekt: Spitzenspannungsmesser selbst gebaut ---- als µC aufgebaut

[kuni]

PIC oder Atmel dürfte ja eigentlich erst mal egal sein.
Ich habe nur gefragt, weil ich mit den PIC's keine Erfahrung habe und auch keine Entwicklungstools hier habe...

[RunT]

Moin,

ich melde auch mal Interesse an. Viel helfen kann ich bei der Entwicklung leider nicht.
ich würde das Gerät oben auf meine Bandmaschine stellen, so dass das Meter zwischen den Ohren zappelt.

cu

[AndreasTV]

... so dass das Meter zwischen den Ohren zappelt.
...

... dann wird´s dem Teil aber schwindelig    .

MfG

Andreas

[Frickler]

So, hab mir in den letzten Wochen wat mühe gegeben und die Schaltung in erster Version gezeichnet.

Bin mir leider nicht sicher, ob die Eingangsplatine auch den Anforderungen gewachsen ist.
Wenn mal jemand Zeit hat und sich dem Thema annehmen möchte - währ ich dankbar.

Vorraussetzung war: Chinch und XLR Umschaltung
                             +20dB Umschaltung
                             Eingangswiderstand bei ungefähr 1MOhm
                             Frequenzmessung bis möglichst 30KHz
                             Gleichspannungstauglich um einen guten Abgleich zu ermöglichen

[uk64]

Nicht das ich den Ruf eines Nörglers  bekomme (obwohl, es melden sich ja nicht gerade Viele hier), zu mal ich mich ja eigentlich raushalten wollte.
Aber die Eingangsstufe hat die selben Probleme wie die ersten Varianten.
Erst mal nur bis zum Eingang Gleichrichter (und ohne Gewähr).
Im ersten Operationsverstärker mit solch hohen Rückkopplungswiderständen (die wurden ja immer höher) zu Arbeiten wird in der Praxis zu Problemen führen. Besser ist es im Eingang, wenn es Hochohmig werden soll, mit Elektrometerverstärkern zu arbeiten.
Nachtrag: Oder den Eingang mit FETs zu entkoppeln.
Der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers wird durch die Wahl der Verstärkungsfaktoren beider OPs mit  den üblichen Standartpegeln am Eingang schon überteuern.
Die Potis am zweiten OP sind bei der Dimensionierung der Widerstände praktisch ohne große Wirkung.

Gruß Ulrich

[Frickler]

Hi Ulli,
ich weiß ja, daß ich die Schaltung nicht auf übliche Art und Weise aufgebaut habe.
Die hohen Eingangswiderstände haben mir auch etwas Bauchschmerzen gemacht - nur sollte das TL062 im Eingang ungefähr 30pA ziehen, wobei die Widerstände kaum auffallen würden. Is aber kein Problem - kann man ja ändern.
Bei dem Verstärkungsfaktoren hab ich mir auch meine Gedanken gemacht und wollte bei einem Pegel über +5 dBu eine Übersteuerung erwirken um den Eingang vom A/D Wandler möglichst gut ausnutzen zu können und beim Gleichrichter möglichst hohe Spannungen zu haben, damit der Transistor für die Phasenlagenerkennung besser arbeiten kann. Falls das denn doch zu Problemen führen sollte kann ich ja einfach die Widerstände ändern.
Mit der Gleichrichterschaltung, die du vorgeschlagen hattest war ich in sofern nicht einverstanden, da der Ausgang nicht bei beiden Halbwellen gleichermaßen belastbar ist. Aber ich denke mit dieser Version hab ich dieses Problem gelöst, um die +20dB Verstärkerschaltung danach zu integrieren.
Auch hier hab ich wieder die Übersteuerung nötig um den A/D-Wandler nicht zu überreizen.

Aber wenn du nochetwas mäckern könntest (wo ja kein anderer sich mehr für dieses Thema Interessiert) würd mich das freuen.
Positive Kritik ist immer gut.

Schöne Grüße aus dem sonnigen Sinzig

Thomas

[AndreasTV]

H...(wo ja kein anderer sich mehr für dieses Thema Interessiert)
..

... ich schrieb Es schon einmal: Nur weil man(n) aufgrund mangelnder Kenntnis bezüglich OP - Amps hier Nichts schreibt ist Das nicht gleichzusetzen mit Desinteresse  .

MfG

Andreas

[uk64]

Hallo Thomas,
dafür das ich mich raushalten wollte bin ich eh schon zu weit gegangen.
Ich muss mal an meinem Durchhaltevermögen arbeiten.

Schau mal in das angehängte PDF, vielleicht hilft es ja weiter (oder bestätigt deinen Plan).
Wenn ich noch mal etwas Lust verspüre erweitere ich die Sache um den "Rest".

Nachtrag: Das ist im PDF leider nicht ersichtlich, die ersten beiden
(Schalt) Bilder sind Verstärkung XLR Min/Max.
Die darauf folgenden Gesamtverstärkung Min/Max, also Cinch Max zu XLR Min.

Gruß Ulrich

[AndreasTV]

Danke an die Kundigen hier    .

MfG

Andreas

[uk64]

Da es heute ein ziemlich langweiliger Sonntag ist, weiter im Text.

Im nächsten PDF sieht man die folgende Signale  mit einer symmetrischen Eingangsspannung von 1,55V (2 x 0,775V nach Masse) und minimaler Verstärkung von oben nach unten.

Eingang Gleichrichter
Ausgang Gleichrichter
Ausgang TL064/3 mit maximaler positiver Offseteinstellung
Signal Kathode D1 (Phasenlage)

Die Schaltung für die Phasenlage wird so wohl nicht funktionieren.

Die Umschaltung + 20 dB funktioniert  überhaupt nicht, egal ob aktiv oder nicht.
Sie fehlt daher in der Simulation.

Gruß Ulrich

[Frickler]

Hallo Ulrich,
danke für das Aufwecken mit der +20dB Schaltung - wird die Tage geändert - hab ich wohl mal wider die Stromrichtung nicht beachtet.

Der Rest sieht doch ganz akzeptabel aus - die Phasenlage wird doch eh nur für den Korelationsgradmesser gebraucht - einen gewissen Pegel muß man da ja schon vorraussetzen und es reicht ja, wenn man die aufsteigende Flanke betrachtet - dürfte doch keine Probleme geben, oder??? - Ich hatte ja schon überlegt eine Diode beim Gleichrichter weg zu lassen,um den OV hochlaufen zu lassen. Ich befürchte nur, das dadurch zu fiele Störungen verursacht werden.

Mit den Widerstandswerten am Eingang vom letzen OV hab ich mich wohl etwas verrechnet - Die Widerstandwerte sind auch korrigiert.

Danke für deine Hilfe - hab denn noch ein bissel wat zu ändern.

Gruß

Thomas

[uk64]

- die Phasenlage wird doch eh nur für den Korelationsgradmesser gebraucht - einen gewissen Pegel muß man da ja schon vorraussetzen und es reicht ja, wenn man die aufsteigende Flanke betrachtet - dürfte doch keine Probleme geben, oder??? -

Virtuelles Schulterzucken, keine Ahnung.
Ehrlich gesagt, ich weis nicht wie deine Korrelationsgradmessung funktionieren soll.
Normalerweise wird ja die Lage der Nulldurchgänge beider Kanäle ausgewertet.
Mir fehlt da in deiner Schaltung irgendwie der Ansatzpunkt.
Was und wie soll den bei dir Prozessorintern passieren?

Gruß Ulrich

[Frickler]

Hi Ulrich,
eigentlich dachte ich mir, daß wenn das erste Signal positiv wird, ein Timer die Zeit bestimmt bis das zweite Signal positiv wird und noch weiter zählt bis das erste Signal wider positiv ist - für perfektionisten kann man ja noch weiter zählen bis das zweite Signal wider positiv ist - dann die Werte auswerten und man hat sein Ergebnis.
Funktioniert bestens - hab es selbst mal Programmiert - sollte aber an einem Mono Signal getestet werden - meine Soundkarte hatte da bei 5 KHz doch schon angefangen die Signale auseinander zu bringen obwohl alles ausgeschaltet war.
Ein Fehler bei den Messwerten kann man ja dann einfach auswerten.

Ich mach mal schluß für heute

gute Nacht und schöne Grüße

Thomas

[Frickler]

Hallo zusammen,
hab die Kleinigkeiten rausgearbeitet.
Falls nochmal jemand drüber schauen kann.....

Schönen Abend

Thomas

[Jürgen Heiliger]

Hallo Thomas,

leider habe ich nicht das Verständnis drüber zu sehen aber verfolgen tu ich schon Dein Projekt.

Kriegst das schon hin....

[uk64]

Hallo Thomas,
da hast du ja einiges geändert.
Ich kann keinen Fehler entdecken, die +20dB Umschaltung funktioniert.
Die Variation der Pegeleinstellung ist zwar immer noch knapp, aber das kann man ja leicht ändern falls es Probleme geben sollte.

Ein wenig Zweifel hab ich noch mit dem Signal für den Phasenvergleich, eventuell könnte man statt des einzelnen Transistors an der Stelle so eine Art Darlingtonschaltung einsetzen.
Oder doch lieber einen OP Übersteuern?
Egal, du machst das schon.

Gruß Ulrich

[Frickler]

Sup, falls noch einer mit basteln möchte.....

Hab hier mal die Unterlagen der Platinen - hab den Phasenvergleich doch noch geändert, um Recourcen frei zu halten

Ich denke im Analogen bereich wird das auch ganz gut funzen (falls alles klapt).

Die Datei kann einfach mit nem kostenfreien Viewer geöffnet werden.

Viewer gibts bei yyy.abacom-online.de

gemalt ist das ganze mit SprintLayout 3.0 - der Viewer für SprintLayout 5.0 funzt aber auch.

Über irgendwelche Anregungen freu ich mich wie immer.

Schönen Abend noch

[AndreasTV]

Guten Morgen  .
Hätte ich jetzt fast übersehen  - Danke dafür.
Werde ich mir heute nachmittag mal anschauen ...; erstmal muß ein Zimmer beim Bekannten tapeziert werden  .

MfG

Andreas

[m_ETUS_alem]

Schade, hätte es mir gerne ein mal angeschaut aber mit der 5er-Version klappt es nicht.
Evtl kannst Du die Schematik als Grafik exportieren ?

[Frickler]

Sorry - hab wohl ein bischen auf der Leitung gestanden.

Hatte als letztes die Malplatine offen - die war lehr.

Versuchs doch nochmal mit der Datei da unten.

Wenn du SprintLayout offen hast gibts unten die möglichkeit die Platine zu wählen.

Schönen Gruß

Thomas

[Frickler]

Hallo zusammen,

bin gebeten worden ein paar Foto´s ein zu stellen

noch ist nicht fiel an funktion zu erkennen - die Prozessoren sind grad in der mache

schönen Abend

Thomas

[Frickler]

So, hat zwar lang gedauert, ich glaub aber, das ich nicht mehr viel an der Hardware ändern kann.

Ich hoffe irgendjemand interessiert sich noch dafür - die Unterlagen sind im Anhang - Teile gibts alle beim Reichelt - mit den Kosten lieg ich etwas über 100 Euro.

Falls jemand Probleme beim Nachbau haben sollte helfe ich gerne weiter.
Mit einem Professionellem Gerät kann ich leider nicht wirklich mithalten, komme aber schon gut ran.

Wenn irgend jemand Änderungsvorschläge hat bringe ich Sie gerne noch mit rein.

Fragen, Anregungen und Kritik sind willkommen.

Nen schönen Sonnigen Feiertagsabend wünsch ich noch

Thomas

[KalleWirsch]

Ich finde die Sache witzig.
Eher was fürs Auge als für den Kopf, aber das sind unsere Geräte ja mittlerweile auch.

Stell doch mal das fertige Gerät rein

[Frickler]

Hallo Kalle,

bei dem Gehäuse hapert es noch etwas - ich muß zuerst mal die Platinen auf den letzten Stand bringen (die Freiluftverdrahtung beseitigen) - dann kümmer ich mich um den Rest - bis dahin is dat Brett angesacht.

Aber nur kurz - ich hätt nicht gedacht, daß ich mit der analogen Schaltung so Probleme bekomme die von den Bauteiltolleranzen ausgehen.

Wenn ich mal ein Gehäuse hab mach ich noch ein paar Bilder.

schönen Gruß

thomas

[KalleWirsch]

Da gehts mir andersrum.
Meine Elektronikkentnisse sind eher rudimentär und ich hab kaum den zehnten Teil dessen verstanden, was Ihr hier so besprochen habt.

Dafür kann ich aber sicher ein schickes Gehäuse beisteuern.
Das läge mehr in meiner Kompetenz.

[Frickler]

Danke für´s Angebot - aber wenn ich schon mal was Anfange werd ich´s denn auch irgendwann mal beenden.

Hab da mal ein paar Bildchen von meinem kleinen Bargraph - da hab ich denn zum Schluß die Platinen ans Gehäuse angepaßt - soo verkehrt is et ja nit.

[uk64]

An dieser Stelle noch mal meinen Respekt und meinen Glückwunsch die Sache so weit gebracht zu haben.

Wo lagen den die Probleme mit den Bauteiltoleranzen im Analogbereich?
Irgendwelche Messungen zur Genauigkeit und Frequenzgang der Schaltung durchgeführt?

Gruß Ulrich

Nachtrag: Die Geschichte mit dem virtuellen Mittelpunkt hatte ich mir auch durchgelesen.
Das sollte so weit funktionieren, nur bin ich mir nicht sicher ob im "Worst Case" Fall die Verlustleistung nicht zu hoch wird.
Auch eine Schwingneigung bei komplexer Last könnte ein Problem werden.
Bei einfachen Endstufen mit symmetrischer Belastung reicht eigentlich eine kapazitive Masse, siehe Revox A50/78.

[Frickler]

Hallo Ullrich,

bei den OV´s hab ich das Problem, das Sie ungefähr 3mV eingangsdifferenz haben und wenn ich (bei 12 Bit DA Wandler)  0,5mV messen will - klappt das nicht so gut.
Auch wurde die Tolleranz noch mit verstärkt, so daß ich Messfehler bekam die jenseits von gut und böse waren.
Erst als ich den Gleichrichter abgeglichen hatte bekam ich gute Ergebnisse.

Mit dem Frequenzgang - ich hab leider keinen stabilen Frequenzgenerator, so daß ich nur sagen kann, das ich ab 15kHz einbussen habe - wie hoch die sind kann ich dir nicht sagen. Auch die Messung der Integrationszeit sieht nicht wirklich Perfekt aus, was ich aber mal wieder auf den Frequenzgenerator schiebe - is halt nur ein Billiges Pico PC Oszi mit einem Arbiträr-Waveform-Generator und nichts Professionelles.

Im ganzen bin ich recht zufrieden mit dem Ergebniss.

Ich danke auch für die Tatkräftige Unterstützung.

Bei der Mittelpunktnachbildung muß ich mal gucken ob ich mir nicht doch noch ein neues Netzteil baue - das große Ding is mitlerweile schon ziemlich zu gebaut - bei 1* 30V 15A und 120v 1,5A mit Strom und Spannungsregelung hab ich nimmer viel Platz im Gehäuse.

schönen Groß

Thomas

[Jürgen Heiliger]

Wie Thomas, Du hast keinen NF-Generator......?
Da muss ich ja dann mal dran denken..... hier steht noch so nen HP.... wenn wir das nächstemal zu Dir kommen.

[Frickler]

He, das währ richtig klasse - ich hab da nur so Bastelgeneratoren.

Ich hoffe der HP gibt ein gutes Sinussignal raus und ist wenigstens bis 20KHz Spannungsstabil.

Habt ihr wenigstens die Yamaha Verstärker schon instand gesetzt???
Und wie siehts mit dem Mischpultnetzteil aus - Das Bildchen was bei dem NTP dabei war sah nicht wirklich vielversprechend aus - eher dem Hitzetod nahe.

schönen Gruß

Thomas

[Jürgen Heiliger]

Hi Thomas,

en den beiden Yamahas waren wir noch nicht...... kommt aber.
Haben zuerst den SABA 9260 wieder in Ordnung gebracht.

Netzteil Mischpult ist in der Veränderung, soll heißen wird neu aufgebaut.... damit wir endlich Ruhe haben.

Der HP ist ein Zweikanal-NF-Generator bis 100 kHz.

[Frickler]

Hi zusammen,

für alle die ihr Interesse nicht verloren haben - hab da noch wat gefummelt.
Im allgemeinen ist der LED Bargraph V2 noch immer nicht fertig (hab noch irgend einen blöden Fehler drin - zeigt sich nur leider nie bei mir) aber grobe Hardwareänderungen haben sich nicht ergeben. zwei Widerstände auf der Eingangsplatine habe ich geändert um etwas größeren Puffer zur Errechnung der Integrationszeit zu haben, zwei Widerstände auf der Abgleichplatine sind dabei gekommen für einen besseren Abgleich der 0,18V. An der Software habe ih auch einige Änderungen durchgeführt und die Bedienungserkläuterung etwas mehr ausgearbeitet.

Also ist denn hier mal ein Update.

Ich hoffe den letzten Fehler werd ich noch irgendwann mal finden - wahrscheinlich gibts denn mal wider so ne peinliche Aktion wie die letzten zwei mal wo ich´s mitgeschliffen hab - mal abwarten.
Problem hab ich zwar schon eingekreist, kann mir allerdings noch keinen reim draus machen - Aus irgendwelchen unerfindlichen Gründen resettet der ATTINY wenn zu fiel Strom auf der 5V gezogen wird (d.h. beim einschalten der Tasten LED´s oder der Relais ....)  - dies aber auch nicht ständig und die 5V sind sauber (so weit ich das beurteilen kann).

Leider hab ich mit dem Preis für die Anschaffung (etwas über 100 Euro) mein persönliches Ziel nicht geschafft. Es könnten zwar auch günstigere Bauteile verwendet werden (Ref IC´s - Widerstände ....) nur wird das Ergebnis auch immer ungenauer.

Wünsche noch einen schönen Abend
Gr. Thomas

[kuni]

Aus irgendwelchen unerfindlichen Gründen resettet der ATTINY wenn zu fiel Strom auf der 5V gezogen wird (d.h. beim einschalten der Tasten LED´s oder der Relais ....)  - dies aber auch nicht ständig und die 5V sind sauber (so weit ich das beurteilen kann).

Hast Du ein Speicher-Oszi ?
Dann ggf. mal die 5V und den Reset Pin messen.
Evtl. hast Du kleine Einbrüche die lange genug dauern um den uC zu resetten.

Ist ausgeschlossen, daß der Reset aus der SW kommt ?
Evtl. mal testweise einen Exception-Handler einbauen, der dann z.B. in einer Endlosschleife bleibt und dabei einen unbenutzten IO Pin toggelt.

[kuni]

Noch was:
Könntest Du mal den Schaltplan als JPG o.ä. einstellen ?
Bzw. welches Dateiformat ist "LAY" ?

[Frickler]

Hi Kuni,
danke für deine Ratschläge. mein großes Problem bei dem reset ist, das dieses Problem irgendwie nur zeitweise auftritt - Softwarefehler kann ich bestimmt ausschließen - PC Speicher Oszi hab ich zwar, nur arbeitet dies auch Bewußt mit Datenverlusten, da seh ich den Fehler (wenn er denn mal da ist) eher auf meinem ollen alten 20MHz ELV Bastel Röhren Oszi der Firma Hameg. Das Problem bei den PC Oszi´s ist, das erst der Speicher voll gebaggert wird und dann ausgelesen, wobei das auslesen doch länger dauert als das vollbaggern.

Das Layout hab ich mit Sprint Layout V3.0 gemacht - Abbacom bietet da noch einen Viewer an, der zwar jedes mal über die alte Schrift meckert aber ansonsten gut funktioniert - ich glaub ein JPEG wird zu undeutlich.

Um auf die 5V zurück zu kommen - In der Schaltung hab ich zwei Prozessoren verbaut:
AT TINY für die Tasten und die Ansteuerung der A/D Wandler
ATMEGA 32 für die Datenverarbeitung und die Steuerung der LED´s

Wobei ich bei beiden AVR´s einen Grundtakt verwende, den der AT MEGA 32 generiert mit einem 16MHz Quarz.

Beim einschalten wird denn der AT MEGA loslaufen und einfach ohne genauen Plan was anzeigen. Der ATTINY wartet 2-3 Sekunden, bis er den aktuellen Betriebszustand übermittelt. Danach gehen dann die LED´s der Tasten an (auch vom ATTINY gesteuert) und die Relais schalten durch (für Chinch/XLR und +20dB). Und wenn i9ch dann mal pech hab und die Kiste woanders als deheim steht resettet der ATTINY.

Wobei ich mir grad überlege, das ja auch die Relais aus gehen, was bedeutet das der AT MEGA auch resettet ....??

Ich glaub ich fang doch mal mit ein paar größeren Kondensatoren im Netzteil mal an.

Beste Grüße
Thomas

[kuni]

Hi Thomas,

ich glaub ein JPEG wird zu undeutlich.

oder halt ein anderes Format, daß man mal den Plan sehen könnte ohne extra deswegen eine SW zu installieren......

[uk64]

Da musst du nichts installieren.
Aber egal, ich hab es mal umgewandelt, siehe Anhang.
Falls Thomas was dagegen haben sollte kann ich es wieder löschen.

Gruß Ulrich

[m_ETUS_alem]

Danke Ulrich,

als "EAGLer" wollte ich auch nicht wieder alles mögliche installieren.

@Thomas
- Leider kann man die Duallayer nicht auseinanderhalten.
Hast Dir ja wirklich viel Mühe gemacht, wie weit bist Du mit dem aufbau ?

[kuni]

Moin Thomas & All,

@Ulrich: Danke für's konvertieren, hab ich aber noch nicht angeschaut.

@Thomas:

Hab' das SW/HW technische Konzept noch nicht ganz durchstiegen:

Wobei ich bei beiden AVR´s einen Grundtakt verwende, den der AT MEGA 32 generiert mit einem 16MHz Quarz.

Beim einschalten wird denn der AT MEGA loslaufen und einfach ohne genauen Plan was anzeigen. Der ATTINY wartet 2-3 Sekunden, bis er den aktuellen Betriebszustand übermittelt. Danach gehen dann die LED´s der Tasten an (auch vom ATTINY gesteuert) und die Relais schalten durch (für Chinch/XLR und +20dB). Und wenn i9ch dann mal pech hab und die Kiste woanders als deheim steht resettet der ATTINY.

Wobei ich mir grad überlege, das ja auch die Relais aus gehen, was bedeutet das der AT MEGA auch resettet ....??

(1) Der ATTINY bekommt also seinen Clock über einen IO Pin des MEGA ?
-> Damit laufen sie gleichzeitig los

(2) Der ATTINY macht dann SW technisch ein 2-3s Delay ?

(3) Wie kommunizieren ATTINY <-> MEGA ? (per SPI, analog, uni-/bi-direktional)

(4) Was hängt alles an den Relais ?
Wenn das vom ATTINY gesteuert wird, kann es ja nicht sein, daß der MEGA versorgungstechnisch an den Relais hängt - sonst würd's ja gar nicht hochlaufen - außer ich übersehe noch was.

[uk64]

- Leider kann man die Duallayer nicht auseinanderhalten.

Da kann Thomas nicht für, ich habe "knüggelig" umgewandelt.
Das sollte aber egal sein, aus dem PDF kann man doch eh keine Leiterplatte anfertigen.

Sonst ladet euch den Viewer runter, er muss nicht installiert werden.

Gruß Ulrich