Opengeiger PMT-Adapter

[ABel]

Hallo,

die Kondensatoren C9, C10, C11 und C12 sind schon im Originalschaltplan drin. Irgendwo habe ich aufgeschnappt das diese Kondensatoren den OpAmp entlasten sollen. Dazu sollten sie möglichst nahe am OpAmp eingesetzt werden. Eben weil das für C10 und C11 einen Kurzschluss bedeutet, habe ich sie bei der Simulation draußen gelassen, dabei bleibt ja die Entfernung zum nächsten Bauteil unberücksichtigt.

K2 geht zu einer BNC-Buchse. In der Simulation ist C1 (4,7nF, 2kV) mit drin. Im realen Aufbau befindet sich C1 (dort als C3) in der Beschaltung des PMT. Die PMT-Beschaltung hat 2 BNC-Buchsen, eine für die Hochspannung, die andere für das Signal.

Wie groß der Pegel der ankommenden Impulse ist, weiß ich nicht. Ich kann sie mit meiner Soundkarte nicht messen und ein gutes Oszilloskop habe ich nicht.

Ich habe schon Mal vergeblich versucht diese Frage zu beantworten, indem ich den Theremino-Adapter simuliert habe und versucht habe den Input-Pulse so lange zu verändern, bis der Output einer vorhandenen digitalisierten Aufzeichnung nahekommt. Es ist mir nicht gelungen. Bei sehr kurzen Pulsen musste ich die Amplitude bis auf 2000V erhöhen. Je länger der Puls, desto niedriger die Amplitude. Bei zu langem Puls wandert aber die Amplitude zu weit nach hinten. Generell ist der digitalisierte Impuls immer fülliger als alles was aus der Simulation herauskommt. Dazu unter ltspiceusers.ch den Thread ,,Vom Output zum Input".

Gruß Andreas

[Peter-1]

Hier mal mein Vorschlag der nicht in allen Punkten stimmen muß !
Wenn K2 so an den PMT angeschlossen wird, dann erwarte ich Pulse bis ca. -10 Volt. Ohne jetzt die Filterschaltung zu ändern, bzw. den Frequenzgang habe ich für sichere Verhältnisse der Gleichspannungspegel die Schaltung ausgelegt. Der andere Verstärker macht sicher kaum eine wesentliche Veränderung. Das Poti ist R6 und in der Sim. für 1k 10k 20k eingestellt.
Die virtuelle Masse nach oben auf ~ 4,2V verlegt um eine gute Aussteuerung sicherzustellen.
Sicher ist noch einiges verbesserungswürdig, aber diese Schaltung wird funktionieren.
https://www.directupload.eu/file/d/8586/36z5wysd_jpg.htm
https://www.directupload.eu/file/d/8586/zvaxedxs_jpg.htm

Viel Spass
Peter

@Admin
Bilder einfügen funktioniert wieder nicht 

[ABel]

Hallo Peter,

ich will zunächst bei den LMP7731 bleiben. Die musste ich allerdings über digikey in den USA bestellen, weil sie in D nicht zu bekommen war. Also wäre ein Tausch der OpAmps durchaus sinnvoll, damit der Adapter besser nachgebaut werden kann.

Für meine Simulation hatte ich zunächst den UniversalOpAmp.asy aus der LTspice-Bibliothek verwendet und ihm die Werte aus dem OpAmp-Datenblatt mitgegeben (Avol=10T, GBW=22Meg, Vos=600u, En=2.9n, Unk=3, In=1.1p, Rin=151Meg). Das Ergebnis ist zu schön um wahr zu sein.

Dann hab ich bei TI unter ,,Design tools & simulation" beim LMP7731 das zip-Archiv mit dem ,,LMP773x PSpice Model (Rev. D)" gefunden. Dieses Model lässt sich nach LTspice konvertieren. Die Ergebnisse der Simulation berücksichtigen nun vor allem die Grenzen für Input und Output. Ein komplexeres Modell macht für eine Simulation also durchaus Sinn.

Auf der Platine meines LMP7731-Adapter sollte ich also C10 und C11 (Zwischen V- des OpAmp und GND) draußen lassen?!

Und für die Glättung der Spitzen in der Stromversorgung ein Elko, low ESR, 100uF?!

Wozu dient R5 (1kOhm, nach C1)?

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo,

für die Simulation hab ich die beiden Kondensatoren C10 und C11 rausgelassen. In der realen Schaltung sollte ich sie wieder einsetzen?! C10 und C11 mit 100nF möglichst nah an V- der OpAmps, so wie C9 und C12 möglichst nah an V+ der OpAmps; alle 4 an GND.

Außerdem war die Rede von einem Elko parallel zur Spannungsversorgung V2. Er soll nur die Lastspitzen etwas glätten. Er müsste wohl ,,low ESR" sein! Aber welche Kapazität sollte er haben?

Anbei ein erster Entwurf für den Aufbau auf einer Streifenrasterplatine. Die kleinen Kreise markieren die Stellen an denen die Streifen aufgetrennt werden müssen.

Gibt es Anregungen für Verbesserungen im Layout?

Gruß Andreas

Hallo Andreas,

die Schaltung sieht gut aus. Aaaaaber die Umsetzung auf der Platine

Warum zwei Masseleitungen ??? Alle Bauelemente einer Stufe gehören so nah wie möglich an das Aktive Bauelement dieser Stufe und nicht über eine kilometerlange Umleitung.
Also lasse den oberen Massestrang weg und verbinde alle Bauelemete mit dem Mittleren.
Sonst kann es zum Schwingen kommen.

Der Abblockelko muß kein low Eser sein wenn Du einen 100nF parallel schaltest.

C10,C11 sind Quatsch, obwohl sie bei deiner Masseführung sogar eine Funktion haben

Mit dem Integator vor dem ersten OPV muß dieser auch nicht ganz so schnell sein. Und 5...10Mhz Typen gibt es etliche Andere - eventuell sogar 1MHz , für den Zweiten auf jedem Falle.


Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo Bernd,

was ist der "Integator vor dem ersten OPV"? Und welche Frequenz ist gemeint?

Gruß Andreas

[Peter-1]

Hallo Andreas,

der R5 ist natürlich Unfug und ich hatte vergessen ihn zu entfernen. War in einer Vorgängerschaltung noch als Quellenwiderstand. In meinem Vorschlag ist nur für klare Pegelverhältnisse gesorgt.

[ABel]

Hallo,

nun also so?!

Gruß Andreas

[Peter-1]

Andreas,
dir ist aber doch klar, dass sich bei jeder Änderung der Poti-Einstellung der mittlere Spannungspegel der OPV heftig ändert !
Verändere mal den Wert von R8 und sehe dir den Ausgang vom ersten OPV an.

[ABel]

Hallo Peter,

wenn der Adapter auf Detektor und Soundkarte eingestellt ist, werden die Potentiometer ja nicht mehr verstellt. Denn so wie in dieser Anlage ist es dann wohl auch nicht besser?!

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Bernd,

was ist der "Integator vor dem ersten OPV"? Und welche Frequenz ist gemeint?

Gruß Andreas

R6 C2,  R4 C3
Die Grezfrequenz der OPV

Und die Platine ist nicht perfekt, sollte aber funktionieren

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo Peter,

eigentlich finde ich out1 und die Veränderung in der Versorgungsspannung nicht schlecht?!

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

was neh'm ich eigentlich als 100uF-Kondensator, wenn es nicht Elko oder Tantal sein soll?
Ein WIMA ist riesengroß. Bei Reich... gibt es keinen Keramikkondensator mit dem Wert.
Ich hab da noch einen "CAP CER 100UF 6.3V X5R RADIAL" aus den USA, mit +/-20%, mit dem Voltmeter gemessen 81uF.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo,

was neh'm ich eigentlich als 100uF-Kondensator, wenn es nicht Elko oder Tantal sein soll?
Ein WIMA ist riesengroß. Bei Reich... gibt es keinen Keramikkondensator mit dem Wert.
Ich hab da noch einen "CAP CER 100UF 6.3V X5R RADIAL" aus den USA, mit +/-20%, mit dem Voltmeter gemessen 81uF.

Gruß Andreas

Genau wie bei der virtuellen Masse einen 1....100µ und ein 100n parallel. Dabei muß der Elko kein low ESR sein - also jeder Elko.
Das gilt jetzt aber nur, wenn die zwei OPV von einer eigenen Batterie oder anderer sauberen Betriebsspannung versorgt werden. Falls an der UB noch ein Schaltwandler hängt dann lieber 100µ//100n und zuvor eine Drossel.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

für 15nF hab ich auch keine Keramikkondensatoren bekommen und nun Folienkondensatoren (WIMA) genommen. Aktuell sieht mein Projekt nun so aus:

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

hier noch das aktualisierte LTspice-Schema.

Gruß Andreas