Opengeiger PMT-Adapter

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

Simulationen sind nur grobe Annäherungen. In der Praxis sieht es meist nüchterner aus. Du kannst garnicht alle Faktoren berücksichtigen , die in der Praxis auftreten.

Also aufbauen und ausmessen. Bei sowas geht das noch wild als Drahtigel, wenn man zumindest die richtige Abblockung und Masseführung beachtet.

Ich simuliere garnichts. Ehe ich mich in die Software eingearbeitet habe , habe ich die Schaltung zehnmal aufgebaut und nach meinen Anforderungen abgeändert. Berechnungen von zum Beispiel Filtern werden einem heutzutage auch leicht gemacht. Für fast Alles gibt es Onlinrechner. Und Schaltungsbeispiele gibt es auch massig im Netz. Mit solchen Einzelschaltungen setze ich dan meine Gesamtschaltung Stufe für Stufe zusammen und teste jede Stufe in einem Versuchsaufbau.
Aber man braucht halt ein paar Meßgeräte.

Die Diode ist irgendeine Kleinsignaldiode , wie die 1N4148. Soll es hochohmig werden gibtes spezielle pA-Dioden wie die BAV199.

Die Stabilität ist gegeben, wenn Du nicht zu nahe am Umschlagpunkt bist. Du mußt immer Toleranzen berücksichtigen und dann noch deinen Aufbau.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

hier Mal ein erster Platinenentwurf mit 2x MCP60x.

Für eine alternative Stromversorgung Batterie/Akku oder USB hab ich noch Fragen:

1. Wo bekomme ich eine USB-Einbaubuchse C 3.1 zur Printmontage, in der nur die Kontakte für die Stromversorgung (also wohl VBus und GND) bestückt sind? Oder muss ich einen Fischer USB 31 C USB 3.1 Typ C Buchse nehmen und mir alle anderen Pins abkneifen?

2. Ich hab schon gesehen, das das was an Rauschen aus einem USB-Steckernetzteil heraus kommt, sehr unterschiedlich ist. Was muss, was sollte ich zusätzlich tun, um die Stromversorgung über USB zu glätten? Oder darf ich sowieso nur aus einem batteriegetriebenen Gerät (Notbook, Powerbank) meinen USB-Strom holen?

Gruß Andreas

[Peter-1]

Als Beispiel dient ein Netzfilter. So etwa habe ich eine Schaltung zur Hochspannungsversorgung vor dem PMT.
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[ABel]

Hallo Peter,

ich hab ne Weile gebraucht eine kleine Drossel zu finden. Ist diese hier OK?

Schaffner Gleichtaktdrossel, radial, 1.1 mH, 2 A, RN102-2-02-1M1
z.B. hier https://www.buerklin.com/de/p/schaffner/festinduktivitaeten/rn102-2-02-1m1/76D2039/

Ich habe dennoch das Gefühl, das dieser Schaltplan aus wikipedia (Netzfilter) vor allem für ein AC-Netz gemacht ist. Meinen Adapter kann ich ja nur parallel zu einem der beiden Cy anschließen. Bleibt der Anschluss am zweiten Cy offen? Oder muss da ein Lastwiderstand ran?

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

Peter meint sicherlich diese Schaltung zur Entstörung netzseitig für dein USB-Steckernetzteil.
Sekundär muß die Masse natürlich glatt durchgehen, aber der Plus muß noch gefiltert werden Elko, Drossel Elko und zu den Elkos parallel 100n - so wie bei deinem PMT-Adapter. Wobei hier wegen des kleinen Stromes 1µ Elkos reichen und für die Drossel alles von 1mH....10mH ausreicht. Eigentlich reicht anstatt Drossel auch ein Widerstand , der der dir die zu hohe Betriebsspannung gleich auf 5V reduziert.
Bei USB-Versorgung kannst Du natürlich keinen Widerstand nehmen, also da dann die Drossel.

Das Sauberste und Einfachste ist und bleibt aber die Batterie oder Akku.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

für die Glättung der USB-Stromversorgung hab ich mir Anleihen genommen beim Theremino PMT-Adapter (siehe oben rechts).

Die 47 nF Kondensatoren C11 und C14 sowie die 100 k Ohm-Widerstände R10 und R11 an den Ausgängen der beiden OpAmps stammen aus dem MCP60x-Datenblatt. Wenn ich sie in der Simulation rausschmeiße ändert sich nichts erkennbares, weder beim Output-Signal noch bei der Stabilität mit open und mit closed loop. Macht es Sinn sie drin zu lassen, oder besser ganz raus damit?

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

ich weiß nicht, habe nicht nachgesehen, aber die der Widerstand und Kondensator am Ausgang stammt bestimm aus einer Meßanordnung und stellen dafür eine definierte Last da.
Also für deine Schaltung unnötig.
Der 1M am Eingang gehört meiner Meinung nach  auf Masse. Der gehörtzum Eingangsfilter und soll C3 definiert entladen.

Viele Grüße
Bernd

[Elektroniknerd]

Die Kondensatoren CL sind völliger Unsinn.
Das ist im Datenblatt eine Ersatzschaltung für die unvermeidlichen Last-, Pin- und Leiterbahnkapazitäten. Der angebene Wert ist der maximale Wert, damit der OP noch sicher stabil arbeitet.
Dein Aufbau würde den OP also gezielt knapp oberhakb der Stabilitätsgrenze betreiben.

[Peter-1]

Schaltungsvariante 1001 oder mehr ?
Ein Glück, ich habe noch Haare auf dem Kopf und nicht alle ausgerissen.
Was soll C11 R10 ??? , C14 R11 ??? , warum ein aktives Filter in der 2. Stufe?
Was soll C9 , C12 , es gibt doch C13 mit 100uF.
Ich verstehe auch ansatzweise diese Schaltung bald nicht mehr. Einfach ist wohl zu einfach?

Schönen Tag
Peter

[ABel]

Hallo,

Bernd hatte mich in seinem Beitrag #192 vom 13. September 2024, 13:52 auf das TI-Papier sloa030a.pdf (Single-Supply Op Amp Design Techniques) hingewiesen. Darin wird ein Vrev bei den Berechnungen mit einbezogen. Das hatte ich zuvor noch nicht gesehen. Der RG wird sonst immer von IN- an Masse gelegt. Ich wollte eigentlich meine RG's auch an Masse legen, weil ich dachte, nur so würde die Berechnung für die OpAmp-Verstärkung stimmen. Durch Experimentieren mit LTspice war ich aber inzwischen auch selbst darauf gekommen, das die an den Offset für das Inputsignal müssen, der vom Trimmer R14 eingestellt werden kann. Für mich gilt doch wohl ,,Case 2: VOUT = mVIN – b"?!

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

und hier zur Erinnerung das Schema für den PMT-Adapter von Theremino. Unten rechts kommt der Strom aus einem USB-Kabel an (CN1) und läuft dann über R14, L2 und L1 (oben links), mit C14 und C13 an GND.
Warum tun die das?

Gruß Andreas

[Peter-1]

Hallo Andreas,

L1 ist doch die Speicherinduktivität für die Hochspannungserzeugung. Hat also nix mit einer Filterung zu tun.
Die anderen Bauteile nach CN1 sind für die Filterung. Dieser Aufbau ist "stinknormal" !

[ABel]

Hallo Bernd,

fliegt dann der 2te Elko - der zwischen L1 und L2 - auch raus?

Gruß Andreas

[Peter-1]

C13 ist ganz wichtig !

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

auweihaaaa, nun hat der Peter Glatze - hier nochmal ganz langsam zum

Beim PMT-Adapter besteht die Siebkette(Filter) hauptsächlich aus C14, L2 und C13. Wobei C13 noch andere Aufgaben hat - Siebkondensator, Verringerung des Spannungsqueleninnenwiderstandes und und Ladungsspeicher für den Schaltwandler.
R14 dient hauptsächlich der Strombegrenzung im Fehlerfall, damit die USB nicht gleich gehimmelt wird.
Die großen Elkos sind hier wegen der hohen impulsmäßigen Belastung notwendig.

Bei deinen Zwei OPV, wellch nur mA ziehen reichen weitaus kleinere Kapazitäten.

Das was Peter bemängelte mit Dem Filter vor dem OPV und aktiven Filter nach dem OPV habe ich bewußt nicht bemängelt, da für die Funktion der OPVs nicht relevant.
Tatsächlich reich aber wirklich eines der Beiden aus, und nicht doppelt gemoppelt - aber egal , auf zwei Filter aufgeteilt geht auch. Aber das Filter vor dem OPV würgt dir die Spannung runter. Und wenn Du dann verstärkst hast Du mehr Rauschen. Abvber das habe ich gefühlt schon zigmal geschrieben

Viele Grüße
Bernd