schakeling om de spanning te verlagen

Hallo,
ik weet niet zeker of de vraag hier op de juiste plaats staat, maar het komt voort uit een stageopdracht dus gok ik het er maar op. Mijn excuses als het toch de foute secte blijkt te zijn.
Voor mijn stageopdracht moet ik een nieuwe meetversterker vergelijken met de huidige apparatuur door er meerdere, in de opleiding voorkomende, opdrachten mee uit te voeren.
Eén van die opdrachten is het (golf)signaal van een functiegenerator meten met verschillende meetfrequenties om zo inzicht te krijgen in de relatie tussen de frequentie van het signaal en de meetfrequentie (vouwvorming).

De huidige apparatuur heeft een redelijk meetbereik (peak peak van meer dan 10 volt). De nieuwe meetversterker heeft echter een peak peak van 200 mv. Combineer dit met niet-afgeschermde kabels en een functiegenerator die, door de eigen ruis, pas een herkenbaar signaal afgeeft bij een amplitude van 0,5 v en het is al snel duidelijk dat de meting vrij zinloos zal zijn.
Om dit probleem op te lossen wordt er gebruik gemaakt van een schakeling die, volgens het bedrijf wat de nieuwe meetversterker heeft ontworpen, er voor zorgt dat het signaal van de functiegenerator 1000 keer verkleind wordt.
De functiegenerator heeft echter de beperking dat het uitgestuurde signaal een peak peak heeft van maximaal 8v. Wanneer deze 1000 keer verkleind wordt, blijft er nog maar 8 mv over. mijn voorkeur gaat uit naar een schema dat het signaal ongeveer 10 keer verkleint.

Er zijn echter enkele problemen, die allemaal te herleiden zijn naar het punt dat ik het schema niet helemaal begrijp. Ofja, de invloed van de schakeling begrijp ik niet helemaal.
Ik wil de bestaande schakeling begrijpen (en kunnen uitleggen in mijn verslag) en kunnen aanpassen.

De belangrijkste vraag die ik heb is dan ook hoe het kan dat de bestaande schakeling het signaal 1000 keer verkleint. Het enige in de schakeling waar ik uberhaubt 1000 uithaal is de weerstand van 10k ohm te delen door de weerstand van 10.

(in het zwart staat het schema watik gekregen heb)

Daarnaast zou ik eigenlijk graag zowel de huidige als de nieuwe meetversterker gelijktijdig willen testen. Echter, wanneer ik naast de nieuwe ook de huidige meetversterker aansluit, krijg ik na de schakeling weer een andere weerstand doordat beide versterkers dan parallel komen te staan. Logischerwijs heeft dat invloed op de verkleining van het signaal, tenzij de weerstanden van de versterkers niet meegenomen dienen te worden in de schakeling.

Wat voor opleiding volg je precies? En wat verwacht je te leren met deze opdracht?

De werking van deze schakeling met vier weerstanden zou je met enige basiskennis van elektronica moeten kunnen beredeneren.

hoi,
ik doe biometrie.
Toegegeven, de basiskennis laat wat te wensen over.
Op zich heeft de schakeling niets met de opdracht te maken, echter blijkt de schakeling nodig te zijn om de proeven uit te kunnen voeren gezien de functiegenerator geen signaal kan uitsturen wat klein genoeg is om direct gemeten te kunnen worden.
Ik moet echter wel kunnen uitleggen waarom ik gebruik heb gemaakt van de schakeling en belangrijker, ik moet deze schakeling kunnen aanpassen zodat het niet 1000 keer verkleint maar bevorbeeld maar 10 keer.

Maar je zegt "deze schakeling met vier weerstanden". Mag ik dan aannemen dat de ingangsweerstand van de meetversterker niet ter zake doet? Ik was in de veronderstelling dat die ook een rol speelde.

[Bericht gewijzigd door Martin83stelten op 5 mei 2017 17:20:06 (16%)]

De ingangsweerstand doet er weinig toe... die is 10^12 Ω (1.000.000.000.000Ω) en dat mag je in deze schakeling als oneindig beschouwen (en dus verwaarlozen) ten opzichte van de 10Ω waarmee deze parallel staat.

En dan houd je een vrij eenvoudig vervangingsschema over...

dat scheelt al heel veel.
Ik ging er van uit dat het opgestuurde schema (het zwarte) en de meetversterker 1 geheel gingen vormen.

Mag ikmdan aannemen dat de factor 1000 voortkomt uit R1 / R2? En zo ja, dat als ik een factor 10 verschil wil ik R1 (en R4) gewoon kan vervangen door een weerstand van 100 ohm?

Frederick E. Terman

Honourable Member

Eigenlijk kun je dit soort dingen pas uitrekenen nadat je de Wet van Ohm hebt gehad (U= I×R en zijn twee varianten).
Maar met enig intelligent gokwerk kom je ook een eind.

Stel dat je een signaal over 10000+10 ohm aansluit, en dan gaat meten over die 10 ohm. Welk gedeelte van de totale 10010 ohm is die 10 ohm? Geldt dat ook voor alle andere stukjes van 10 ohm die je zou kunnen aanwijzen? Welk gedeelte van het signaal zal dus over 10 ohm te meten zijn? Hint: de spanningen over alle stukjes 10 ohm bij elkaar opgeteld moeten samen weer het complete signaal vormen.

De fout die je maakt door de belasting met 1012 ohm te verwaarlozen, is in de orde van grootte van 10/1012 = 10−11. Hoe verhoudt zich dat tot bijvoorbeeld de tolerantie van de meetversterker, of de nauwkeurigheid van de weerstanden?

Wat ik wel vervelend vind in het schema is dat er blijkbaar twee verschillende 'aardes' zijn. Eén van de twee kan natuurlijk niet echt aarde zijn; mogelijk zijn zelfs beide het niet. Je zult moeten uitzoeken hoe dit zit, want een ander zal deze vraag ook stellen.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Frederick E. Terman
die 2 verschillende aardes vond ik ook verwarrend.
De functiegenerator heeft geen aarde, alleen een plus en een min.
Bij de meetversterker wordt over ground gesproken wanneer het over en referentiepunt gaat.
Na wat meer onderzoek bij de productomschrijvingen van het bedrijf waar ik het schema van heb, is duidelijk geworden dat zij over ground spreken als het om de min gaat. Bij de meetversterker echter is ground de referentiewaarde en komt er daadwerkelijk een min in beeld (qua benaming).

De afwijkingen in de weerstanden zijn erg groot. De 10k weerstandjes zijn, gemeten met een fluke multimeter, ongeveer 9,9k als je een goede weerstand hebt. (ik moet ze sowieso steeds meten gezien ik de kleurcodes niet ken en de weerstandjes in een bak liggen die door alle leerlingen gebruikt worden en na afloop weer teruggelegd worden)

Door de weerstand van de meetversterker (10^12) te verwaarlozen houd ik dus eigenlijk gewoon een serieschakeling over. Doordat de spanning over beide 10 ohm weerstanden genomen wordt zou ik het dus kunnen vereenvoudigen naar een serieschakeling met 20.000 en 20 ohm (rekenkundig gezien, niet praktisch gezien). Dit is idd erg makkelijk te bereken met de wet van ohm.

Ik was dus eigenlijk gewoon veel te ingewikkeld aan het denken.

Frederick E. Terman

Honourable Member

ongeveer 9,9k

Precies; en toch is dat maar 1%. Normaal mogen ze tot wel 5% afwijken ('gouden' ringetje in de kleurcode) of zelfs 10% ('zilver').
https://www.weerstandcalculator.nl/

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

ik heb het aan het werken met een verlaging van de spanning met ongeveer 10 keer (1800 en 180 ohm weerstandjes).
Hartelijk dank voor de hulp.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Elf keer; niet tien keer (zie boven).

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

In hoeverre vindt de meetversterker het prettig om precies (anti)symmetrisch gestuurd te worden? Anders gezegd, dat steeds het gemiddelde van + en - op de referentiepotentiaal zit? Als je de - aan Ref mag knopen dan is het verschil in "ground" te omzeilen.

Op 11 mei 2017 15:04:04 schreef Frederick E. Terman:
Elf keer; niet tien keer (zie boven).

Uitgaande dat de weerstanden daadwerkelijk de waardes hebben die ze behoren te hebben wel. Ik heb het nog niet volledig berekend, maar via de multimeter was het idd iets meer dan 10 keer. Maar je hebt gelijk, het is meer dan 10.

Op 11 mei 2017 16:35:07 schreef aobp11:
In hoeverre vindt de meetversterker het prettig om precies (anti)symmetrisch gestuurd te worden? Anders gezegd, dat steeds het gemiddelde van + en - op de referentiepotentiaal zit? Als je de - aan Ref mag knopen dan is het verschil in "ground" te omzeilen.

kan ik me eerlijk gezegd niet druk om maken, gezien het gebaseerd is op het schema wat het bedrijf ook gebruikt om de versterkers te testen. Op deze manier "filter" ik wel ruis eruit doordat de ruis op beide kanalen gelijk is en wegvalt doordat steeds het verschil gemeten wordt.

Op deze manier "filter" ik wel ruis eruit doordat de ruis op beide kanalen gelijk is en wegvalt doordat steeds het verschil gemeten wordt.

Lijkt me een optimistische gedachte. Je had het over de "eigen ruis" van de functiegenerator. Die ruis manifesteert zich dus tussen "Gen+" en "Gen GND" en daarmee ook tussen + en - van de meetversterker. Wat je wel kwijt zou raken is brom e.d. als die even sterk en met gelijke fase opgepikt wordt in de twee draden van/naar de functiegenerator.
Wat is dat trouwens voor belabberd ding dat je bij 10 V uitgangsspanning last van ruis zou hebben? Misschien bedoel je brom met de netfrequentie (of het dubbele daarvan)? Dan mag de voeding van dat ding wel eens nagekeken worden.

evdweele

Overleden

Om problemen met die verschillende aansluitingen van GROUND te voorkomen zou ik er een trafo tussen zetten.
Dan weet je zeker dat er geen vreemde verschijnselen kunnen ontstaan doordat het ene apparaat asymmetrisch is en het andere symmetrisch.
De eisen waaraan de trafo moet voldoen zal je zelf moeten uitzoeken.

[Bericht gewijzigd door evdweele op 11 mei 2017 19:20:39 (12%)]

Techniek is ervoor gemaakt om ons in de steek te laten. Het blijft een ongelijke strijd tussen de techniek en de technicus.

Op 11 mei 2017 18:47:18 schreef aobp11:

10 volt kan ie niet hebben. Ding moet op ongeveer 1 volt worden ingesteld. Maar het is niet alleen ruis van de functiegenerator. De kabels vanaf de functiegenerator zijn gewone kabels, niet afgeschermd of wat dan ook. De TL verlichting bijv gaat sowieso opgepikt worden (wordt gebruikt in een gewoon klaslokaal)

Op 11 mei 2017 19:14:34 schreef evdweele:

Er komt sowieso een scheidingstrafo tussen