Bliksembarometer

Hoewel de bliksemdetector gebaseerd op het Techlib-concept het uitstekend doet, ben ik verder gegaan (langzaam...) met het bliksembarometer-concept van Elektuur.

https://drive.google.com/file/d/1pGjr5RrkSeDrnjien6IXB6X93F3An-LA/view

Ik heb het ontvangstgedeelte gemaakt, en daarop de pulsvormer/weeergave van de Techlib schakeling op aangesloten. Ik vond slechts dat draaispoelmetertje niet interessant. Ik wil een LED en buzzer gebruiken.

Helaas werkt deze combinatie niet goed. Ik krijg een heleboel stoorsignalen van mijn omgeving op het puls/weergave-gedeelte, en ik zie op de scoop dat het signaal van allerlei lampen daarin sterk vertegenwoordigd is.

Mijn conclusie was dat de afgestemde kring niet selectief genoeg is om uitsluitend de 10kHz singalen eruit te pikken. Die Elektuurschakeling stamt uit de tijd dat de meeste nog geen huis vol geschakelde voedingen hadden.

Dus ben ik gaan werken aan een bandpas-filter voor 10kHz. Eerste poging was een flop, maar deze schakeling werkt tot op zekere hoogte.

2 van deze achter elkaar gezet:
https://www.changpuak.ch/electronics/Simple_Bandpass.php

Echter, niet geheel volgens plan. Het LPF (10.2kHz) werkt ok, want ik zie het signaal zwakker worden als ik de frequentie verhoog, en bij 20kHz is het signaal al minder dan de helft.

Maar het HPF (9.8kHz) werkt slecht. De verzwakking treedt niet op, maar het signaal wordt wel heel erg vervormd.

Alle aansluitingen nagelopen en geen fouten ontdekt. De waardes van de weerstanden zijn samengesteld met 3 individuele weerstanden om zo dicht mogelijk in de buurt te komen van de berekende waarde. De condensatoren zijn ook redelijk goed in de buurt van de berekende waardes.

Nu heb ik eigenlijk 2 vragen:

-wat kan de reden zijn dat het HPF slecht werkt. Was deze keuze voor deze schakeling verkeerd?

-zou het beter zijn geen symmetrische voeding te gebruiken, maar de schakeling om de bouwen naar een asymmetrische voeding? (Dat aangezien de rest ook asymmetrisch gevoed wordt uit een 9V batterij)

Aan de ingang zie ik een potentiometer zitten. (Een deel van) de weerstand van die potentiometer is in serie met de weerstand van 3.455 kΩ. De stand van de potentiometer beïnvloedt dus ook de doorlaatfrequetie van het eerste bandfilter.
Hoe ziet het signaal op de uitgang van de 1e opamp uit? Dat zou toch al redelijk sinusvormig moeten zijn.

Op woensdag 12 juni 2024 23:37:36 schreef ronw:
-zou het beter zijn geen symmetrische voeding te gebruiken, maar de schakeling om de bouwen naar een asymmetrische voeding? (Dat aangezien de rest ook asymmetrisch gevoed wordt uit een 9V batterij)

Symmetrische voeding is juist goed. Dan is de spanning op de ingangspennen van de opamp keurig in het midden.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op (37%)]

Op woensdag 12 juni 2024 23:37:36 schreef ronw:

Echter, niet geheel volgens plan. Het LPF (10.2kHz) werkt ok, want ik zie het signaal zwakker worden als ik de frequentie verhoog, en bij 20kHz is het signaal al minder dan de helft.

echt ok kan je dat niet noemen, het is slechts 6dB per octaaf.. en dat doet een passief RC filtertje ook..

Op woensdag 12 juni 2024 23:37:36 schreef ronw:

Maar het HPF (9.8kHz) werkt slecht. De verzwakking treedt niet op, maar het signaal wordt wel heel erg vervormd.

-wat kan de reden zijn dat het HPF slecht werkt. Was deze keuze voor deze schakeling verkeerd?

Je stuurt een sinus in? dan moet er hoe dan ook een sinus uitkomen. Dat is hier duidelijk niet het geval.Er treed ernstige niet lineaire vervorming op, omdat er iets niet goed gaat, of er zijn oscillatieneigingen .

en ja, er zijn betere schema's.

@ohm pi

Potmeter...ja...uiteraard...bij mij ging nu ook een lampje branden...

Indien ik deze schakeling wil blijven gebruiken, dam moet ik een zeer laag-ohmige uitgang op deze ingang aansluiten. Een enkele opamp als buffer geschakeld?

@kris

Begrijp daaruit dat er mischien nog meer fout zit. Ik zal donderdag avond de verzwakking exact bepalen. Maar als je gelijk hebt, dan kan deze schakeling in de recyclebak....

Was mijn keuze voor 2x20=400x versterking overdreven? Dit was een pure gok, maar ingegeven door de originale schakeling, waarin het signaal na ontvangst ook flink versterkt wordt.

probeer het eerst eens met één opamptrapje.

maar er bestaan betere schakelingen. een populaire was ooit een wienbrug met feed-back, krijg je een scherpe doorlaatcurve.

Daar dacht ik ook aan.
Kan hier simpel door twee weerstanden aan de + ingang van de 1e opamp te knopen. De ene gaat naar de uitgang van de 1e opamp. De andere naar de massa. En dan alles zo instellen dat dit bandfilter niet gaat oscilleren.

Op donderdag 13 juni 2024 18:15:53 schreef ohm pi:
Daar dacht ik ook aan.
...twee weerstanden aan de + ingang van de 1e opamp te knopen. De ene gaat naar de uitgang van de 1e opamp. De andere naar de massa...

OK, dat is op zich simpel, maar dan de keuze voor de weerstanden. In welke ordegrootte en verhouding moeten deze zijn?

In dezelfde verhouding als de nu aanwezige weerstanden.
Dan oscilleert het bandfilter net wel of net niet.
Je hebt dan maximale versterking met de hoogste Q.
Dan wordt het spelen met de waarden voor de mooiste bandbreedte en versterking.
Als het filter oscilleert, dan heb je een Wienbrugoscillator gemaakt.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op (13%)]

Ik ben ondertussen gevordert met mijn project een werkende onweersdetector voor een frequentie van 10kHz te maken.

Ik heb pogingen om dat met opampfilters te doen voorlopig opgegeven, en dankzij Blackdog/Bram in een andere discussie (https://www.circuitsonline.net/forum/view/165704) ben ik veel verder gekomen.

Hij wil een tijdseinontvanger op 77,5 kHz maken, dus zijn schema laat zich makkelijk aanpassen voor een lagere frequentie.

Ik gebruik spoelen die ca. 100mH zijn, met varicap afstemming (2x 1SV149) om het makkelijker te maken resonantie te verkrijgen.

Mijn prototype werkt uitstekend en ik krijg een signaal van ca. 35 Vpp bij een ingangssignaal van ca. 10 mV.

Mijn volgende stap was een voorversterker voor de ontvangstspoel op ferrietstaaf.

Ik heb 2 versterkers geprobeerd.

Een Elektuur ontwerp met 2 mosfets:

En een ontwerp waarvan ik vergeten ben precies waar ik die vond (Butler-een VLF ontvanger):

Bij gelijke testomstandigheden kreeg ik een uitgangssignaal van respectievelijk 1 V en 8 V, dus de opamp versterker doet het bij deze frequentie beter.

Moet ik wel toegeven dat ik niet de voorgeschreven mosfets heb gebruikt, maar 2x de BF961, een type waarvan ik er voldoende heb.

De volgende stap wordt een schakeling die het 10 kHz signaal kan omzetten naar een zichtbaar/hoorbaar signaal. Ik ga uit van een LED en piezopieper aangesloten op een comparator.

Ron

Dat de schakeling met de twee mosfets wat minder versterkt ligt mijn inziens aan de instelling van de tweede fet. Die is blijkbaar ingesteld als line driver (voor aansturen van laagohmige belasting). Door de drain en source weerstanden van fet 2 aan te passen kan je er veel meer uithalen.

Ja, daar heb je ongetwijfeld gelijk in! OK, dan ga ik deze weerstanden verhogen/aanpassen. Het originale ontwerp is bedoeld tot 30MHz, en dan is de TL071 sowieso al lang niet meer te gebruiken. Ik ga binnenkort verder met mijn 160/80/40m projecten, en dan zou het mooi zijn deze versterker voor deze projecten te kunnen gebruiken.

Thanks!

Ron

Inderdaad Kris, het verschil is spectaculair! Ik heb de source weerstand verhoogd tot 330 ohm en de drain weerstand tot 2K. Proefondervindelijk met potmeterjes bepaald.

Mijn meetopstelling is wellicht primitief te noemen, maar het functioneert:

Met als resultaat nu een uitgangssignaal van bijna 10Vpp!

Het gele signaal, de groene geeft het uitgangssignaal van mijn signaalgenerator weer.

Nogmaals bedankt, en weer wat geleerd!

Ron