Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

Diskutiere Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker im Elektronik allgemein Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo, ich will eine Schaltung entwickeln, die ein EKG-Signal als Eingangssignal nimmt, und automatisch ein akkustisches Signal bei jedem...

  1. THM

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    Hallo,
    ich will eine Schaltung entwickeln, die ein EKG-Signal als Eingangssignal nimmt, und automatisch ein akkustisches Signal bei jedem qrs-Komplex ausgibt (Der beep in den netten Krankenhausserien). Hierzu will ich wie folgt vorgehen:
    1.) Ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 3Hz
    2.) Ein Differenzenverstärker, der um einen Faktor 100 verstärkt
    3.) Ein Komparator mit einem Referenzwert von 7V
    4.) Piezolautsprecher

    Die Teile 1, 3 und 4 funtkionieren. (3 und 4 bisher natürlich nur mit simulierten Signalen)

    Bei dem Differenzverstärker treten einige Probleme auf. Wir nutzen einen TL082 und legen In+ direkt auf Masse. In- verschalten wir mit 12 Ohm und 1,2 kilo, was eine Verstärkung von 100 ergeben sollte. Reell erreichen wir aber nur eine Verstärkung von ca 40. Nehmen wir nun 1,2kilo und 120k, was der selben Verstärkung entspricht, erhalten wir eine Verstärkung von ca 65. Besser, aber immernoch keine 100.

    Durch die Änderung der Widerstände verringere ich natürlich den Strom, der in den OPV fleißt. Mir ist aber leider nicht klar, welchen Einfluss dies auf meine Verstärkung hat. Evtl kann mir hier jemand aus der Patsche helfen. Bin für Erklärungen, Literaturhinweise und jede Art für Ideen dankbar.
     
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  3. bigdie

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Der Eingangawiderstand eines invertierenden Verstärkers ist praktisch = dem Widerstand vor dem - Eingang also 12 Ohm bzw 1,2k. Das ist wahrscheinlich viel zu klein. Ich kenne deinen Tiefpass nicht. Stelle den Plan doch mal ein.
     
  4. THM

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    http://www.imgbox.de/show/img/SILEOc1oir.jpg
    Das wäre die Schaltung: R1= 5,36k; c=10mikro; R1=100*R2 (bei mir gewählt wie oben beschrieben), OPV: TL082
     
  5. #4 bigdie, 28.11.2012
    Zuletzt bearbeitet: 28.11.2012
    bigdie

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    soll das der Tiefpass sein? Ich würde mal sagen, um Herzströme zu messen sollte die Schaltung im Eingang ziemlich hochohmig sein, dazu eignet sich ein nichtinvertierender Verstärker mit einem OP viel besser.
    Übrigens ich kenne deine Kenntnisse ja nicht und aus deiner Schaltung kann ich es leider nicht entnehmen aber für OP braucht man in der Regel eine symetrische Spannung also auf Masse bezogen z.B +9V und -9V z.B. 2 9V Batterien
    Das sieht dann ungefähr so aus
     

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  6. THM

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Natürlich wird der OP mit 2 9V- Batterien betrieben, das hatte ich einfach vorrausggesetzt.
    Bei dem Tiefpass haben wir Frequenzen von 8HZ. Also haben wir die Grenzfrequenz bei 3HZ gewählt und damit berechnet und es verhält sich bis dahin auch wie gewünscht.
    Leider gibt mir das bisher allerdings auch keine Lösung für mein Problem warum bei rechnerisch gleicher Verstärkung tatsächlich eine andere Verstärkung dabei raus kommt.
     
  7. #6 süddeutshland_elektriker, 28.11.2012
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    süddeutshland_elektriker Spannungsgeprüft

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Laß bitte mal das TP-Filter weg, speise ein Signal von einem (niederohmigen!!) Funktionsgenerator direkt am Eingang des Diff.-Verstärkersblockes ein.

    Erreichst Du dann die berechnete V=100?

    Es ist sehr wahrscheinlich so wie es bigdie vermutet: Da ist der Quellwiderstand der vorgeschalteten Stufe ein Problem für den Diff-Amp.
    Denn bei 3Hz ist der Frequenzgang des TL082 kein Problem.

    GANZ WICHTIG:
    So wie Deine Schaltung für mich aus deinen Angaben entnehmbar ist, ist es bisher lediglich ein invertierender Verstärker.
    Da ist keinerlei diff-Amp sichtbar.
    Sofern also Deine Anordnung NUR aus RC-TP und nachgeschaltetem inv. Verstärker besteht, wird das das Problem sein.
    Du mußt also noch zumindest einen Buffer zw. RC Filter und inv. Verstäker schalten.

    Und noch was: alle EKG Verstärker die ich zur Produktionsreife entwickelt habe, hatten ein Rin von mehr als 200 kOhm - nur mal so als Hinweis wie Deine Entwicklung laufen müßte.
     
  8. bigdie

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Wie schon gesagt, der Eingangswiderstand wird zu niedrig sein. Dazu muss man allerdings auch die Tiefpassschaltung kennen. Die hast du aber noch nicht eingestellt.
     
  9. #8 süddeutshland_elektriker, 28.11.2012
    süddeutshland_elektriker

    süddeutshland_elektriker Spannungsgeprüft

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Evtl meint er mit dem TP: SILEOc1oir.jpg aus obigem Link.
     
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  11. bigdie

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Das ist niemals ein Tiefpass, mit viel gutem willen und einem kleinen C wirds ein Hochpass
     
  12. THM

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    AW: Probleme mit der Dimensionieren der Widerstände bei einem Differenzenverstärker

    Besten Dank für eure Mühen... ich denke wir haben das Problem im Griff. Wir haben wesentliche höhere Widerstände genommen und damit funtioniert es. Es lag anscheinend an den zu hohen Strömen, die bei den kleineren Widerständen flossen und der OPV damit so nicht klar kam.
     
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