Ich versuche, ein LED-Lichttreibersignal abzutasten, bei dem es sich um ein Gleichstromsignal mit einer ungefähren mittleren Spannung von knapp über 50 V und einer Welligkeit von 3 V pk-pk handelt. Ich möchte das Signal mit einem Mikrocontroller abtasten, der einen maximalen 5-V-Eingang an seinem ADC hat.
Ich habe versucht, eine einfache Potentialteilerschaltung mit 1M- und 100K-Widerständen aufzubauen, und dann die Lampe geöffnet und meinen Potentialteiler parallel zu den LEDs geschaltet, die in der Lampe angesteuert werden (es scheinen 9 zu sein). Dies hat den Trick zum Absenken der Spannung getan, aber es hat die Form des Signals vollständig verändert. Ich gehe davon aus, dass dies aufgetreten ist, weil ich die Last des Treibers ändere?
Hier sind einige Bilder meines Signals vor und nach dem Potentialteiler. Die abgesenkte Spannung ändert nicht nur ihre Form, sondern wird auch leicht instabil. Die Spitze-zu-Spitze-Spannung der Welle schwankt gelegentlich und wird größer, ebenso wie die Signalfrequenz, die abnimmt (so dass sich die Welle ausbreitet und größer wird).
Vor:
Post:
Hat jemand einen Rat, wie ich diese Spannung verringern soll, während die ursprüngliche Signalform erhalten bleibt? Danke schön.
Bearbeiten: Das ist also mein Schaltplan.
Die LED-Lampe ist eine normale Lampe für den Hausgebrauch, die mit 240 V Wechselstrom betrieben wird. Die Blackbox ist die Treiberschaltung, die mit 9 LEDs in Reihe geschaltet ist. Ich habe das nicht entworfen, die freundlichen Lampenhersteller haben es getan. (Da ich nicht mehr als 2 Links pro Post mit einer Reputation unter 10 posten kann, musste ich die Bilder wie unten einfügen, wenn Sie sie kopieren und in Ihre URL-Leiste einfügen, sollte es jedoch funktionieren.)
FakeMoustache, das Zielfernrohr selbst hat keinen Masseanschluss und ist über einen Trenntransformator mit dem Netz verbunden, so dass die Masse erdfrei ist. Ich weiß nicht ganz, was du mit "von der positiven Seite geschaltet" meinst. Sie sind jedoch alle in Reihe geschaltet und positiv mit negativ verbunden :).
Wenn ich die über die LEDs messe und den Potentialteiler hinzufüge, ändert sich das Signal nicht. Es ändert sich jedoch, wenn ich den Potentialteiler anzapfe. Auch ziemlich seltsam, aber wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass ich mit meinem Oszilloskop einen Anfängerfehler gemacht habe, ändert sich die Signalform mit dem Dämpfungsfaktor an der Sonde.
Hier sind einige Messungen AC-gekoppelt. Die ersten beiden sind mit x10-Dämpfung am Tastkopf (bei auf x10 eingestelltem Oszilloskop). Bei den zweiten beiden sind Sonde und Oszilloskop auf x1 eingestellt.
Ich werde bei 1 kHz abtasten, aber ich muss es noch ausprobieren, werde das heute tun und das Diagramm zeichnen, um zu sehen, wie es mit dem verglichen wird, was ich aus meinem Oszilloskop bekomme.
Streukapazität ist eine Möglichkeit, da ich ein paar ungefähr 1,5-2 m lange Drähte verwende, um die Lampe mit meinem Potentialteiler zu verbinden. Aber würde das nicht das Signal über den gesamten Teiler sowie aus der Mitte beeinflussen?
Sie müssen das Signal puffern, bevor Sie es herunterteilen. Operationsverstärker sind der übliche Weg, dies zu tun. Abhängig von der benötigten Präzision kostet ein Instrumentierungs-Operationsverstärker etwas mehr, hat aber eine niedrigere Offset-Spannung und tendiert dazu, über den Bereich am linearsten zu sein.
Die übliche Konfiguration besteht darin, das Signal an den positiven Eingang eines Operationsverstärkers anzuschließen, möglicherweise mit einem hochohmigen Widerstand zum Schutz. Der Eingang des Operationsverstärkers ist sehr hochohmig. Der Ausgang wird dann mit Widerständen geteilt und optional in einen anderen Operationsverstärkerpuffer eingespeist, um Probleme zu vermeiden, die von der Impedanz des ADC herrühren.
Das folgende Schema zeigt eine Division durch 2:
Sie sollten zuerst die 10x-Sonde des Oszilloskops kompensieren. Sieht mir überkompensiert aus.
Die LED könnte so etwas wie einen Open-Drain-Treiber haben, wobei die abfallende Flanke die schwimmende ist, die sich in einen niedrigen Treiber ändert, wenn Sie den Teiler setzen.
Deshalb sieht die Form mit und ohne Trennwand anders aus.
Ein gemeinsamer Treiber wie dieser lässt die negative Seite der LED zwischen der Induktorentladung und dem offenen Transistor schweben.
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Der Jitter, den Sie bei der 10X-Sonde sehen, ist auf das HF-Rauschen zurückzuführen, das durch die überkompensierte Sonde verstärkt wird und den Trigger stört.
Eine Impedanz von 100 K ist nicht so niedrig, dass sie unempfindlich gegen Abgriffe ist.
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