====== Diffamp ======
==== (und 3x4 Umschalter) ====
/* Ein Titelbild: */
/* {{:eigenbau:diffamp:BILDNAME.jpg?300|}} */
{{:eigenbau:diffamp:bilder:foto_front.png?400|}}
==== Funktion ====
/* Was das Ding tun soll */
Auf die Eingänge eines Oszilloskops sollen verschiedene Gruppen von Signalquellen umgeschaltet werden. Dazu ist es sinnvoll, die Massen der Signalquellen zu trennen. Auf der Diffamp-Platine befinden sich 12 einzelne Instrumentation Amplifier. Für ein Oszilloskop mit 3 Eingängen lassen sich 4 Gruppen umschalten.
/* Ausführlichere Beschreibung: {{:eigenbau:diffamp:diffamp.lyx|}} */
==== Optionen und Alternativen ====
/* Wie man das Gerät sonst noch missbrauchen kann */
Die Platine enthält zwölf eigenständige Differenzverstärker, bestehend aus je einem [[http://www.linear.com/product/LT1167|Instrumentation Amplifier LT1167]], BNC-Ein- und Ausgang und +/- Spannungsreglern. Die Platine kann zersägt und die Module einzeln genutzt werden. Zwischen den Modulen wird die Versorgungsspannung weitergereicht, sodass nur ein Versorgungsmodul bestückt werden muss. Über einen per DIP-Switch einstellbaren externen Widerstand lässt sich der Verstärkungsfaktor von 1 bis 10000 wählen.
/*==== Performance ====
FIXME /* Wie schnell, weit, hoch das Ding auf den Bäumen ist */
==== Datum ====
Beginn des Projekts: März 2012 /* Die Zeit zu der das Projekt begonnen wurde */
==== Status ====
/* reine Idee / Prototyp / fertig zur Massenproduktion ... */
Fertig zur Massenproduktion, Platinen liegen auf Vorrat in der ElektronIQ-Werkstatt.
Aufwand für Nachbau: Platine SMD-bestücken (2 Hiwi-Stunden), Gehäuse bauen (4 Hiwi-Stunden), Bestücken und Zusammenbau (6 HiWi-Stunden), Fehlersuche (2 HiWi-Stunden)
==== Entwickler ====
Jonas Matthias, matthias@iqo.uni-hannover.de /* Auf wessen Mist das Ding gewachsen ist. Default: Der User, der die Dokuwikiseite anlegt.*/
==== Anwender ====
/* Wer das Ding bisher benutzt */
ATLAS
/*==== Schaltungsprinzip ====
FIXME*/
===== Diffamp-Modul =====
{{:eigenbau:diffamp:bilder:foto_platine.png?400|}}
==== Schaltplan ====
* Der {{eigenbau:diffamp:diffamp-modul_schematic.pdf|Schaltplan eines Moduls}} im PDF-Format
==== Layout ====
[{{ :eigenbau:diffamp:diffamp-modul_layout.png|Layout (Oberseite)}}]
* Abmessungen der Leiterplatte: 26 x 55 mm /* Höhe mal Breite in mm */
* Versorgung: ungeregelte +/- 18 V
* Der Bestückungsdruck: {{eigenbau:diffamp:diffamp-modul_layout.pdf}}
* Die Bestückungsliste: {{:eigenbau:diffamp:diffamp__bom.pdf}}, {{:eigenbau:diffamp:diffamp_bom.xls}} FIXME
* Die Source des Layouts im pcb-Format und die Gerberdaten zum Nachbestellen der Leiterplatte liegen auf der [[eigenbau:src:sourcen#diffamp|Download-Seite des Wiki]].
==== Gehäuse ====
/* Welche Kiste mit kurzer Begründung, warum gerade diese */
Ein geeignetes Gehäuse muss je nach Anwendungszweck gefunden werden. Die beiden BNC-Buchsen können auf der Unterseite der Platine montiert werden, sodass der DIP-Switch auf der Oberseite leicht zugänglich ist.
/*
* Die Source der Konstruktionszeichnung liegt auf der [[eigenbau:src:sourcen#diffamp|Download-Seite des Wiki]].
* Die {{eigenbau:diffamp:diffamp_box.pdf|Konstruktionszeichnung des Gehäuses}} im PDF-Format.
*/
/* ==== Test ====
FIXME /* Welche Signale sollten wo zu sehen sein? */
==== Bedienung ====
/* Was beim Einsatz zu beachten ist. Eventuell mit Anweisung zur Inbetriebnahme. */
Über einen per DIP-Switch einstellbaren externen Widerstand lässt sich der Verstärkungsfaktor von 1 bis 10000 wählen. Für ''R = ∞'' ist der Verstärkungsfaktor 1.
Mögliche Widerstandswerte und Verstärkungsfaktoren:
|
Ri |
Rges |
G |
G in dB |
Schalter i auf off |
|
∞ |
∞ |
1 |
0 |
1 |
| R2 |
22347 |
22846 |
3 |
5 |
2 |
| R3 |
4990 |
5489 |
10 |
10 |
3 |
| R4 |
1114 |
1613 |
31 |
15 |
4 |
| R1 |
499 |
499 |
100 |
20 |
- |
|
Ri |
Rges |
G |
G in dB |
Schalter i auf off |
|
∞ |
∞ |
1 |
0 |
1 |
| R2 |
5484 |
5489 |
10 |
10 |
2 |
| R3 |
494 |
499 |
100 |
20 |
3 |
| R4 |
45 |
49 |
1000 |
30 |
4 |
| R1 |
5 |
5 |
10000 |
40 |
- |
Zum selber Rechnen: {{:eigenbau:diffamp:r-calc.xls|r-calc.xls}}
==== Bilder ====
/* Photos vom Gerät. Wenn möglich und sinnvoll Nahaufnahmen von der Platine. Die
Bilder sollten in einem Unterordner "bilder" zum Projekt untergebracht sein.
Beipiel für den Aufruf einer Bildergalerie:
{{gallery>eigenbau:diffamp:bilder?lightbox&showname&4 }}
*/
==== Kalkulation ====
...für einen Differenzverstärker aus einem einzelnen Modul
^ was ^ wieviel ^ E-Preis ^ Preis ^ Anmerkung |
| Leiterplatte | 1x | 3.50 € | 3.50 € | 1/70 von 244 € |
| Gehäuse | 1x | 5.30 € | 5.30 € | Hammond PSLA |
| BNC-Buchse | 2x | 1.80 € | 3.60 € | isolierte Einbaubuchse |
| XLR-Buchse | 1x | 0.70 € | 0.70 € | |
| PS-Stecker | 1x | 0.50 € | 0.50 € | |
| LT1167 | 1x | 4,60 € | 4.60 € | Differenzverstärker |
| 78L12 | 1x | 0,20 € | 0,20 € | Spannungsregler |
| R, C, ... | 10x | 0,02 € | 0.10 € | Kleinkram |
| [[..:..:verschnitt]] | 1.00 € ||| |
| Summe ||| 19.50 € | |
===== 3x4-Umschalter =====
{{:eigenbau:diffamp:bilder:foto_innen.png?400|}}
==== Schaltplan ====
{{:eigenbau:diffamp:12schalt.png?400|}}
* Der {{eigenbau:diffamp:12schalt_schematic.pdf|Schaltplan}} im PDF-Format
* FIXME Die Source des Schaltplans ist auf der [[eigenbau:src:sourcen#diffamp|Download-Seite des Wiki]] abgelegt.
==== Gehäuse ====
/* Welche Kiste mit kurzer Begründung, warum gerade diese */
{{:eigenbau:diffamp:bilder:foto_rear.png?400|}}
Ein minimales 19"-Gehäuse, das eine Höheneinheit hoch und 60 mm tief ist. Modell MGF44061 von [[http://19zoll.com|Daub CNC Technik]].
/*
* Die Source der Konstruktionszeichnung liegt auf der [[eigenbau:src:sourcen#diffamp|Download-Seite des Wiki]].
* Die {{eigenbau:diffamp:diffamp_box.pdf|Konstruktionszeichnung des Gehäuses}} im PDF-Format.
*/
==== Zusammenbau ====
/* Der Dip-Switch und die dazugehörigen Widerstände R1 bis R4 brauchen nicht bestückt werden. Für ''R = ∞'' ist der Verstärkungsfaktor 1.
/* Es sollte keine Kupferlitze direkt an die Platine gelötet werden. Die Chance auf einen Kurzschluss zu benachbarten Kontakten wird dadurch größer.
/* Die Masse für die Ausgangsbuchsen ist die Masse der Spannungsversorgung. Sie darf nicht mit der Masse einer Eingangsbuchse verbunden werden (das würde den Sinn der Diffamps zunichte machen).
==== Test ====
/* Welche Signale sollten wo zu sehen sein? */
Nacheinander einen Funktionsgenerator an jeden Eingang anschließen und überprüfen, ob das Signal bei der richtigen Schalterstellung auf der richtigen Ausgangsbuchse anliegt und nicht verzerrt wird.
/* ==== Bedienung ====
FIXME /* Was beim Einsatz zu beachten ist. Eventuell mit Anweisung zur Inbetriebnahme. */
==== Bilder ====
/* Photos vom Gerät. Wenn möglich und sinnvoll Nahaufnahmen von der Platine. Die
Bilder sollten in einem Unterordner "bilder" zum Projekt untergebracht sein.
Beipiel für den Aufruf einer Bildergalerie:*/
{{gallery>eigenbau:diffamp:bilder?lightbox&showname&6 }}
==== Kalkulation ====
^ was ^ wieviel ^ E-Preis ^ Preis ^ Anmerkung |
| Leiterplatte | 1x | 35.00 € | 35.00 € | 1/7 von 244 € |
| Gehäuse | 1x | 27.00 € | 27.00 € | Daub MGF44061 |
| BNC-Buchse | 4x | 1.50 € | 6.00 € | isolierte Einbaubuchse |
| BNC-Buchse | 12x | 1.80 € | 21.60 € | Print, gewinkelt |
| XLR-Buchse | 1x | 0.70 € | 0.70 € | |
| PSK-Stecker | 12x | 0.10 € | 1.00 € | |
| 3x4-Umschalter | 1x | 1.80 € | 1.80 € | Lorlin |
| LT1167 | 12x | 4,60 € | 55.20 € | Differenzverstärker |
| R, C, ... | 60x | 0,02 € | 1.20 € | Kleinkram |
| [[..:..:verschnitt]] | 5.00 € ||| |
| Summe ||| 154.50 € | |
==== Meckerliste und Zukunftsideen ====
Was für die nächste Version zu tun ist: (:no:: verworfen, :Ok:: in Arbeit, :ok:: im Schaltplan, aber noch nicht im Layout, :OK:: erledigt)
- Status-LEDs für die Spannungsversorgung
- Eine Möglichkeit für einen "echten" Differenzverstärker mit drei getrennten Referenzpotentialen. Also drei Instrumentenverstärker. Eventuell als eigenes getrenntes Projekt.
- Eventuell als Stack statt als durchgehende Platine. Oberste Leiterplatte wäre dann ein Supply.
- Gleiches Format wie die Photodioden?
- Einen Folger, um kapazitive Lasten treiben zu können. Wobei schon 5m Kabel zu Oszillationen führen. (OP27-Folger mit Widerstand in der Rückpopplung und Widerstand in der Ausgangsleitung)
- Eine Endstufe, die 50 Ohm treiben kann
- Eingänge sollten 100k Pull-down gegen Messmasse haben.
- Eine Option für einen Tiefpass zwischen Instr. und Folger.
- TVS, oder Zenerdiode, um die beiden Massepotentiale nicht zu weit auseinander driften zu lassen