Heute habe ich zur Übung einen Verstärker für Ultraschall Kapseln gebaut. Die Kapsel hat die Bezeichung R291 und hat eine Resonanzfrequenze von 40kHz. Da das eine Art Kristallmikrofone ist, und die sehr hochomig sind, braucht man einen Verstärker mit einem hohen Eingangswiderstand. Ein Operationsverstärker mit nicht-invertierender Beschaltung ist genau das Richtige.
Meine vorherigen Experimente mit dem invertierenden Verstärker brachten nur mangelhalfte Ergebnisse. Auch habe ich im Laufe des Tages einen Bandpass für 40kHz berechnet. Allerdings wird man ihn kaum brauchen.
Der Bandpass hat nur eine Verstärkung von 7. Zwar könnte man die Verstärkung vergrößern, dazu müsste man aber die Kondensatoren verkleinern. Und da ich schon bei 1nF bin... Habe die Schaltung auch nur schnell zusammen gesteckt. Und ich denke kleiner als 1nF sollte man da nicht gehen, wenn man keine komischen Probleme bekommen will.
Für den Impedanzwandler habe ich eine Verstärkung von 21 genommen. Damit kommt man auf eine Gesammtverstärkung von etwa 147. Ein 20mV schwaches Signal am Eingang würde also ein ca. 3V starkes Signal am Ausgang bewirken. In der Praxis funktioniert das auch wunderbar :) Als Operationsverstärker habe ich den Tl074 verwendet. Siehe Schaltplan.
Besser wäre es, man könnte statt des Bandpass ein logarithmischen Verstärker nutzen um die Dynamik des Eingangs zu verbessern. Allerdings funktioniert der bei mir nie wirklich.
Sachen die mir heute noch aufgefallen sind:
Ultraschall Kapseln als Sender mögen nur ein Tastverhältnis von 50/50. Weicht man davon nur ein wenig ab, sendet er garnichts mehr.
Bei meinem Versuchen speise ich den Sender mit 5V. Und das ist wohl "ganz schön laut". Als der Verstärker fertig war, gab es immer ein Signal im Empfänger. Egal wie gut ich die Empfängerkapsel abgedeckt habe.