Arduino Sonographie

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[kilovolt]

Hallo stoppi,

das ist wieder mal ein sehr interessantes und ambitioniertes Projekt, Respekt! Habe mir noch gar nie so richtig überlegt, wie ein solches Gerät überhaupt funktioniert im Detail (das Funktionsprinzip ist mir grundlegend natürlich bekannt, aber wie es in der Praxis genau gelöst wird, habe ich noch nie hinterfragt).

Eine kleine Anmerkung habe ich aber noch. Der UCC37322 macht mit grösster Wahrscheinlichkeit kein 5 MHz-Signal mit, würde ich mal meinen. Konkret ausprobiert habe ich es zwar nie genau mit diesem Treiber, aber mit zahlreichen anderen Mosfettreibern. Spätestens nach einigen hundert kHz ist normalerweise Schluss. Ich würde die Verstärkung mit einer kleinen Bipolar-Transistorstufe lösen.

Gruss kilovolt

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[kilovolt]

Hallo stoppi

bei einer solch hohen Frequenz muss man nicht nur damit rechnen, dass die Signalqualität schwach ist, sondern es ist überhaupt die Frage, ob noch ein Ausgangssignal daherkommt, denn die Ausgangsstufe des Treibers dürfte damit ziemlich massiv überfordert sein. Ich halte es daher für wahrscheinlicher, dass der Treiber schlicht und ergreifend mit der Frequenz nicht klar kam, als dass Du eine Fälschung gekauft hast. Probier doch mal, die Frequenz mit einem Funktionsgenerator langsam raufzuschrauben am Eingang und schau, was am Ausgang des Treibers passiert. Solche Treiber haben teils auch Schutzschaltungen drin, damit ab einer gewissen Verlustleistung abgeschalten wird und die interne Verlustleistung dürfte im MHz-Bereich massiv werden, da es in der Ausgangsstufe zu Shootthroughs kommen kann.

Du könntest evt. diesen Teil meiner HF-SSTC nehmen, um das Signal zu verstärken:

Beste Grüsse
kilovolt

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[MaxZ]

Hallo stoppi,

Hier habe ich folgende eigenartige Beobachtung gemacht: Das Gate-Signal ist sehr schön und hat eine Dauer von rund 100ns. Zwischen Versorgung und Drain messe ich aber erstens ein viel längeres Signal (rund 500 ns) und zweitens, wenn ich zwischen Versorgung und Drain das Oszi dranhänge, dann erhalte ich überhaupt keinen Puls sondern volle Aussteuerung. Erst wenn ich einen niedrigeren Lastwiderstand (z.B. 100 Ohm) parallel zum Oszi einbaue, kommen die (aber noch zu langen) Pulse.
Was die zu lange Dauer der Pulse betrifft könnte sein, dass der Widerstand zwischen Gate und Source mit 10 kOhm vielleicht zu groß ist und daher das Gate nicht schnell genug entladen ist... Die Gatekapazität vom IRL520 beträgt 490 pF. Mit R = 10 kOhm erhält man daher eine Entladezeit im Bereich von rund R*C = 5*10^4*490*10^-12 = 4900 ns. Das werde ich noch überprüfen...

Beim ersten Problem musste ich an die Schaltzeiten - insbesondere die Ein- bzw. Ausschaltverzögerung denken, doch die sind um Größenordnungen kleiner...
Was die Gatewiderstände angeht, würde ich mal versuchen, den 100R Widerling auf ca. 10R zu reduzieren. Wenn du so schnell schalten willst, kannst du das Gate doch eigentlich nicht schnell genug ge- bzw. entladen haben. Hab gerade mal einen Blick ins Datenblatt des ICL7667 geworfen. Das Teil hat selbst schon einen Ausgangswiderstand von min. 7R. Soweit ich das verstehe, musst, bzw. sollst, du nur dann einen zusätzlichen Gatewiderstand hinzufügen, wenn du Probleme mit Überschwingern hast. In dem Fall werden 10R bis 30R empfohlen - mit Hinweis auf erhöhte Schaltzeiten.
Außerdem: Wozu genau dient der Widerstand von Gate nach Source? Dein Treiber schaltet für ein Low selbst schon gegen Masse, und dann dürften die 10kOhm, die in Fall ja "parallel" zu den 100R wären, nicht mehr ins Gewicht fallen?

Was das zweite Problem angeht, ist es gut möglich, dass der Leckstrom des MOSFETs bereits ausreicht, um über das Oszilloskop signifikant Spannung abfallen zu lassen. Im Datenblatt sind 25uA @100V angegeben, was 4MOhm entspricht -
passt zumindest von der Größenordnung her. Dann wären da auch noch die Kapazitäten zwischen allen MOSFET-Pins... Kann mir vorstellen, dass wenn nur ein Strom in der Größenordnung des Leckstromes fließt z.B. das Gatesignal kapazitiv auf Drain gekoppelt wird o.ä. Das würde zwar nicht alles erklären, könnte allerdings ein weiteres Puzzlestück sein.


Liebe Grüße,
Max

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[MaxZ]

Morgen stoppi,


Hatte irgendwie nicht mitbekommen, dass da auch noch der Piezo mit drinhing. Dann ist die Sache natürlich klarer
Dachte du hättest den Piezo gegen das Oszilloskop getauscht. Freut mich jedenfalls, dass es mit dem Widerstand hinhaut.

Hab gerade nochmal die Posts überflogen - war in der Nacht wohl nicht mehr 100%ig frisch Du schreibst, dein Gatesignal hätte nur 100ns Breite. Wenn das wirklich direkt am Gate gemessen ist, fürchte ich, dass ein gerigerer Gatewiderstand doch nicht hilft - denn das Gatesignal ist ja bereits so, wie es sein soll.
In dem Fall wäre es vielleicht interessant zu wissen, wie sich der MOSFET an resistiver Last verhält. Nur um zu wissen, ob es am MOSFET selbst, oder an der Last liegt.

Ich frage mich gerade, warum du eigentlich den MOSFET benötigst? Dein MOSFET-Treiber ist doch genau dafür ausgelegt, eine kapazitive Last zu treiben und dürfte auch leistungsstark genug sein, nicht?
In dem Fall bräuchtest du auch keinen Entladewiderstand mehr parallel zum Piezoelement. Btw. welche Kapazität hat das Teil überhaupt?


Liebe Grüße,
Max

[stoppi]

Schönen Tag noch...

[stoppi]

Schönen Tag noch...