Piezoverstärker - Selbstbauen - Wie?

[Marcus]

Hallo!

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Die Piezokapazität beträgt ca. 2,6 nF.
Muß den Piezo mit +/-300V (bipolar) ansteuern.
Maximale Ansteuerfrequenz beträgt ca. 10 Hz.
Um den Verstärker anzusteueren, will ich den +/-10V analog Ausgang des
DA-Wandlers meiner Meßkarte verwenden.

Benötige den Verstärker für eine Schwingungsregelungsaufgabe, will mir
keinen Verstärker von Piezomechanik, PhysikInstrumente,... kaufen.

Vielleicht könnt Ihr mir weiterhelfen.

Vielen Dank für Eure Hilfe.

mfg,
Marcus

 

[Andreas Schmidt]

"Marcus" <scorpman@directbox.com> schrieb im Newsbeitrag
news:a504bd72.0402040425.7e55c451@posting.google.com...

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Die Piezokapazität beträgt ca. 2,6 nF.
Muß den Piezo mit +/-300V (bipolar) ansteuern.
Maximale Ansteuerfrequenz beträgt ca. 10 Hz.
Um den Verstärker anzusteueren, will ich den +/-10V analog Ausgang des
DA-Wandlers meiner Meßkarte verwenden.

Benötige den Verstärker für eine Schwingungsregelungsaufgabe, will mir
keinen Verstärker von Piezomechanik, PhysikInstrumente,... kaufen.

In folgender Appnote wird ein Verstärker mit +-120V Output
beschrieben.
Mit anderer Bestückung liese sich da bestimmt noch mehr rausholen.
http://www.national.com/an/AN/AN-272.pdf

Andreas

 

[Markus Greim]

Schau doch mal unter Verstärker für Elektrostaten (Lautsprecher).
Vielleicht auch mit Röhren ist bei hoher Spannung und wenig Strom
gar nicht so daneben. (nicht 100% ernst gemeinter Vorschlag)
Grüße

Markus

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Die Piezokapazität beträgt ca. 2,6 nF.
Muß den Piezo mit +/-300V (bipolar) ansteuern.
Maximale Ansteuerfrequenz beträgt ca. 10 Hz.
Um den Verstärker anzusteueren, will ich den +/-10V analog Ausgang des
DA-Wandlers meiner Meßkarte verwenden.

Benötige den Verstärker für eine Schwingungsregelungsaufgabe, will mir
keinen Verstärker von Piezomechanik, PhysikInstrumente,... kaufen.

 

[Harald Wilhelms]

scorpman@directbox.com (Marcus) wrote in message news:<a504bd72.0402040425.7e55c451@posting.google.com>...

Hallo!

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Die Piezokapazität beträgt ca. 2,6 nF.
Muß den Piezo mit +/-300V (bipolar) ansteuern.
Maximale Ansteuerfrequenz beträgt ca. 10 Hz.
Um den Verstärker anzusteueren, will ich den +/-10V analog Ausgang des
DA-Wandlers meiner Meßkarte verwenden.

Benötige den Verstärker für eine Schwingungsregelungsaufgabe, will mir
keinen Verstärker von Piezomechanik, PhysikInstrumente,... kaufen.

Vielleicht könnt Ihr mir weiterhelfen.

Vielen Dank für Eure Hilfe.

mfg,
Marcus

Hallo Markus,
normalerweise sieht ein solcher Verstärker nicht anders aus, wie
jeder andere Verstärker, man muss nur auf entsprechend Spannungs-
feste Transistoren achten. Bist Du Dir sicher, das Du eine bipolare
Spannung brauchst? Normalerweise werden Piezos entweder mit positiver
oder mit negativer Spannung angesteuert, da Piezos zwar gut drücken,
aber ganz schlecht ziehen können.
Gruss
Harald

 

[Martin Lenz]

Harald Wilhelms schrieb:

mfg,
Marcus

Hallo Markus,
normalerweise sieht ein solcher Verstärker nicht anders aus, wie
jeder andere Verstärker, man muss nur auf entsprechend Spannungs-
feste Transistoren achten. Bist Du Dir sicher, das Du eine bipolare
Spannung brauchst? Normalerweise werden Piezos entweder mit positiver
oder mit negativer Spannung angesteuert, da Piezos zwar gut drücken,
aber ganz schlecht ziehen können.

Ist die mechanische Zugfestigkeit des Kristalles so schlecht - würde er
also brechen bei Zugbelastung?
In V2000 Viedeorecordern war eine Piezonachführung des Kopfes vorhanden
(er saß auf einem Piezo-Biegebalken), das NT erzeugt u.a. +/-150V ich
denke das das nur für die Piezos war. Bei einem Biegebalken denke ich
auch, daß man nicht sinnvoll von Zug und Druckrichtung sprechen kann, er
war auch nicht vorgespannt.

Martin

 

[Michael Koch]

Hallo Marcus,

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

1. Besorg dir das Datenbuch von APEX, da gibt's jede Menge
Hochspannungs-OP's, genau richtig für deine Anwendung.
Allerdings nicht billig.

2. Ich hätte noch einen gebrauchten PZ-300 von Burleigh, der
hat drei unabhängige Kanäle mit jeweils 0 bis 180 Volt.
Preis VB.

Gruss
Michael

 

[Marcus]

Harald.Wilhelms@web.de (Harald Wilhelms) wrote in message news:<37257252.0402050112.17c2f050@posting.google.com>...

scorpman@directbox.com (Marcus) wrote in message news:<a504bd72.0402040425.7e55c451@posting.google.com>...
Hallo!

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Die Piezokapazität beträgt ca. 2,6 nF.
Muß den Piezo mit +/-300V (bipolar) ansteuern.
Maximale Ansteuerfrequenz beträgt ca. 10 Hz.
Um den Verstärker anzusteueren, will ich den +/-10V analog Ausgang des
DA-Wandlers meiner Meßkarte verwenden.

Benötige den Verstärker für eine Schwingungsregelungsaufgabe, will mir
keinen Verstärker von Piezomechanik, PhysikInstrumente,... kaufen.

Vielleicht könnt Ihr mir weiterhelfen.

Vielen Dank für Eure Hilfe.

mfg,
Marcus

Hallo Markus,
normalerweise sieht ein solcher Verstärker nicht anders aus, wie
jeder andere Verstärker, man muss nur auf entsprechend Spannungs-
feste Transistoren achten. Bist Du Dir sicher, das Du eine bipolare
Spannung brauchst? Normalerweise werden Piezos entweder mit positiver
oder mit negativer Spannung angesteuert, da Piezos zwar gut drücken,
aber ganz schlecht ziehen können.
Gruss
Harald

Hallo Harald,

ja, ich brauche bipolare Spannung. Verwende keine Piezoplatten,
sondern -faser. Hab' alles schon mit einem "dicken" Verstärker
ausprobiert. Hat alles funktioniert. Ziel ist es jetzt alles billiger
und kleiner zu kriegen...
Hab' halt zu wenig Erfahrung mit der E-technik...
mfg,
Marcus

 

[Marcus]

Markus Greim <greim@schleibinger.com> wrote in message news:<bvr4kp$a0v$07$1@news.t-online.com>...

Schau doch mal unter Verstärker für Elektrostaten (Lautsprecher).
Vielleicht auch mit Röhren ist bei hoher Spannung und wenig Strom
gar nicht so daneben. (nicht 100% ernst gemeinter Vorschlag)
Grüße

Markus



Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Die Piezokapazität beträgt ca. 2,6 nF.
Muß den Piezo mit +/-300V (bipolar) ansteuern.
Maximale Ansteuerfrequenz beträgt ca. 10 Hz.
Um den Verstärker anzusteueren, will ich den +/-10V analog Ausgang des
DA-Wandlers meiner Meßkarte verwenden.

Benötige den Verstärker für eine Schwingungsregelungsaufgabe, will mir
keinen Verstärker von Piezomechanik, PhysikInstrumente,... kaufen.

Hab' ich heute mal getan, aber hab' nichts überzeugendes gefunden, die
Hifi-HighEnd-Teile kosten ja auch einige Kilo-Euros...
Vielleicht find' ich ja noch was...

Gruß,
Marcus

 

[MaWin]

Marcus <scorpman@directbox.com> schrieb im Beitrag <a504bd72.0402050757.34152155@posting.google.com>...

Hab' ich heute mal getan, aber hab' nichts überzeugendes gefunden

Deine 10Hz sind dermassen langsam, das es der simpelste Verstaerker tut.
Ignoriiere alles was du bei der Suche nach speziellen "Piezotreibern" findest,
die sind alle fuer hohe Geschwindigkeit ausgelegt, auch Verstaerker fuer
Elektrostaten.
Du allerdings brauchst (wenn ich mich nicht verrechnet habe) zum Umladen
keine 25uA Strom, da tut es ein Klasse-A-Verstaerker (also simpel ein NPN
Transistor an -300V mit Kollektorwiderstand von sagen wir 470kOhm/1Watt
nach +300V, an dessen Kollektor der Piezo nach Masse kommt und einem
linearisierenden Emitterwiderstand (ausreichend fuer deine 20V Ansteuerspannung).
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Harald Wilhelms]

scorpman@directbox.com (Marcus) wrote in message news:<a504bd72.0402050754.599ee68f@posting.google.com>...

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan,

Der Schaltplan ist nicht das Problem, es reicht ein normaler
Transistor in Emitterschaltung; er muss nur für ca. 1000V geeignet sein.
Etwas Erfahrung im Aufbau von Schaltungen sollte man allerdings
schon haben...
Bestellnummer, Platine, oder

ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

Hallo Harald,

ja, ich brauche bipolare Spannung. Verwende keine Piezoplatten,
sondern -faser. Hab' alles schon mit einem "dicken" Verstärker
ausprobiert. Hat alles funktioniert. Ziel ist es jetzt alles billiger
und kleiner zu kriegen...
Hab' halt zu wenig Erfahrung mit der E-technik...

Dann wird es schwierig bis unmöglich...
Gruss
Harald

mfg,
Marcus

 

[Marcus]

"MaWin" <me@privacy.net> wrote in message news:<01c3ec10$7674bde0$0100007f@amdk6-300>...

Marcus <scorpman@directbox.com> schrieb im Beitrag <a504bd72.0402050757.34152155@posting.google.com>...

Hab' ich heute mal getan, aber hab' nichts überzeugendes gefunden

Deine 10Hz sind dermassen langsam, das es der simpelste Verstaerker tut.
Ignoriiere alles was du bei der Suche nach speziellen "Piezotreibern" findest,
die sind alle fuer hohe Geschwindigkeit ausgelegt, auch Verstaerker fuer
Elektrostaten.
Du allerdings brauchst (wenn ich mich nicht verrechnet habe) zum Umladen
keine 25uA Strom, da tut es ein Klasse-A-Verstaerker (also simpel ein NPN
Transistor an -300V mit Kollektorwiderstand von sagen wir 470kOhm/1Watt
nach +300V, an dessen Kollektor der Piezo nach Masse kommt und einem
linearisierenden Emitterwiderstand (ausreichend fuer deine 20V Ansteuerspannung).

Hallo,

das klingt ja ganz simpel - bin allerdings kein E-Techniker,
vielleicht könntest du mir eine kleine Skizze zukommen lassen? Mit
Bauteilbezeichnung. Danke. Löten trau ich mir zu

mfg,
Marcus

 

[Harald Wilhelms]

Martin Lenz <m.lenz@kreuzgruber.com> wrote in message news:<40221E6B.B7FAE2AC@kreuzgruber.com>...

Harald Wilhelms schrieb:


mfg,
Marcus

Hallo Markus,
normalerweise sieht ein solcher Verstärker nicht anders aus, wie
jeder andere Verstärker, man muss nur auf entsprechend Spannungs-
feste Transistoren achten. Bist Du Dir sicher, das Du eine bipolare
Spannung brauchst? Normalerweise werden Piezos entweder mit positiver
oder mit negativer Spannung angesteuert, da Piezos zwar gut drücken,
aber ganz schlecht ziehen können.

Ist die mechanische Zugfestigkeit des Kristalles so schlecht - würde er
also brechen bei Zugbelastung?

Ja, falls ein Zug notwendig ist, muss man entweder mit Kraftumleitung
oder mit Vorspannung arbeiten.

In V2000 Viedeorecordern war eine Piezonachführung des Kopfes vorhanden
(er saß auf einem Piezo-Biegebalken), das NT erzeugt u.a. +/-150V ich
denke das das nur für die Piezos war. Bei einem Biegebalken denke ich
auch, daß man nicht sinnvoll von Zug und Druckrichtung sprechen kann, er
war auch nicht vorgespannt.

Da kenn ich mich nicht so aus; ich kenne eigentlich nur die für die
Mikropositionierung in Messgeräten typischen Piezos.
Gruss
Harald

 

[Marcus]

Michael Koch <astroelectronic@gmx.net> wrote in message news:<40223F76.ABCE56AD@gmx.net>...

Hallo Marcus,

Bin auf der Suche nach einem Schaltplan, Bestellnummer, Platine, oder
ähnliches für den Bau eines "einfachen" (billigen)
Spannungsverstärkers für Piezoaktoren:

1. Besorg dir das Datenbuch von APEX, da gibt's jede Menge
Hochspannungs-OP's, genau richtig für deine Anwendung.
Allerdings nicht billig.

2. Ich hätte noch einen gebrauchten PZ-300 von Burleigh, der
hat drei unabhängige Kanäle mit jeweils 0 bis 180 Volt.
Preis VB.

Gruss
Michael

Hallo Michael,

auf APEX bin ich auch gerade gestoßen, die haben ja ein paar schöne
Application-Notes, welche vielleicht etwas weiterhelfen...mal schauen.
Danke für Dein Angebot, aber ich bräuchte eigentlich schon +/-300V.

Grüße,
Marcus

 

[Michael Koch]

Hallo Marcus,

da fällt mir noch was ein: Such bei Ebay (weltweit) nach
einem gebrauchten 7600 oder 7602 von KROHN HITE.
Ausgangsspannung +-200V. Eventuell geht auch das ältere
Modell 7500. Leider tauchen die Dinger nicht allzu oft bei
Ebay auf.

Wenn du nicht viel von Elektronik verstehst dann würde ich
nicht versuchen so einen Verstärker selber zu bauen.

Gruss
Michael

 

[MaWin]

Marcus <scorpman@directbox.com> schrieb im Beitrag <a504bd72.0402052341.21103b76@posting.google.com>...

das klingt ja ganz simpel

das ist ganz simpel

bin allerdings kein E-Techniker,
vielleicht könntest du mir eine kleine Skizze zukommen lassen? Mit
Bauteilbezeichnung.

+630V

|
470k R2
|
+-Piezo- +280V
-10V..+10V --|< T1
|E
15k R1 (eigentlich 15.5k)
|
-12V
-10V: 1.3V an R1=0.086mA, durch R2=40V, unter 630V
sind 590V ueber 280V macht +310V am Piezo.
+10V: 21.3V an R1=1.42mA, durch R2=667V unter 630V
sind -37.4V unter 280V macht -317V am Piezo.

T1: NPN, kein Darlington, Ucbo>650V, Collector Cutoff Current
moeglichst wenige uA, dafuer muss er nicht viel Strom (paar mA)
und Leistung (1-2 Watt) aushalten.
Infineon (Siemens) kann aber keine mit mehr als 300V bauen,
Philips seine WebSite ist zu lahm als das ich da was suchen will, BUX86P,
OnSemi (Motorola) schafft nur 450V, aber vielleicht haelt der BUX85 oder MJE13003
Zetex schafft auch nur 450V
Hitachi 2SC2979 (800V),
hmm...

Du siehst, das andere Spannungsangaben dran stehen, um deutlich zu
machen, das Masse der Piezo nicht Masse des D/A-Wandlers ist, aber
man kann auch Level-Shifter verwenden, wenn man nicht die Wahl der
freien Massezuordnung hat.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Rafael Deliano]

+630V
Wenn das realnamenslose Individuum +/-300V will, kann es

den Piezo eventuell per Brücke ansteuern. Also
zwei Endstufen +/-150V. Natürlich sind das mehr Bauteile,
aber da die Spannung niederiger ist weniger Probleme.

Das Thema taucht ohnehin öfters auf. Mit "Piezo* 200V"
diese newsgroup googlen.

MfG JRD

 

[MaWin]

Rafael Deliano <Rafael_Deliano@t-online.de> schrieb im Beitrag <4023C471.D489C7A1@t-online.de>...

Wenn das realnamenslose Individuum

Wie kommst du darauf, das Marcus nicht sein Name ist ?
Waere Ronald Reagan realer ?

+/-300V will, kann es
den Piezo eventuell per Brücke ansteuern. Also
zwei Endstufen +/-150V. Natürlich sind das mehr Bauteile,
aber da die Spannung niederiger ist weniger Probleme.

Exakt der doppelte Aufwand wenn man 2 -10..10V Ausgaenge hat.

Das Thema taucht ohnehin öfters auf. Mit "Piezo* 200V"
diese newsgroup googlen.

Nur sind jene Vorschlaege meist aufwaendiger wegen hoeherer
Geschwindigkeit.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[MaWin]

MaWin <me@privacy.net> schrieb im Beitrag <01c3eca9$9e937d40$0100007f@amdk6-300>...

T1: NPN, kein Darlington, Ucbo>650V, Collector Cutoff Current
moeglichst wenige uA, dafuer muss er nicht viel Strom (paar mA)
und Leistung (1-2 Watt) aushalten.
hmm...

Den richtigen Transistor dazu findet man auch in dieser NG

2SC4686 , wird gerade ein paar Postings vorher gesucht, er hat
beste 1uA Collector cutoff. Vermutlich passten verschiedenen
Transi fuer denselben Einsatzzweck (dynamic Focus in Fernsehern).
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Matthias Weingart]

Wo gibt es eigentlich Piezoaktoren? Was gibt es da so? (Will damit mal
ein bisschen "rumspielen" .

M.
--
Bitte auf mwnews2@pentax.boerde.de antworten.

 

[Rafael Deliano]

das realnamenslose Individuum
Marcus
50% zu wenig.

zwei Endstufen +/-150V
Exakt der doppelte Aufwand ...
Aber handelsüblichere, billige Teile.

Letztlich müsste ja integriert in einer Schachtel:
OP-Eingangstufe + Endstufe + Netzteil.

Wenn man für Netzteil 1:1 Trenntrafo nimmt hat man
mit zwei Einweggleichrichtern zwar schon
ca. +300Vdc / -300Vdc. Aber diese Trafos sind Klötze
& teuer.
Wenn man drei Schrumpftrafos 2VA mit sekundär je zwei
Wicklungen 18V bzw. 24V kaskadiert erhält man
billig +150V / -150V und hat noch Anzapfpunkte um
die +15V / -15V für die OPs zu machen.

aufwaendiger wegen hoeherer Geschwindigkeit.
Skeptisch op man den Piezo halbverhungert ohne Strom

ansteuern kann.
* Die Endstufe muß deutlich schneller als der OP sein,
damit die Schleife stabil ist.
Wenn man hochohmig eine kapazitive Last treibt ist
die Endstufe langsam, der stabile Gesamtverstärker
muß also noch deutlich langsamer werden.
* wegen der Regelbarkeit ist auch eine symmetrische
Ansteuerung statt Transistor/pull-up günstiger.
* unter bestimmten Umständen kann der Aktor selber
Spannung erzeugen ( vgl Motor als Generator ).
Da ist eine niederohmige Endstufe die ihn auf seine
Spannung festklemmt günstiger.

MFG JRD