Name vergessen hat geschrieben:Hey, danke für die Antworten, mal sehen, daß ich die aufgedröselt bekomme! Ist leider ziemlich lang geworden, aber ich hoffe, niemanden vergessen zu haben!
Puh, das wird ne Arbeit
Kann ich denn die klassische Stromquelle verwenden, wenn der Strom stufenlos einstellbar sein soll, idealerweise zwischen 0mA und 5A? Das würde vermutlich nur über den Basisstrom gehen, am Emitterwiderstand kann man in der Größenordnung wohl nicht drehen. Und dann wäre man ja schon bei dem, was man sonst so in den Schaltungen findet, nämlich ein OP, der einen dicken Transistor steuert?
Aus der Erfahrung kann ich sagen, dass ein nutzbarer Stellbereich ungefähr bis 1:20 oder 1:30 machbar ist. Danach will man Bereiche umschalten, weil das Gefummel am Poti zu groß wird. Wenn man jetzt umschaltet, macht es Sinn, gleich die Shunts (oder in diesem Fall den Emitterwiderstand) um nen Faktor 10 umzuschalten.
Bei Steuerung über die Basisspannung muss man den Widerstand recht groß wählen (Spannungsfall bei Vollgas so 2V), damit die Drift der Ube keine so große Rolle spielt.
Alternativ kann man hier natürlich die Stromquelle mit Opamp verwenden und den gleichen Klemmtrick wie bei der Spannungsquelle anwenden.
Mutmaße ich richtig, daß die idealerweise nur die 1,5V der Stromstufe übersteigen muß? Also entweder eine mit 2,4V oder drei Dioden in Reihe?
Ja, nur dass die Stromstufe durch den Emitterwiderstand mehr Spannung verlieren wird. Mir erscheinen 3V am Stromregler realistisch -> ne 3,6V Zener (oder ne weiße LED
).
Hm, das klingt interessant, habe gleich mal nach diskreten Differenzverstärkern geschaut und natürlich diverse Ausfeilungsstadien gefunden bis hin zu dem, was dann wieder in OPs verbaut sein soll... schätzungsweise sollte man nicht so weit gehen, aber wo macht man da sinnvollerweise Schluß, und was muß rein? Ich habe jetzt das mit Stromspiegel statt Kollektorwiderständen sowie mit Stromquelle statt Emitterwiderstand...
Das Problem ist nihct der Opamp an sich. Das Problem ist, dass der Opamp zusätzlich noch mindestens eine weitere Verstärkerstufe enthält, und bei Netzteilen >20V in der Regel noch eine weitere Verstärkerstufe fällig wird, bis das Signal an die Endstufe kommt. Jede dieser Stufen bringt Verstärkung und Phasenverschiebungen mit. Erstere bringt uns nicht viel, zweites gibt uns Schmerzen.
Auf den Stromspiegel würde ich verzichten, aber nicht weil er böse ist, sondern weil er bei einem Trick im Weg steht. Dazu später mehr. Ebenso kann man, wenn sich die Eingänge des Differenzverstärkers nur in einem kleinen Bereich verändern, auf Konstantstromquellen im Emitterkreis verzichten. Auch hier tun die aber nicht weh.
Ich poste weiter unten noch das, was mir als Inspiration gedient hat.
Komisch, ich habe bisher noch keine disktreten Differenzverstärker in Labor-NT-Schaltungen gesehen, ist das so eine Art Geheimtipp? Bisher hatte ich den intern kompensierten LM741 angepeilt, aber falls das nicht reicht, müßte man halt noch extern kompensieren, aber ATM sieht es eher nach diskreter Schaltung aus? Muß ich da Transistor-Arrays nehmen, oder ist die Temperatur nicht so wichtig und es reichen einzelne Transistoren?
Einzeltransistoren reichen aus. Der Trick mit den diskreten Differnzverstärkern ist Ergebnis einer anderen Abwägung. Das Netzteil, aus dem ich diese Schaltung gezogen habe, war im wesentlichen billig und hatte auch ein paar herbe Konstruktionsfehler (z.B. führte Gebritzel am Schleifer des Spannungspotis dazu, dass die Ausgangsspannung auf Vollanschlag läuft). Der Verzicht auf Opamps war hier wohl primär der Kostenersparnis geschuldet.
Die Schaltung hat auch Nachteile. So bewirkt die reduzierte Verstärkung unter Anderem, dass die Ausgangsspannung nicht so gut geregelt ist. Die Ausgangsimpedanz der Chose ist relativ hoch, und es schleichen sich bei hoher Last auch gerne mal nen paar mV Brumm auf dem Ausgang ein. Ich habe aber festgestellt, dass das in der Praxis ziemlich egal ist, und der Vorteil der sehr schnellen Regelung überwiegt. Es gibt natürlich Leute, die das anders sehen. Gleichzeitig scheinen alle Firmen, die teure Messgeräte bauen (und nicht nur die...) das Problem zu haben, dass sie sehr gerne viel Material auf ein Problem werfen. Wenn ein Ingenieur bei HP (oder Agilent, die jetzt deren Messgerätesparte haben) ein 6-Transistor-Labornetzteil vorschlägt, wird er einfach nur ausgelacht. High-End muss komplex sein.
Ich schmeiße hier mal den Schaltplan des Inspirationsgerätes nach Korrektur der gröbsten Schnitzer rein:
Der Trick mit den parallel geklemmten Differenzverstärkern bedeutet, dass sich beim Übergang von Spannungs- auf Stromregelung nirgendwo viel bewegen muss. Es gibt keine großen Schaltkapazitäten, die umgeladen werden müssen. Weiterhin hat der Eimer nur 2 denkbare Polstellen: 1. Der Ausgang vom Differenzverstärker, 2. Der Ausgang vom Netzteil mit Lastkondensator.
Durch die Ausgangstransistoren (und evtl ein zusätzliches RC-Glied) wirkt aber der Ausgangskondensator mit auf den Ausgang des Differnenzverstärkers zurück, so dass sich effektiv nur 1*90° Phasenverschiebung ergibt (der Ausgangskondensator erscheint quasi um Hfe der Endtransistoren verkleinert an der Basis von Q5).
Die Eingänge der Differenzverstärker sind niederohmig gehalten, so dass auch hier im interessanten Bereich keine Polstelle auftritt. So kann man sich die Kompensation eben einfach mal sparen.
Die Idee ist, sich auf die Stromregelung verlassen zu können, wenn man den Einsatz als solche plant und entsprechend einstellt. Dazu würde es dann eben z.B. auf 2mA gestellt und idealerweise erwartbar sein, daß die Diode halt keinen Schaden nimmt, wenn sie zwischendurch gewechselt wird, auch wenn die Spannung auf 35V steht, weil die 33V ZD eben doch nur eine mit 3,3V ist. Sicher würde ohnehin ein halbwegs passender Vorwiderstand verwendet werden, aber der hilft bei versehentlichem Überbrücken desselben z.B. nicht.
Das ist eine sehr sportliche Forderung! Eigentlich müsste ich das gleich mal testen, ich habe die entsprechende Schaltung ja hier (nur mal wieder in tot, weil das thermische Design der Kiste der Super-GAU ist)
Profipruckel hat geschrieben:Außer der Glühlampe hat fast jede reale Schaltung eine schwankende Stromaufnahme, ich denke z.B. an eine Audioendstufe oder eine Digitalbaugruppe mit umschaltenden Signalen. Habe ich an einem geregelten Netzgerät keine Kapazität am Ausgang, wird der Verstärker anfangen, zu blubbern, wenn kurze Spitzenströme nicht zügig nachkommen. Der dynamische Innenwiderstand der Versorgung ist ein weiterer Punkt.
Profipruckel hat geschrieben:Möge der Kollege mit dem vergessenen Namen mal ein DECT-Telefon ans Netzteil klemmen ... ohne dicken Elko geht das nicht! Da werden im zeitlichen Mittel nur ein oder zwei Dutzend mA gebraucht, aber für den Burst des Senders einige 100 mA für ein paar Millisekunden. Viel Spass dabei mit einer schnellen und direkten Strombegrenzung.
Die Lösung dafür ist einfach: Wenn ich weiß, dass der Möller einige 100mA ziehen kann, dann muss die Strombegrenzung eben größer gestellt werden. Der Sinn davon ist doch, Katastrophen zu verhindern, die durch
überhöhten Strom auftreten. Und "überhöht" wäre bei einem Gerät, dass 300 mA ziehen kann, eben 1A oder mehr.
Einfach nen fetten Elko dazuzuklemmen torpediert den Sinn einer Strombegrenzung vollständig.
Und wenn ein Gerät einen niedrigen dynamischen Innenwiderstand braucht, dann hat es i.d.R. einen Elko am Eingang. Klar macht die Strombegrenzung nicht viel Sinn, einen Tod muss man sterben. Daraus, dass es Fälle gibt, wo etwas nicht anwendbar ist, abzuleiten, dass es grundsätzlich eine schlechte Idee ist, erscheint mir dann doch etwas sehr weit hergeholt.
