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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Referenzspannungsdiode für 2,5V funktioniert nicht richtig


Autor: Michael (Gast)
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Hallo,

ich habe für eine Facharbeit eine Schaltung mit Komparatoren aufgebaut. 
Dazu brauche ich eine stabile 2,5V Spannung und habe mich dabei für eine 
Referenzspannungsdiode entschieden, die mir normal diese Spannung zur 
Verfügung stellt. Genau gesagt handelt es sich um LM385Z-2.5 (datenblatt 
siehe hier: http://www.national.com/mpf/LM/LM385-2.5.html)

Jetzt zu meinem Problem: ich kann machen was ich will, die Diode liefert 
mir nie die 2,5V. Ich habe zum testen auch eine einfache Schaltung 
aufgebaut, bei der eine 9V-Versorgung anliegt und über einen 
200k-Widerstand in Pin 3 geht, Pin 1 liegt an Masse und Pin 2 sollte mir 
als Output 2,5V liefern. Tut er aber nicht, egal wie ich die 
Input-Spannung änder, die Output-Spannung liegt ca. 0,5V darunter.

Vielleicht kann mir ja jemand von euch helfen, und sagen was ich falsch 
mache :-)

Autor: Aahh (Gast)
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200k am Eingang ist vielleicht etwas viel, mach da mal 5k hin. Was steht 
denn im Datenblatt bezueglich Eigenstromverbrauch ?

Autor: A. K. (prx)
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Ansicht von unten / von oben verwechselt?

Link sagt, er arbeitet ab 20µA, bei 200K sind es 32µA, sollte also 
reichen. Steht ausserdem exakt so im Datasheet.

Autor: Michael (Gast)
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Also wenn du wirklich eine LM385-2.5 hast dann dürfte es ziemlich 
sinnfrei sein Pin 3 zu beschalten, dat Dingen ist nämlich unbeschaltet 
bzw. im Datenblatt steht dazu

Zitat

>Pin 3 is attached to the Die Attach Pad (DAP) and should be connected to
>Pin 2 or left floating.

Von daher...das Teil ist ne ganz normale Z-Diode und auch so zu 
beschalten.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Datenblatt sagt, dass die Diode zwischen 1 und 2 liegt, klassischer Fall 
von ID10T-Fehler. Pin 1 an GND, Pin 2 über Vorwiderstand nach +, Pin 3 
laut Datenblatt offen oder an Pin 2.
An Pin 2 kannst du dann deine Referenz abgreifen.

Autor: Michael (Gast)
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PS: Und es wäre ganz praktisch wenn man einen Reverse-Current von 100 uA 
fließen lässt und nicht ganz so dicht an den Minimum Operating Current 
von 20 uA ran geht. Die Z-Spannung kann dann nämlich u.U. deutlich 
abweichen.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Frank Bär schrieb:
> Datenblatt sagt, dass die Diode zwischen 1 und 2 liegt, klassischer Fall
> von ID10T-Fehler. Pin 1 an GND, Pin 2 über Vorwiderstand nach +, Pin 3
> laut Datenblatt offen oder an Pin 2.
> An Pin 2 kannst du dann deine Referenz abgreifen.

umgedreht wird ein Schuh draus, Pin 1 über R nach +, Pin 2 nach GND...

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> Die Z-Spannung kann dann nämlich u.U. deutlich
> abweichen.

Nur wenn es wirklich eine Z-Diode wäre. Ist es aber nicht.

Autor: Michael (Gast)
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>Nur wenn es wirklich eine Z-Diode wäre. Ist es aber nicht.

Da es eine

>band-gap voltage regulator diodes

ist ist doch schwer von einer Z-Diode auszugehen, oder? Ach, da gabs ja 
noch was mit Zener-Diode...das kann ich nie so ganz auseinander halten 
xD

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> ist ist doch schwer von einer Z-Diode auszugehen, oder?

Z-Dioden sehen intern etwas anders aus.

Autor: Michael (Gast)
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ok, vielen Dank für die schnellen Antworten (bin begeistert)

Ich glaube ich weiß jetzt wo mein Problem liegt ;-)

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Michael schrieb:
> ok, vielen Dank für die schnellen Antworten (bin begeistert)
>
> Ich glaube ich weiß jetzt wo mein Problem liegt ;-)

Dass du das datenblatt nicht gelesen hast, und keine Ahnung hast, wie 
Spannungsreferenz-Dioden funktionieren?

Autor: Michael (Gast)
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Ach bist du aber freundlich, Frank....:)

>Z-Dioden sehen intern etwas anders aus.

Wie sehen Z-Dioden intern denn aus? Ein bischen mehr als ein normaler 
PN-Übergang wird es schon sein schätze ich mal. Und der Hersteller 
selbst schreibt ja, dass es auf der Band-Gab beruht.

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

>>Z-Dioden sehen intern etwas anders aus.
>
> Wie sehen Z-Dioden intern denn aus? Ein bischen mehr als ein normaler
> PN-Übergang wird es schon sein schätze ich mal.

Falsch geschätzt. Genau das ist es. Schon die BE-Strecke eines normalen 
Transistors hat die Charakteristik einer (schlechten) Z-Diode von 7-9V.

Kannst es ausprobieren. Aber nimm den Transistor danach nicht mehr für 
was anderes, wird dadurch nicht besser.

> Und der Hersteller selbst schreibt ja, dass es auf der Band-Gab beruht.

Eben. Beruht drauf. LM385 ist ein IC, das sich ähnlich wie eine Z-Diode 
verhält, wobei der den konstanten Spannungswert bestimmende Teil darin 
eine Bandgap-Referenz ist. Solche Bandgap-Refs haben typischerweise um 
die 1,2V.

Autor: Christian Funke (funke)
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Hm, Grundlagen Bauelemente: Eine Z-Diode ist eine flaschrum betriebene 
Diode mit einer veränderten Durchbruchspannung.
Nur die Dotierung ist anders.

Autor: Michael (Gast)
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Naja, es werden schon mehr als nur ne P- und ne N-Schicht da sein. Beim 
Transistor kenn ich z.B. den sogn. burried Layer den man ja auch nicht 
reinzeichnet, der aber da ist um die Leitfähigkeit des Kollektors zu 
steigern (oder wars die Spannungsfestigkeit....ahh, das ist ja schon 
viel zu lange her). However, das "beruht" war jetzt von mir, der genaue 
Wortlaut wäre

>The LM185-1.2/LM285-1.2/LM385-1.2 are micropower 2-terminal band-gap voltage 
>regulator diodes.

Wodurch ich geneigt bin/war anzunehmen, dass es feine Z-Dioden sind und 
nichts, was sich nur so verhält wie eine Z-Diode...wobei, wäre es dann 
nicht auch eine Z-Diode? Ach, egal...

Autor: A. K. (prx)
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Schau dir mal den TL431 an. Ist nicht arg verschieden wenn man den 
Steuerpin mit der Kathode verbindet, nur nennt TI das Teil netterweise 
nicht Diode, sondern Shunt Regulator. Das bringt die Leute nicht auf 
seltsame Gedanken.

Abgesehen davon ob man das nun als feine Z-Diode sieht oder als 
Parallelregler: Das skizzierte Problem von Z-Dioden bei kleinen Strömen 
hat der LM385 erkennbar nicht.

Autor: A. K. (prx)
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Michael schrieb:

> Naja, es werden schon mehr als nur ne P- und ne N-Schicht da sein.

Nein. Nur stärker dotiert (Zener-D) bzw, so aufgebaut, dass der 
Durchbruch sie im Unterschied zu normalen Dioden nicht zerstört (Z-D).

Siehe http://www.wer-weiss-was.de/theme59/article5248805.html

Zener-Dioden unterhalb von 4V haben übrigens eine recht erbärmliche 
Charakteristik, was sie für Referenzzwecke ziemlich ungeeignet macht.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Michael schrieb:
> Ach bist du aber freundlich, Frank....:)


Was erwartest du, wenn sich dein ganzes Problem mit dem Lesen der ersten 
Seite des Datenblattes geklärt hätte?
Zu allem Überfluss findest du ja auf Seite 6 sogar noch 
Beispielschaltungen, aus denen die Funktionsweise hervorgeht.

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