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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gepulste Konstantstromquelle


Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Hallo Leute,

Ich habe da mal eine Frage und vielleicht könnt ihr mir dabei 
weiterhelfen.
Ich benötige eine Schaltung dir mir mit niedriger Frequenz (1hz-2Hz) 
einen konstanten Strompuls erzeugt. Wie ist dass die slew-rate extrem 
hoch ist.

Ich möchte nämlichen diesen konstanten Strom von ca. 1-100mA sehr 
schnell ausschalten können. Die Spannung über dem DUT wird dabei mit 
einem Oszi gemessen da das Bauteil einen thermalen Spannungsanteil 
besitzt und dieser exponentiell im ns-us Bereich abklingt.

Ich habe mir überlegt einen simplen Takt mit einem AVR zu erzeugen und 
diesen dann an einem sehr schnellen (9000V/us) OP der als Komparator 
verschaltet ist dranzuhängen. Nehmen wir an der OP alleine kann die 
100mA nicht leisten. Gibt es überhaupt noch eine möglichkeit den Strom 
so schnell zu schalten ?

Ich weiss dass ich beim Schaltungsteil mit dem OP sehr aufpassen muss 
mit RF etc. Ich bin mir auch bewusst dass bei der hohen slew-rate 
parasitäre Induktivitäten eine Rolle spielen können. Meine Frage ist 
halt wie der Teil nach dem OP aussehen könnte.

VG

Autor: Jens G. (jensig)
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Ein schneller OPV, der nicht für Komparatorzwecke spezifiziert ist, kann 
eine lahme Kröte werden, wenn er in die Sättigung getrieben wird (wie 
jeder bipolare Transistor). Evtl. mit geeigneter Rückkopplung die 
Übersteuerung vermeiden (z.B. paar Dioden mit rein)
Und dann muß die Sache HF-gerecht gebaut sein für einen bestimmten 
Wellenwiderstand. Sonst ist deine hübsche steile Flanke pfutsch nach 
paar cm.
OPV's in der richtung gibt's, z.B THS3201/2 (vielleicht hast Du von 
denen die 9000V/µs), die machen auch die 100mA relativ lässig. Sind aber 
CFA (Current Feedback), und deswegen nicht so ganz ohne, wenn es um 
Stabilität geht.

Autor: Ziff (Gast)
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Nebenbei sollte man mal noch was zur Senke wissen. Was soll denn die 
Last sein? Ich wuerd man eine normale Stromquelle nehmen und einem 
schnellen Bipolartransistor als Shuntlast.

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Ui erstmal danke für eure Antworten. Die Last ist eine Dünnschicht auf 
einem Wafer die mit 2 Kelvin-Probes in einer Probe-Station kontaktiert 
wird. Der Widerstand der Schicht ist recht gering.

Ich habe das Experiment schon mit einem Keithley 2635A SourceMeter 
probiert allerdings war die Rise/Fall-Time sehr hoch (200us)...Könnte 
natürlich sein dass es auch an den Kabeln liegt. Nutze Triax Kabel bis 
zur Probe-Station und die letzten 30cm sind jeweils 2 abgeschirmte BNC 
Verbindungen.

Muss ich eine Impedanzanpassung auf 50Ohm AM DUT machen? sprich einen 
49.9Ohm Widerstand in Reihe oder so?

Danke für eure Hilfe

Autor: Ahnungsloser (Gast)
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Noch kurz hinzugefügt...wäre ein Komparator dann besser geeignet? der 
müsste ja die Sättigung intern geregelt haben oder?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ahnungsloser schrieb:
> Hallo Leute,
>
> Ich habe da mal eine Frage und vielleicht könnt ihr mir dabei
> weiterhelfen.
> Ich benötige eine Schaltung dir mir mit niedriger Frequenz (1hz-2Hz)
> einen konstanten Strompuls erzeugt. Wie ist dass die slew-rate extrem
> hoch ist.
>
> Ich möchte nämlichen diesen konstanten Strom von ca. 1-100mA sehr
> schnell ausschalten können.

Soweit keine Probleme bei richtigem Aufbau.

> Die Spannung über dem DUT wird dabei mit
> einem Oszi gemessen da das Bauteil einen thermalen Spannungsanteil
> besitzt und dieser exponentiell im ns-us Bereich abklingt.
>
> Ich habe mir überlegt einen simplen Takt mit einem AVR zu erzeugen und
> diesen dann an einem sehr schnellen (9000V/us) OP der als Komparator
> verschaltet ist dranzuhängen. Nehmen wir an der OP alleine kann die
> 100mA nicht leisten. Gibt es überhaupt noch eine möglichkeit den Strom
> so schnell zu schalten ?

Es reicht ein sau lahmer OPV wie z.B. 741, op07. Etc.

Wichtig ist bei Deinem Aufbau das Du den Strom vom DUT weg schaltest. 
Aber den Stromfluß Deiner Konstnatstromquelle aufrecht erhälst.

Ergo macht macn das professionell so: Man investiert in eine gute aber 
nicht übermäßig schnelle KSQ. Und investiert den Rest in eine schnelle 
Schaltmimik.
FET ist in dem Strombereich sicher ausreichend, und so macht man das 
deshalb auch in 99% der physikalischen Experimente.

> . Meine Frage ist
> halt wie der Teil nach dem OP aussehen könnte.
>

s.o. 2 Fet und schnelle Ansteuerung.

Wobei Du Dir dann mal überlegen mußt ob Du 1ns oder 1000ns benötigst.

> VG

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