www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dropout Voltage bei Spannungsreglern


Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guten Tag zusammen,

ich hätte da mal eine Verständnissfrage zu Spannungsreglern im 
allgemeinen:

Stimmt es, dass mit "Dropout Voltage" im Datenblatt die Spannung gemeint 
ist, die mindestens mehr am Spannungsregler anliegen muss, damit er noch 
arbeiten kann?

Also: U(ein_min) = U(out) + U(dropout)

Herzlichen Dank

Autor: Peter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja..!

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manche verwechseln das gerne damit, dass sie meinen, am 
Low-Drop-Spannungsregler würde nur die Drop-Spannung von 1V abfallen. 
Und wundern sich dann, dass der Spannungsregler bei 200mA schon heiß 
wird...

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die Klarstellung. Eine Frage habe ich dazu noch. Wenn ich zwei 
unterschiedliche Festspannungen benötige, wie ordne ich die Regler an? 
(Ich weiß, dass man das auch anders machen könnte/würde. Es geht mir 
um's Verständnis)


z.B.

                                       µC                    OPV
                                       |                     |
                                       |                     |
                                       |                     |
Netzteil 6V 0----------|>|----| LF50 |-----| LF30 |----------
                            |    |             |      |
                            |    |             |      |
                           ---   |             |     --- +
                           ---   |             |     ---
                            |    |             |      |
                            |    |             |      |
                    -----------------------------------  GND

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> wie ordne ich die Regler an?
Am besten so, dass die anfallende Verlustleistung passend auf die Regler 
verteilt wird...
Ob du da beide direkt direkt an die Quelle hängst, oder einen hinter den 
anderen, ist daher eine Frage der konkreten Anwendung.

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar Miller schrieb:
> Ob du da beide direkt direkt an die Quelle hängst, oder einen hinter den
>
> anderen, ist daher eine Frage der konkreten Anwendung

Als Schwabe tut es mir im Herzen weh, wenn ich 4 C's nehmen muss, wenn's 
auch 2 tun :-)

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das kommt drauf an. Manchmal kann es sinnvoll sein sie in Reihe zu 
schalten, manchmal kann es sinnvoll sein sie parallel zu schalten.

In Reihe hat den Nachteil, dass der erste SPG-Regler immer auch den 
Strom für den zweite SPG-Regler führen können muss. Vorteil: Man spart 
sich vielleicht den ein und anderen Kondensator. Bei paralleler 
Anordnung muss dann halt jeder SPG-Regler nur den Strom können für die 
Schaltung hinten dran, braucht dafür aber auch jeder seine eigenen 
Kondensatoren zum Glätten und Entstören.

Autor: A. K. (prx)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
K.S. schrieb:

> z.B.

So nicht, da fehlt der unverzichtbare Ausgangskondensator des ersten 
Reglers.

Autor: Jens G. (jensig)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn die Spannungsquelle gemeinsam benutzt wird, ist es egal, ob Reihen- 
oder Parallelschaltung der Regler - in beiden Fällen braucht man an drei 
Punkten je einen C (also nicht 2 oder 4 C's)

Autor: Frank (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jens G. schrieb:
> Wenn die Spannungsquelle gemeinsam benutzt wird, ist es egal, ob Reihen-
> oder Parallelschaltung der Regler - in beiden Fällen braucht man an drei
> Punkten je einen C (also nicht 2 oder 4 C's)

So isses!

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das müssen ja ganz schön große Stückzahlen sein, dass so ein 0.01€ 
Bauteil einen Unterschied macht...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Das müssen ja ganz schön große Stückzahlen sein, dass so ein 0.01€
> Bauteil einen Unterschied macht...
Ja, da würde ich eher einen der beiden Regler in Frage stellen... ;-)

Autor: Besserwisser (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Manchmal ist auch eine Reihenschaltung sinnvoll bzw. günstiger.
Wenn z. B. der erste Spannungsregler mit Kühlkörper ausgestattet wird,
dann kann man sich für den 2. Spannungsregler bei Reihenschaltung oft 
den Kühlkörper sparen, da hier dann der Spannungsunterschied zwischen In 
und Out nicht so groß ist. Also auch immer schön die Verluste betrachten 
und
dann entscheiden, was für einen besser passt.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
K.S. schrieb:
> Stimmt es, dass mit "Dropout Voltage" im Datenblatt die Spannung gemeint
> ist, die mindestens mehr am Spannungsregler anliegen muss, damit er noch
> arbeiten kann?

Ich würde es übrigens eher als "Spannungsabfall über dem Spannungs-
regler" bezeichnen.  Arbeiten tut er in der Regel auch danach noch,
aber er regelt dann nicht mehr, sondern schaltet (mehr oder weniger
gut) den Eingang zum Ausgang durch.  Das ist ein Unterschied zu
bspw. LM317 oder 78xx, bei denen dann mehr oder weniger "irgendwas"
als Spannungsabfall entsteht: bei einem low-dropout-Regler kannst
du dich zumindest drauf verlassen, dass er unterhalb der Regelspannung
mit minimalem Spannungsabfall arbeitet.

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alexander Schmidt schrieb:
> Das müssen ja ganz schön große Stückzahlen sein, dass so ein 0.01€
>
> Bauteil einen Unterschied macht...

Kleinvieh macht auch Mist. 2 C's sind 4 Löcher mehr zu bohren, 4 
Beinchen mehr zu löten, etc. Das läppert sich.

Nein, mal ohne Flachs: Mir ging es nur um die prinzipielle Frage an 
sich. So geizig bin ich nun auch nicht, Schwabe hin Schotte her.

Lothar Miller schrieb:
> Ja, da würde ich eher einen der beiden Regler in Frage stellen... ;-)

Gerne. Wie versorge ich also mit einem Regler sinnvoll z.B. µC (5V) und 
OPV (3,3V). Und bitte nicht sagen "nimm halt für beide die gleiche 
Spannung". Ich habe kein konkretes Schaltungsbeispiel und möchte nur 
wissen wie man es machen würde wenn man gezwungen wäre mit diesen 
Werten zu arbeiten.

Jörg Wunsch schrieb:
> bei einem low-dropout-Regler kannst
>
> du dich zumindest drauf verlassen, dass er unterhalb der Regelspannung
>
> mit minimalem Spannungsabfall arbeitet.

Ah. Das hat jetzt einiges geklärt. D.h. der Unterschied zwischen 
Low-Drop und 08/15 ist der definierte niedrige Spannungsabfall zwischen 
Ue und Ua. Ich hatte irrtümlich angenommen die Regler würden unterhalb 
einer definierten Eingangsspannung gar nicht mehr arbeiten.

Danke sehr.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man sollte es sich schon gut überlegen, wenn man die Analogversorgung 
ohne weiteres aus einer digital verseuchten Quelle entnimmt.

Insbesondere sollte man vorher im DB etwas genauer das Diagramm 
Rippelreject vs. Frequence studiert haben.
Im typischen Frequenzbereich von Digitalschaltungen sind Linearregler 
offen wie ein Scheunentor.

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Kupfer Michi schrieb:
> Man sollte es sich schon gut überlegen, wenn man die Analogversorgung
>
> ohne weiteres aus einer digital verseuchten Quelle entnimmt.

Muß ich dass so verstehen, dass im obigen Fall die Frequenz des µC 
Rückwirkungen auf die Versorgungsspannung des OP hätte?

Kupfer Michi schrieb:
> Rippelreject vs. Frequence

Gibt es im Datenblatt z.B. des LF33C gar nicht. Aber auch wenn ich es 
fände, würde es mir vermutlich nix sagen, weil ich das noch nie gehört 
habe.

Oh, je ... wär ich doch besser Briefträger geblieben :-)

Aber ich wäre über jede weitere Erklärung dankbar. Dazu sagt mein 
Tietze/Schenk leider gar nix. Oder suche ich nur an der falschen Stelle?

Autor: K.S. (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wer suchet ...

Kann man das als Stromrauschen interpretieren?

An was man nicht alles denken muss.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Muß ich dass so verstehen, dass im obigen Fall die Frequenz des µC
>Rückwirkungen auf die Versorgungsspannung des OP hätte?

Alle Schaltspikes des Digitalteils, die dort nicht richtig abgeblockt 
werden, erscheinen auch am Input deines zweiten Reglers.
Diese Spikes haben typischerweise einen Frequenzanteil von 1 - 100MHz.

Da Linearregeler oberhalb von ~ 100kHz kaum noch regeln (die sind 
einfach viel zu langsam) werden diese Spikes fast ungedämpft an deine 
OpAmps weitergereicht.

Da OpAmps (Stichwort PSRR, Power Supply Rejection Ratio) ebenfalls hohe 
Frequenzen auf den Versorgungsleitungen schlecht ausregeln können, 
erscheinen  die Spikes nun auch an deinen OpAmp Ausgängen.

Also Digital und Analogteil versorgungsmässig gut voneinender isoliern 
und spätestens vor der Analog Spannungsregelung noch eine geignet HF 
Bremse  einbauen (Ferrite, HF Drosseln, etc.).

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Kann man das als Stromrauschen interpretieren?

Mit Ripple Rejection wird die Abschwächung (gemessen in dB) einer 
Störung am Eingang in Abhängigkeit der Frequenz der Störung bezeichnet.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Wie versorge ich also mit einem Regler sinnvoll z.B. µC (5V) und
> OPV (3,3V).
Entweder: ich würde mich wundern, wenn du keinen OP mit 5V findest...
Oder: warum versorgst du deinen uC nicht auch mit 3,3V?

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar Miller schrieb:
> Entweder: ich würde mich wundern, wenn du keinen OP mit 5V findest...
>
> Oder: warum versorgst du deinen uC nicht auch mit 3,3V?

Ach Lothar, diese Antwort hatte ich befürchtet :-)

K.S. schrieb:
> Lothar Miller schrieb:
>
>> Ja, da würde ich eher einen der beiden Regler in Frage stellen... ;-)
>
>
>
> Gerne. Wie versorge ich also mit einem Regler sinnvoll z.B. µC (5V) und
>
> OPV (3,3V). Und bitte nicht sagen "nimm halt für beide die gleiche
>
> Spannung". Ich habe kein konkretes Schaltungsbeispiel und möchte nur
>
> wissen wie man es machen würde wenn man gezwungen wäre mit diesen
>
> Werten zu arbeiten.

Manchmal will man einfach nur wissen, wie es ginge wenn es denn nötig 
wäre. Oder sehe ich das zu theoretisch?

Wenn ich schon an der Uni nix gescheites lerne, muss ich mich wenigstens 
selber ein bisserle schlau machen. Und hier bekommt man im Gegensatz zu 
dort sogar meistens eine Antwort die einem weiter hilft etwas zu 
verstehen.

@Kupfer Michi:   Danke für die gut verständliche Erklärung :-)

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
K.S. schrieb:
>> Das müssen ja ganz schön große Stückzahlen sein, dass so ein 0.01€
>> Bauteil einen Unterschied macht...
> Kleinvieh macht auch Mist. 2 C's sind 4 Löcher mehr zu bohren, 4
> Beinchen mehr zu löten, etc. Das läppert sich.

Würde sagen du solltest auf SMD umsteigen mit einer Pick&Place-Anlage 
und einem Reflow-Ofen.
Jedenfalls bei diesen Stückzahlen ;)

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Meine eigentliche Frage von zu Anfang hat mir leider noch niemand 
richtig beantwortet:

Wie versorgt man am Besten z.B. µC (5V) und OPV (3,3V)?

- Regler 5V und Regler 3,3V in Reihe?

- Jede Eingangsspannung mit extra Regler?

- Beide mit einem Regler?

Das man µC und OPV evt. mit gleicher Spannung betreiben könnte ist klar, 
beantwortet meine Frage aber nicht. Es handelt sich um eine theoretische 
Frage genau zu dieser Konstellation unabhängig von der Verwendung der 
Schaltungsbestandteile.

Es wäre sehr nett, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte.

Danke

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
K.S. schrieb:
> Meine eigentliche Frage von zu Anfang hat mir leider noch niemand
> richtig beantwortet:
>
> Wie versorgt man am Besten z.B. µC (5V) und OPV (3,3V)?

Langsam nervt es aber echt. Steht doch oben (über mehrere Posts 
verteilt) schon.
Zwei Spannungsregler und bei der 3,3V Schiene am besten noch Ferrit / LC 
Tiefpass / Whatever zur Filterung der hohen Frequenzen.

> - Regler 5V und Regler 3,3V in Reihe?
Das ist egal, bzw. kommt auf die Situation an. Wenn man zum Beispiel 10V 
Eingangsspannung hat, und der 5V Regler die Verlustleistung besser ab 
kann (größeres Gehäuse, Montage eines Kühlkörpers), dann hintereinander.
Wenn der 5V Regler nicht zusätzlich noch den Strom des 3,3V Reglers 
tragen kann, dann parallel.
Das steht aber auch schon oben.

> - Jede Eingangsspannung mit extra Regler?
Eingangsspannung?

> - Beide mit einem Regler?
Whuat?

> Das man µC und OPV evt. mit gleicher Spannung betreiben könnte ist klar,
> beantwortet meine Frage aber nicht.
Doch tut sie. Man darf annehmen, dass 3,3V fähige OPAMPs auch mit 5V 
laufen und es bei vorhandener 5V Schiene eigentlich so gut wie keinen 
Grund gibt, diese mit 3,3V zu versorgen.

> Es handelt sich um eine theoretische
> Frage genau zu dieser Konstellation unabhängig von der Verwendung der
> Schaltungsbestandteile.
Und wie soll man auf eine theoretische Frage mit praktischen Antworten 
antworten?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
K.S. schrieb:
>>> Wie versorgt man am Besten z.B. µC (5V) und OPV (3,3V)?
Konterfragen:
Welche Eingangsspannung hast du?
Welche Ströme erwartest du auf jeder der Ausgangsspannungen?

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar Miller schrieb:
> Welche Eingangsspannung hast du?

 Netzteil 6V/1A

Lothar Miller schrieb:
> Welche Ströme erwartest du auf jeder der Ausgangsspannungen?

5V : max 15mA

3,3V : max 10mA

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann schalt sie parallel an die 6V, damit du eine schön verteilte 
Verlustleistung hast:  15mW und 27mW

Aber bei diesen mickrigen Leistungen würde ich mir überlegen, ob ich die 
3,3V nicht mit einer LED aus den 5V machen könnte...  ;-)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag: es ist egal, wie du sie schaltest  ;-)
Parallel an 6V:  15mW (5V) und 27mW (3,3V)
Hintereinander:  25mW (5V) und 17mW (3,3V)

Autor: K.S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar Miller schrieb:
> Aber bei diesen mickrigen Leistungen würde ich mir überlegen, ob ich die
>
> 3,3V nicht mit einer LED aus den 5V machen könnte...  ;-)

Ich könnte also einen Regler "sparen" wenn die Leistungsaufnahme der 
dahinter liegenden Schaltungsteile es zulässt.  Danke, das wollte ich 
wissen.

Simon K. schrieb:
> Langsam nervt es aber echt.

Trink mal ein Bierchen, dann geht's schon wieder.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> wenn die Leistungsaufnahme
> der dahinter liegenden Schaltungsteile es zulässt
Eher: wenn der Versorgungsbereich der dahinterliegenden Bauteile es 
zulässt...

Autor: Michael (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
K.S. schrieb:
> Danke, das wollte ich
> wissen.

Das war aber nicht deine Frage. Deine Frage bezog sich auf zwei Regler 
und wie man diese verschaltet.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.