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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lineare Spannungsgesteuerte Stromsenke


Autor: Alex (Gast)
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Hallo,

ich stehe gerade vor der Aufgabe, eine lineare spannungsgesteuerte 
Stromsenke realisieren zu müssen. Die Ansteuerspannung hierzu kommt von 
einem 16 Bit DA Wandler und ist im Bereich zwischen 0 und 4,096 V 
einstellbar.

Die Spannungsquelle, von der ich den Strom "senken" will, hat 3V. Der 
einstellbare Strom soll 3uA bis 3mA betragen. Der Bereich zwischen 3uA 
und 3mA muss dabei linear sein.

Ich würde mich freuen wenn mir jemand sagen könnte wie ich das am besten 
realisieren kann.

Gruß und Danke fürs Lesen

Alex

Autor: Falk Brunner (falk)
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Siehe Konstantstromquelle, bei den Strömen bietet sich eine reine 
OPV-Lösung an.

http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle#M...

Die muss aber mittels Poti abgeglichen werden, um die maximale Leistung 
rauszuholen.

http://www.national.com/an/AN/AN-1515.pdf

MFG
Falk

Autor: Alex (Gast)
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Hallo Falk,

danke für die schnelle Antwort.
Ich hätte vielleicht gleich dazuschreiben sollen, dass der DA Wandler 
und die 3V Quelle die ich senken will den selben GND haben.

Somit fallen die ersten beiden Schaltungen bei Wiki weg. Die dritte ganz 
rechte Schaltung würde halt eine zusätzliche Spannung benötiogen. Auch 
irgendwie unpraktisch.

Unter dem Link Konstantstromquelle hab ich leider nix gefunden was mich 
weiter bringt. Ich brauch ja eine einstellbare Stromsenke und nicht eine 
Konstantstromquelle.

Das AN schau ich mir gleich mal an, ich hoffe ich blick da durchs als 
Anfänger.

gruß und danke

Alex

Autor: Michael (Gast)
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Du hast also eine 3V Quelle und die willst du mit unterschiedlichen 
Strömen belasten. Wie wäre es mit OPV+FET? Elektronische Last sei hier 
als Stichwort genannt ;)

Autor: Alex (Gast)
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So ich hab das mit der Howland Schaltung aus der Applicationnote von 
National mal simuliert.
Klappt schon ganz gut. Jetzt habe ich eine einstellbare Stromquelle die 
mir ja nach Spannung an der Quelle 3uA oder 3mA ausgibt. Das ganze ist 
auch unabhängig vom Lastwiderstand R5.

So jetzt komm ich aber nicht drauf wie ich aus der Stromquelle die ich 
nun habe eine Stromsenke bekomme?

Kann mir da bitte jemand weiterhelfen?

@ Michael, genau ich will eine 3V Quelle variabel zwischen 3uA und 3mA 
belasten. Und das ganze Linear. Einen Transistor möchte ich vermeiden 
wegen der Temperaturdrift.

gruß Alex

Autor: Experte (Gast)
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Du suchst einen Stromspiegel.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Alex schrieb:
> 16 Bit DA Wandler und ist im Bereich zwischen 0 und 4,096 V
>
> einstellbar.

www.rotgradpsi.de
dort unter Kontantstromquelle bis 4,096 A schauen.
Und das Teil halt auf ein 1/1000stel dimensionieren. D.h. kleinerer FET 
und hochohmigerer Strommeßwiderstand.

Autor: Michael (Gast)
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Alex schrieb:
> @ Michael, genau ich will eine 3V Quelle variabel zwischen 3uA und 3mA
> belasten. Und das ganze Linear. Einen Transistor möchte ich vermeiden
> wegen der Temperaturdrift.

Ist hier uninteressant. Der OP misst die Spannung vom DA-Wandler und die 
über dem Messwiderstand und steuert dann den FET so nach, dass die 
Spannungen gleich sind. Es wäre also nur die Temperaturdrift des OPs und 
des Widerstands interessant. So wie du es jetzt gemacht hast gehts 
natürlich auch ;)

Autor: DA Wandler (Gast)
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Wo sind die restliche 4 Bit ?

Autor: Alex (Gast)
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So ich habe das mit dem Stromspiegel mal simuliert. Hierbei habe ich 
eine Wilson-Stromspiegel verwendet da dieser präziser ist als ein 
normaler Stromspiegel aus 2 Transistoren.

Sieht ganz gut aus, zumindest in der Simulation. Jedoch denke ich dass 
das nicht so gut funktionieren würde wenn ich die Schaltung aufbaue, da 
ich ja nie 3 exakt gleiche Transistoren mit gleicher Verstärkung 
bekommen werde. Denk ich da richtig? (Ich hab übrigens noch nicht viele 
Schaltungen aufgebaut). Also wie realisiert man das am besten? Gibt es 
solche Wilson-Stromspiegel integriert?

@ Andrew: Danke für den Tipp. Leider hab ich bei der Schaltung die du 
mir verlinkt hast nicht so den Durchblick, dass ich in der Lage wäre die 
umzudimensionieren.

@Michael: Du meinst schon so wie in Bild Op+ Mosfet oder?

gruß Alex

Autor: Michael (Gast)
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Alex schrieb:
> @Michael: Du meinst schon so wie in Bild Op+ Mosfet oder?

Fast. Die Rückkopplung gehört natürlich nicht an GND sondern zwischen 
MOSFET und Shunt. Die Temperaturdrift des MOSFET wird durch den OP 
kompensiert ;)

Autor: Andreas Schneider (andy386)
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Einen guten Stromspiegel suche ich grade auch...
Als Alternative zu dem im Ref200 (der ja nur für 100µA richtig gut ist) 
habe ich nur den ADL5315 gefunden.

Es scheint um die Jahrtausendwende ein paar neue Schaltungsideen gegeben 
zu haben, folgende Publikationen hab ich gefunden:
http://www.wseas.us/e-library/conferences/crete200...
http://www.ece.rochester.edu/users/friedman/papers...

Kennt jemand dazu fertige ICs?

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