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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Konstanstromquelle mit JFET


Autor: maggie (Gast)
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Hi,

ich möchte mit einem KTY81-110 die Temperatur messen. Dazu schalte ich 
dem KTY eine Konstantstromquelle mit JFET vorraus (1mA). Ich verwende 
den BF245A und einen 1k-Widerstand nach Source, der die Abschnürspannung 
am Gate vorgibt. Dann schalte ich den KTY vom Gatepotential nach Masse. 
Meine Versorgungsspannung ist 5V.

Mein Problem ist jetzt: Wenn ich statt dem KTY nen 1k-Widerstand 
verwende, müsste ich eigentlich bei 1mA Konstantstrom einen 
Spannungsabfall von 1V bekommen.

Dem ist aber nicht so. Ich messe eine Spannung von 2.4V. Mache ich bei 
der Beschaltung etwas falsch?

Viele Grüße

Maggie

Autor: Mine Fields (Gast)
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Wo genau misst du den Spannungsabfall?

Autor: maggie (Gast)
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Ich sehe gerade ich messe nicht 2.4V sondern 4V.

Sagen wir über dem Sourcewiderstand fällt 1V ab und über dem 
Messwiderstand müssen dann logischerweise ca. 4V abfallen (am BF245 
natürlich auch ein bisschen was). Wie kann ich diese FET-Schaltung dann 
als Konstantstromquelle verwenden?

Autor: maggie (Gast)
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Denn Spannungsabfall messe ich am Gatepotential

Autor: maggie (Gast)
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Ich konnte das Problem lösen:

Es gibt zwei verschiendene Datenblätter: Einmal das von Phillips und 
dann das von Fairchild: Jedes beschreibt eine andere Pinkonfiguration.

Die von Fairchild war dir richtige.

Viele Grüße

Maggie

Autor: Arno H. (arno_h)
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1. Kannst du die Schaltung mal hier einstellen?
2. Wie du sehr oft hier im Forum nachlesen kannst, sind diese Art KSQ 
für Spannungen unter 8 - 10V VDS ungeeignet.

Arno

Autor: maggie (Gast)
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> 1. Kannst du die Schaltung mal hier einstellen?

Siehe Anhang.

> 2. Wie du sehr oft hier im Forum nachlesen kannst, sind diese Art KSQ
> für Spannungen unter 8 - 10V VDS ungeeignet.

Warum sollte für diese Konstantstromquelle eine Versorgungsspannung von 
5 V nötig sein?

Autor: maggie (Gast)
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Hier ist der Anhang ;)

Autor: Arno H. (Gast)
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Du hast für den FET nur ca. 3V VDS zur Verfügung. Schau dir mal die 
Ausgangskurve im Datenblatt an und du wirst feststellen, dass unter 5V 
diese alles andere als linear verläuft.
Falls du kein DB mit Kurven hast:
http://www.datasheetarchive.com/pdf-datasheets/Dat...

Arno

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Eine Stromquelle mit einem Jfet und sonst nichts ist für diesen Zweck 
die schlechteste Schaltung die man wählen kann. Entweder machst du noch 
einen Opamp zur Stromregelung dazu oder nimmst besser gleich eine ganze 
andere Schaltung. wenn du nur 5V hast, dann musst du einen Jfet mit 
kleiner Schwellspannung wählen.

Schaltungsvorschlag:

1. Falls deine 5V genau genug sind, dann einfach einen Vorwiderstand 
oder einen Spannungsteiler nehmen und daran den Temperatursensor 
anschließen.

2. Falls nicht, dann nimm eine Referenzspannungsquelle (IC) mit 2,5V. 
Die hängst du an deine 5V. An den Ausgang der Referenzquelle kommt dann 
ein Vorwiderstand und daran der Temperatursensor. Auch hier könnte man 
einen Spannungsteiler nehmen um eine gewisse Linearisierung 
hinzubekommen.

Autor: B e r n d W. (smiley46)
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Ein Spannungsteiler mit einem Widerstand 2,7k ist die optimale Lösung. 
Dadurch wird der KTY linearisiert und die Berechnung der Temperatur 
reduziert sich zu y = m*x + b.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Danke Bernd,
irgendwie hatte ich sowas in Erinnerung. Ich wusste allerdings den 
exakten Wert zur Linearisierung nicht mehr.

Also Maggie,
hau weg den Jfet. :-)
Nimm zwei Widerstände R1 und R2 und eine konstante Spannung.
Dabei die Bedingung R1*R2/(R1+R2) = 2,7kOhm beachten. Den 
Temp.-Widerstand parallel zu R2 schalten.

Autor: maggie (Gast)
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Hm, alles klar ;)

Nur jetzt in Serie oder Parallel schalten. Da seid ihr euch ja nicht so 
einig ^^ Ich denke 2k7 in Serie zum KTY.

Wäre die Schaltung mit dem JFET denn in Ordnung, wenn man ne höhere 
Spannung Vds verwendet? Da ist die Kennlinie ja linear.

Muss ich die Geradengleichung für die Linearisierung empirisch ermitteln 
oder gibts da schon ne geläufige Berechnung?

Viele Grüße

Maggie

Autor: Falk Brunner (falk)
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Nimm einen einfachen Widerstand als Spannungsteiler, der 
linearisiert besser als eine Konstantstromquelle, erst recht wenn die zu 
wenig Spannung hat.

MFG
Falk

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Jfet ist Schrott in dieser Anwendung.
1. Der Drainstrom müsste durch Aussuchen eines individuellen 
Widerstandes eingestellt werden.
2. Der Drainstrom ist temperaturabhängig.

Nimm folgende Erkenntnisse für dein späteres Berufsleben mit:
Meide Jfets wenn immer möglich. Man benutzt die heutzutage nur noch 
selten und wenn dann meistens zusammen mit einem Opamp der genau obige 
Probleme löst.

Autor: ingo (Gast)
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> Muss ich die Geradengleichung für die Linearisierung empirisch ermitteln

Kann man. Im Anhang (Seite 10) ein Beispiel, für die 2k-Typen liegt das 
Optimum um 5,4k.

mfG ingo

Autor: maggie (Gast)
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Jo, ich habs kapiert :)

Unter Konstantstromquelle steht:

Vorteile:

...
    * weitestgehend temperaturunabhängig

Das wäre ja dann nicht gerade richtig.

Autor: maggie (Gast)
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>> Muss ich die Geradengleichung für die Linearisierung empirisch ermitteln
>
> Kann man. Im Anhang (Seite 10) ein Beispiel, für die 2k-Typen liegt das
> Optimum um 5,4k.
>

Ok ich stand wohl auf dem Schlauch.

Danke.

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