Hallo,
ich habe da mal eine Frage zur Spannungsversorgung eines PGA der +/- 5V
benötigt. Ich habe hier noch ein Netzteil welches 15 V liefert (ANSMANN
APS 2250 L ). Wäre es möglich mittels 2 gleicher Widerstände die
Spannung auf jeweils die Hälfte zu teilen? Dann wäre quasi 7.5 V mein
Massepotential und anschließend mit L7905 und L7805 mir eine negative
und Positive Spannung von +/-5 V zu erzeugen ?
Irgendwie macht mir das Kopfzerbrechnen bezüglich anderer elektrischer
Geräte wie einem ADC der an den PGA angeschlossen werden soll. Der ADC
wiederum liegt auf dem selben GND wie ein Raspi usw...
VG Frank
Frank. schrieb:> Wäre es möglich mittels 2 gleicher Widerstände die> Spannung auf jeweils die Hälfte zu teilen?
Klar könnte man das machen.
Das Problem ist nur daß dann die Widerstände immer in Reihe sind, und
zwar sowohl bei +/- 7,5V, als auch bei der Masse. Zum einen können damit
die +-5V einbrechen, nämlich wenn der Spannungsabfall über dem
Widerstand zu größer wird als die Dropout-Spannung des jeweiligen
Reglers. Zum anderen verschiebt sich der Massepunkt wenn die Belastung
auf beiden Seiten ungleichmäßig ist.
Du kannst das Problem etwas reduzieren indem Du sehr kleine Widerstände
verwendest. Dann hast Du aber auch einen sehr hohen Ruhestromverbrauch.
Wenn es unbedingt in diese Richtung gehen soll, dann könntest Du mit
einem Spannungsteiler einen Referenzpunkt für die Masse erzeugen und
diesen dann von einem Leistungs-Opamp aktiv halten lassen. Dann gleicht
der Opamp Asymmetrien bei der Leistungsaufnahme aus und Du hast auch
nicht den hohen Ruhestrom.
Für die meisten Fälle nimmt man aber heute besser einen kleinen
Schaltregler der die negative Spannung erzeugt und verwendet die normale
Masse. Wenn die negative Spannung nur für einen oder wenige Opamps und
ähnliches benötigt wird, reicht oft eine einfache Ladungspumpe aus,
evtl. noch ein RC- oder LC-Filter dahinter gegen Störungen.
Ja ich denke ich werde mich dann auch für die Ladungspumpe entscheiden.
Mit dem PGA soll ein Schwingungssignal von wenigen mV auf 5 V verstärkt
werden, dabei kann das Signal durchaus Frequenzen von 100 kHz erreichen,
muss ich das bei der Auswahl der Ladungspumpe berücksichtigen ? In
vielen Threads hier werden ja immer wieder die TL7660 und ICL7660
genannt, diese haben allerdings eine Schaltfrequenz von 10 khz. Würde
sich da nicht der MAX889 oder LM2776 eher empfehlen?
VG Frank
Frank. schrieb:> Mit dem PGA soll ein Schwingungssignal von wenigen mV auf 5 V verstärkt> werden, dabei kann das Signal durchaus Frequenzen von 100 kHz erreichen,
Was für einen Strombedarf hast Du da real? Schwingt Dein Signal mit
vollen 10 Vpp und 100 kHz oder ist die Amplitude viel kleiner?
Bei der Ladungspumpe musst Du den Kondensator am Ausgang groß genug
dimensionieren so daß der benötigte Strom über wenige Schaltzyklen
hinweg komplett aus dem Kondensator geliefert werden kann.
Daher brauchen die einfacheren, langsameren Ladungspumpen größere
Kondensatoren als schnelle Ladungspumpen wie z.B. die LM2776. Auch
braucht das Filtern der niedrigeren Schaltfrequenzen oft größere
Bauteile als das von höheren Schaltfrequenzen.
Gerd E. schrieb:> Was für einen Strombedarf hast Du da real? Schwingt Dein Signal mit> vollen 10 Vpp und 100 kHz oder ist die Amplitude viel kleiner?
Das dürften nur wenige mA sein, das Signal selbst hat max 6 Vpp
Gerd E. schrieb:> Bei der Ladungspumpe musst Du den Kondensator am Ausgang groß genug> dimensionieren so daß der benötigte Strom über wenige Schaltzyklen> hinweg komplett aus dem Kondensator geliefert werden kann.>> Daher brauchen die einfacheren, langsameren Ladungspumpen größere> Kondensatoren als schnelle Ladungspumpen wie z.B. die LM2776. Auch> braucht das Filtern der niedrigeren Schaltfrequenzen oft größere> Bauteile als das von höheren Schaltfrequenzen.
Demnach wäre doch der LM2776 Den TL7660 vorzuziehen?
VG Frank
Wenn man die vorhanden 15 V per Schaltregler auf 5 V herunterregelt,
kann man mit dem vorhandenen Rechtecksignal mittels 2 x Kondensatoren
und 2 x Dioden und nachfolgendem Linearregler eine stabile negative
Spannung erhalten. Als Beispiel eine Schaltung "aus alten Zeiten":
http://mino-elektronik.de/VDC12/mehrfach_aus12vdc.htm, die deutlich
abgemagert werden kann.
Frank. schrieb:> Wäre es möglich mittels 2 gleicher Widerstände die Spannung auf jeweils> die Hälfte zu teilen?
Ja, sie müssen aber so niederohmig sein, dass auch bei unterschiedlichem
Strombedarf aus den +5V und -5V die Spannung am Spannungsteilerpunkt
nicht zu weit in eine Richtung gezogen wird. Nehmen wie beim 7805/7905
mal nicht 1A sondern 0.05A an und 1.5V drop out Verlust, ist ein
Verziehen der Masse um 1V erlaubt, darf bei 0.02A Stromdifferenz also
jeder Widerstand maximal 100 Ohm haben, was zu einer Dauerstrombelastung
von 75mA führt.
Rechne das also für deinen Anwendungsfall aus oder simuliere per
LTSpice.
Ansonsten gibt es mehr Möglichkeiten:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.2
m.n. schrieb:> Wenn man die vorhanden 15 V per Schaltregler auf 5 V herunterregelt,> kann man mit dem vorhandenen Rechtecksignal mittels 2 x Kondensatoren> und 2 x Dioden und nachfolgendem Linearregler eine stabile negative> Spannung erhalten.
Wenn sowieso ein Schaltregler stehen sollte, dann lieber eine
Kombination aus Cuk und SEPIC. Oder aus Buck-Boost und ZETA.
Buck-Boost + ZETA ist einfacher, aber man braucht ein Controller mit
P-MOSFET. Übrigens, man kann sogar MC33063 und PNP-Transistor verwenden,
wenn Effizienz nicht am wichtigsten ist. Für Cuk + SEPIC kann man viele
fertige IC-Wandler verwenden.
Maxim B. schrieb:> Wenn sowieso ein Schaltregler stehen sollte, dann lieber eine> Kombination aus Cuk und SEPIC. Oder aus Buck-Boost und ZETA.
Wozu? Vin sind 15 V, da kommt man bei den gezeigten Schaltungen ohne
passende Regler nicht auf +/-5 V.
Ein x-beliebiger Schaltregler - meinetwegen auch ein MC34063 - erzeugt
die +5 V, eine Ladungspumpe und 79L05 die -5 V.
m.n. schrieb:> Wozu? Vin sind 15 V, da kommt man bei den gezeigten Schaltungen ohne> passende Regler nicht auf +/-5 V.
Warum kommt man auf auf +/-5 V nicht? Diese Schaltungen sind doch gerade
dazu gut geeignet!
Cuk und Buck-Boost haben Verhältnis Vout = Vin * -D / (1-D)
SEPIC und ZETA haben Verhältnis Vout = Vin * D / (1-D)
Somit kann man bequem positive und negative Ausgangspannungen
regulieren. Dafür sind diese Schaltungen auch gedacht.
> ein MC34063 - erzeugt> die +5 V, eine Ladungspumpe und 79L05 die -5 V.
Beide Spannungen können im einer Stufe erzeugt werden. Eine Ladungspumpe
und 79L05 sind überflüssig.
Das könnte dir helfen:
DC/DC Book of knowledge
Praktische Tipps für Anwender
von Steve Roberts M.Sc. B.Sc.
Technischer Direktor, RECOM
