Hallo zusammen,
aus einer 12 V Spannung von einem Schaltnetzteil möchte ich eine 5V
Versorgungsspannung (nicht Referenz) für einen 24 Bit ADC generieren.
Gibt es eine bessere Wahl als einen normalen 7805 ?
LG Dirk
Da wirst du mit einfachen Reglern a la 7805 nicht viel Freude haben.
Stichwort PSRR (Power Supply Rejection Ratio), was sehr frequenzabhängig
ist. Je nach Schaltregler hat man schnell mal einige Hundert kHz, die
kaum gedämpft selbst durch LDOs knallen.
24bit ADC?
Na dann...
Hallo Icke,
also bisher mache ich das so:
+12V vom Industrie Netzteil----EMV Filter
(Ferit-C-Ferit)--Tantal47uF--7805
Läuft eigentlich recht gut.
Bin jetzt dabei, alles auf SMD umzustellen ud wollte direkt noch etwas
optimieren.....
Vorschlag zum Spannungsregler ?
Bei 12V auf 5V Wandlung werden 7V verheizt, wofür man praktisch jeden
5V-Reglertyp verwenden kann, sogar einen diskret aufgebauten. Problem
ist wie erwähnt der Wert für PSRR, der bei moderneren Reglern im
Datenblatt angegeben wird und für die Schaltfrequenz des vorhergehenden
Schaltreglers betrachtet werden sollte. Bei 24bit ADCs spielen aber auch
die Langzeitstabilität und Drift eine große Rolle, die ein 7805 nicht
wirklich befriedigen kann.
Für eine konkrete Empfehlung wäre außerdem der Strom auf der 5V-Leitung
interessant.
DirkF schrieb:> Vorschlag zum Spannungsregler ?
Das Probekapitel zur noch nicht erschienenen 3. Auflage von
"The Art of Electronics" von Horowitz und Hill handelt von
Spannungsreglern. Auf S. 605, Tabelle 9-2 gibt es eine
Liste mit Spannungsreglern vom Typ LM317 und ab S. 614, Tabelle 9-3
eine Liste mit Low-dropout Linearreglern. Dazu gibt es jede Menge
weitere Informationen.
(Die Seitenzahlen beziehen sich auf die "echten" Seitenzahlen des
Buches).
Direkter Link auf pdf:
https://www.dropbox.com/s/r8gu22ficfac3pz/AoE-III_ch-9_109pgs.pdf
Link bei Cambridge University Press (erfordert Anmeldung)
http://www.cambridge.org/us/academic/textbooks/art-electronics
Hi,
ich hab zu ähnlichem Zweck neulich einen ADM7150 besorgt. Der erste
Testaufbau sieht vielversprechend aus, wobei ich allerdings zugeben muss
im Moment nicht wirklich irgendwas brauchbares Messen zu können, aber
die Tage werd' ich mir einen passenden Verstärker ausleihen.
Hauptargument für den ADM7150 war übrigens die Größe (3x3mm, gibt aber
auch eine Version mit SOIC8 Gehäuse) und die Tatsache das man ihn mit
Keramikkondensatoren aufbauen kann, jedenfalls mit machen und das
Datenblatt macht dazu recht genau und hilfreiche Angaben, Layout
Beispiel gibts auch. Bloß messen ob er so gut ist wie er soll ist nicht
direkt einfach.
Von Analog gibts übrigens noch einen PDF mit einer Übersicht über ihre
ultra low noise regulator:
http://www.analog.com/media/en/news-marketing-collateral/product-highlight/Low_Dropout_Regulators.pdf
Und ein Designtool gibts auch.
Grüße
Flo
wartemal schrieb:> 24Bit? Nur etwas mehr als die Hälfte wird nützlich sein..wie üblich.
Solange es die untere ist, ist doch alles in Ordnung. Das kann Aufwand
beim Frontend sparen ;-)
Icke schrieb:> Bei 24bit ADCs spielen aber auch> die Langzeitstabilität und Drift eine große Rolle, die ein 7805 nicht> wirklich befriedigen kann.
Aber nicht die Langzeitstabilität und Drift der Versorgungsspannung.
Hast du die originale Frage überhaupt gelesen? Und auch was Ripple und
Rauschen auf der Versorgungsspannung angeht: ich würde davon ausgehen,
daß auch ein hochauflösender ADC da eher moderate Ansprüche hat.
Genauer gesagt würde ich erst mal ins Datenblatt des ADC schauen, was
der Hersteller da bezüglich Betriebsspannung fordert. Und erst danach
basierend auf diesen Forderungen das Netzteil designen.
Es ist ohnehin viel wahrscheinlicher, daß EMI aus dem Schaltnetzteil
oder der Dreck auf der Versorgung der analogen Komponenten vor dem ADC
Probleme machen als ausgerechnet die Versorgung des ADC selber.
ADC/DAC brauchen in der Regel keinen Power-Regler, ich speise sie immer
mit aus der Referenz.
Der AD586 (5V/10mA) ist eine sehr gute Referenz.
Wichtig ist ein niederohmiger Anschluß (Plane) zum ADC/DAC.
Von 12 V auf 5 V hat man einiges an Reserve bei der Spannung für einen
Filter (RC und / oder LC) vor dem Regler.
Die Sigma Delta ADCs (vor alle, die langsamen) sind deutlich weniger
empfindlich auf Störungen als die meisten SAR ADCs. Entsprechend die
Anforderungen an die Versorgung ggf. für den 24 Bit 1 SPS Wandler
geringer als bei einem 12 Bit 100 kHz Wandler. Das fängt schon damit an
das der Sigma Delta vermutlich über viele Zyklen der der Typischen
Störungen mittelt. Bei 100 Hz hat man da ggf. schon mal 100 dB
Unterdrückung. Die vollen 24 Bit sind in der Regel ja sowieso nur als no
missing code zu sehen, effektiv hat man meist sowieso eher gut 20 Bit,
wenn alles gut geht.
Die Störungen kommen dann nur noch über die Masseleitung....
Wobei Dir aber schon klar ist daß Drosseln mit 1,5uH .. 10uH eher im
UKW-Bereich wirksam sind und nicht bei den 100kHz der
Schaltnetzteilfrequenz.
Gruß Anja
> Die Störungen kommen dann nur noch über die Masseleitung...
Die hat er ja mit 10 Ohm "abgekoppelt". Und damit die 10 Ohm nicht
abrauchen, ist der Strom über drei Sicherungen auf gut 7A begrenzt ;-)
Die besten Ergebnisse hab ich mit Accus erzielt, schlucken sämtliche
Störungen weg. Accus einfach als filter einsetzen, und die Schaltung
entsprechend abgleichen.
>>>>Die Störungen kommen dann nur noch über die Masseleitung....
Habe 2 getrennte Ground planes. Ob der 10 R reinkommt, ist noch nicht
klar. Die Massen sind im Netzteil verbunden.
>>>>Wobei Dir aber schon klar ist daß Drosseln mit 1,5uH .. 10uH eher im
UKW-Bereich wirksam sind und nicht bei den 100kHz der
Schaltnetzteilfrequenz.
Kannst Du mir einen Typ Spule empfehlen ?
Nicht wirklich.
Du bräuchtest Drosseln im > 1 mH Bereich aber mit einer
Eigenresonanzfrequenz weit im MHz-Bereich. Das sind dann einlagig
gewickelte Stabkerndrosseln > 100mm.
Gruß Anja
Ein Widerstand kommt ja mir persönlich zumeist nur für niedrige
Ströme in die Tüte - ok, diese Grenze zieht wohl jeder woanders.
Oftmals ist es nötig, die Versorgung zu filtern - hilft nichts.
Anja schrieb:> Du bräuchtest Drosseln im > 1 mH Bereich aber mit einer> Eigenresonanzfrequenz weit im MHz-Bereich. Das sind dann einlagig> gewickelte Stabkerndrosseln > 100mm.
Na ja, oder aber anders: Das (Haupt-) Problem ist, wie Du schon
sagtest, daß hier zwar recht hohe L nötig wäre, aber gewöhnliche
Drosseln mit hoher L auch hohe parasitäre parallel-C aufweisen,
und darüber gehen eben höhere Frequenzanteile ungebremst.
Bleibt nur HF-taugliche Drossel in Sonderanfertigung mit hoher
Induktivität - zumindest bei Verwendung nur einer Drossel.
Wählt man hier allerdings ein zweistufiges Filter (also (C)LCLC,
mit zwei Drosseln im Strompfad), kann eine Drossel die hohe L
haben und dabei auch durchaus hohe C_streu. Die zweite muß dabei
Kapazitäts-arm (HF-tauglich) sein, dafür reicht niedriger L-Wert.
(Natürlich sollte auch der hinterste C auf die hohe Frequenz hin
angepaßt sein, also niedrige ESR und ESL Werte, C darf klein sein.)
So wirkt das Gesamtfilter über einen breit(er)en Frequenzbereich,
ohne relativ spezielle (zumindest ungewöhnliche) Sonderbauteile.
Anders bei einer sich überallhin ausbreitende Gleichtakt-Störung.
In Zu- und GND Leitung kann man in dem Fall recht niederohmige
Gleichtaktdrosseln, bei denen auf den Gegentakt-Laststrom nur
Streuinduktivität und Drahtwiderstand wirken, legen.
(Die Dinger kennt man auch aus einstufigen Standard-Netzfiltern.
Falls nicht, einfach googlen, z.B. nach "Entstörfilter", ...)
Einzel-Ls mit relativ hohen Induktivitäts- und auch Widerstands-
werten in_der_GND_Leitung vermeide ich, so gut es irgend geht, da
dadurch der Stromfluß das GND-Potential etwas, oder etwas mehr...
(für meinen Geschmack oftmals zu sehr), verschiebt.