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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Festspannung 5 V (Unteschied 7805 und lp2950


Autor: MiGo (Gast)
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Hallo zusammen,

ich bräuchte möglichst exakt (temp. unempfindlich) 5,0V für atmega8 und 
meinen Instrumentationsverstärker zum Aufbau einer Waage. Den 
Instrumentatinsverstärker INA125 und den µC habe ich zum Testen jetzt 
mit 7805 versorgt. Problem: beim ändern der Versorgungsspannung (KFZ) 
schwankt die Ausgangsspannung vom 7805 doch noch minimal (zw. 4,98 bis 
5,03). Dies hat auswirkung auf meine Verstärkte ausgansspannung des 
Brückenverstärkers INA125 und vermutlich Aref vom  µC. Vor allem dauert 
es nach einschalten der Versorgungsspannung bis es sich dann 
eingependelt hat. (Temperaturtrift!?).

Meine Frage ist jetzt, fahre ich mit nem lp2950 besser. Worin 
unterscheiden sich beide? Wie beschalte ich den lp2950 ohne großen 
Aufwand zu haben (Platzproblem).

Wer kann mir helfen?

Danke im Voraus

Autor: Dennis (Gast)
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> Instrumentationsverstärker

aha..

Im KFZ-Bereich ist eine absolut stabile Spannungsversorgung relativ 
aufwendig. Wäre es nicht einfacher, Batterie und/oder Akku zu verwenden?

Autor: Hmm... (Gast)
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Der 7805 ist ja auch als Regler für die Spannungsversorgung gedacht, da 
sind ein paar mV Schwankung doch herzlich egal. Wenn man eine möglichst 
exakte Spannung als Referenz benötigt, ist eine echt 
Referenzspannungsquelle die deutlich bessere Wahl. Allerdings kann man 
diese dann nicht belasten.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Spannungsreferenz

Autor: MiGo (Gast)
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Hmm.

und wie sieht es mit dem lp2950 aus. Was kann der hoffentlich besser?

Autor: Ohh (Gast)
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Der 2950 ist ein LDO. Der laeuft noch mit 300mV drueber, wohingegen der 
7805 um die 2V braucht.

Autor: MiGo (Gast)
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und wie sieht es mit Temperaturtrift und so weiter aus. Ich muss ja 
nicht exakt 5,00 V haben. Aber ich hätte eben gerne eine gleichbleibende 
Spannung (also z.B. 5,13 V aber eben nicht abhänig ob ich jetzt 10,6 bis 
max 13,2 V am Eingang habe.

Autor: crazy horse (Gast)
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schon mal ins Datenblatt geschaut?
Da gibts so hübsche Diagramme (line regulation, output voltage vs. 
temperature), kann man eigentlich alles draus sehen :-)

Autor: Mike (Gast)
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Wenns was Genaueres sein muss, schau mal bei Analog Devices nach. Ist 
zwar ein wenig teurer, aber Qualität kostet halt etwas ;-). Neben der 
Psannungsstabilität is im KFZ aber die starke "Verseuchung" des 
Bordnetzes mit Störungen, z.B: aus der Zündung kritisch. Hier muss sehr 
gut gefiltert, eventuell galvanisch getrennt werden.

Gruss
Mike

Autor: Michael (Gast)
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Die 78er Serie ist eh relativ ungenau, die darf ja schonmal um ein 
viertel Volt pro fünf Volt schwanken. Folglich ist auch die Stabilität 
net gar so doll. Nen LM317 ist da zum Beispiel um Welten besser.

Autor: Bensch (Gast)
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> ich bräuchte möglichst exakt (temp. unempfindlich) 5,0V für atmega8 und
meinen Instrumentationsverstärker zum Aufbau einer Waage.

Für eine Waage mach ich eine ratiometrische Messung mit DMS, da brauch 
ich keine superstabile Spannung. Lediglichg der TK der Widerstände bzw. 
deren Gleichlauf spielt eine Rolle.

Autor: yalu (Gast)
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Der INA125 hat doch speziell für Anwendungen wie die deinige eine sehr
genaue Spannungsreferenz zur Versorgung der Messbrücke eingebaut. Damit
dürfte der Einfluss von Versorgungsspannungschwankungen auf die Messung
kaum mehr messbar sein.

Autor: MiGo (Gast)
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ok,
dann muss ich noch genauer erklären.

Ich baue mir für landwirtschaftliche Zwecke eine Waage an den 
Düngestreuer.
Damit meine langen Leitungen (ca. 10m) nicht auf die Messung eingehen, 
habe ich mich entschlossen direkt in meinen Messbalken (Vollbrücke) den 
mega8 mit ina125 (referenzspannung für Brücke 2,5V, im 
singleSuply-Modus) d.h. mein ADC-Eingang vom µC erhält die 2,5V + Uout. 
Leider ändert sich diese doch minimal, wenn die Versorgungsspg vom 
INA125 schwankt. Dies hab ich momentan umgangen, indem ich die 
Boardspannung auf 9V 7809 bringe und damit den INA versorge und zugleich 
mit nem 7805 die Spannung für mega8. Dieser sendet dann über RS232 
direkt die gemittelten Werte. Das ist alles erstaunlich präzise. Nur 
eben die Schwankung nach dem Einschalten. Ich vermute die erwärmung der 
Bauteile hat noch Einfluss. Also mein Wunsch wäre aus 11..14V eine 
exakte Spannung für 6 V. INA kann somit ausgangsspannungen zw. 2,5 und 5 
V sauber linear liefern.

Also wie bekomme ich auf kleinsten Raum aus 11V..14V sauber ca. 6V.

Autor: Michael (Gast)
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Mit nem LM317 zum Beispiel. Der ist um einiges stabiler (0.01%/V) als 
der 7805 (max. 100 mV/V).

Autor: yalu (Gast)
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> und zugleich mit nem 7805 die Spannung für mega8.

Du nimmst aber nicht die 5V des 7805 als Referenzspannung für den ADC?
Wenn doch, dann kommen die Fehler vor allem von daher. Viel besser ist
es, die vom INA erzeugte Referenzspannung sowohl für die Brücke als auch
für den ADC zu nehmen. Diese Spannung ist nicht nur wesentlich genauer
als die vom 7805 erzeugte, du hast zusätzlich den Vorteil, dass die
Messung ratiometrisch erfolgt und somit noch einmal ein Stück
unempfindlicher gegenüber Spannungsschwankungen ist (s. Beitrag von
Bensch).

Autor: Bensch (Gast)
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> Diese Spannung ist nicht nur wesentlich genauer
als die vom 7805 erzeugte,

Kann nicht schaden, ABER....

Wenn ich als Referenzspannung die Versorgungsspannung der Brücke (bitte 
mit Sense-Leitungen!) nehme, ist das wurscht. Das Schlimmste, was man 
bei ratiometrischer Messung machen kann, ist NUR EINE der beiden 
Spannungen hochgenau zu machen.
Dass die Spannungen frei von Spikes und Rauschen sind, muss man 
eigentlich nicht erwähnen, oder doch?

Autor: MiGo (Gast)
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Doch, bis jetzt nimm ich die 5 V an VCC und an AVCC vom Mega8.

Ich habe noch keine Lösung, da ja der Ausgang vom Ina im 
SingleSupplyMode ja ein Pseudoground von 2,5V hat und somit meine Ua vom 
INA zw. 2,5 und 5 Volt ist. Wenn ich also die 2,5 V an Aref des µC 
schließe und bin ich ja schon immer auf 1023. Wäre es möglich die Uin+ 
und Uin- von meiner Brücke an dem INA-Eingängen zu drehen und somit bei 
Gewichtszunahme die Ua des INA gegen Masse zu bewegen. Dann würde bei 
Temp.trift nicht nur Ua vom Ina schwanken, sondern auch im Verhältnis 
die Uref vom ADC mitwandern.

Dann würde sich die nächste Frage stellen, wie weit kann der ina gegen 
0V saúber linear ausgeben. Wie kann ich mit Bascom Aref als Referenz 
beim Config vom ADC angeben?

Fragen über Fragen

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo MiGo,

zum Auslesen einer Brücke (ich vermute DMS) gibt es bessere und 
gleichzeitig komfortablere Bauelemente als einen INA + ADU vom µC.

Beispielsweise einen solchen Sigma-Delta-Wandler mit Vorverstärker und 
digitaler Signalübertragung zum µC:
ADS1232 von TI
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ads1232.html

Die analoge Spannungsversorgung des ADS1232 (was gleichzeitig die 
Brückenspeisespannung ist) würde ich über einer Ferritperle (1000 Ohm 
bei 100MHz) von der Digitalseite trennen. Vermutlich reichen auch die 
100nF an jedem Bauelement schon aus; aber sicher ist sicher.

Die Signalübertragung zum µC erfolgt digital und ist insofern vollkommen 
unempfindlich gegen kleinere Spannungsschwankungen. Es gibt außerdem die 
Möglichkeit der Offsetkalibration.

Spannungsschwankungen gehen dann nur im Verhältnis zur 
Versorgungsspannung ein:

5,1V Versorgung statt 5,0V erzeugen ein 0,1V/5V = 2% größeres Signal.
Dann reicht evtl. auch ein normaler 7805 aus.


Gruß,
  Michael

Autor: Bensch (Gast)
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> 5,1V Versorgung statt 5,0V erzeugen ein 0,1V/5V = 2% größeres Signal.

Aber gleichzeitig steigt bei ratiometrischer Messung die 
Referenzspannung um eben diese 2%- damit sind die Spannungsschwankungen 
raus aus der Rechnung. Das ist doch gerade der "Trick"....

Im übrigen- der ADS1232 ist keine schlechte Wahl, ich nehme den ADS1225.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Bensch,

achso, jetzt verstehe ich die Frage erst richtig. Ich hatte irrtümlich 
gedacht, es ginge um den Offset (Temperaturdrift) der Brückenspannung 
nach dem Verstärken und hatte deshalb (ohne nochmal ins Datenblatt zu 
schauen) den ADS1232 empfohlen. Ich Route schon seit mehreren Stunden an 
nem Eagle-Projekt; vielleicht brauche ich mal ne Pause ;-)

Aber ich stimme zu: ADS1232 mißt über REFP-REFN sowohl die Versorgung 
der Brücke, als auch die Diagonalspannung und setzt sie ins Verhältnis.
(Siehe Abb. 42 auf Seite 25; http://www.ti.com/lit/gpn/ads1232).

Dadurch ist die Messung dann auch gegen (langsame) Schwankungen der 
Versorgungsspannung weitgehend unempfindlich.


Gruß,
  Michael

Autor: Bensch (Gast)
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So isses.....

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