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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Dimensionierung einer rauscharmen Stromversorgung


Autor: Klaus H. (k-ham)
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Hallo, dies ist mein erster Beitrag zu diesem Forum! Es geht um eine 
Verständnisfrage bzw. Dimensionierung einer einfachen (?) 
Stromversorgung. Eine Versorgungsspannung aus Batterien (6 Zellen) soll 
damit "rauschfrei" gemacht werden.
Die Schaltung (siehe Anhang) ist aus einem Mikrofon, das weniger als 1 
mA verbraucht. Das ganze ist ursprünglich für 48V ausgelegt. Dass bei 
der Schaltung 2 V abfallen, habe ich schon der Originalschaltung 
entnommen.
Funktioniert die Schlatung als Strombegrenzung? Wie gross ist der 
nutzbare Ausgangsstrom bei dieser Dimensionierung?
Wie muss ich die Widerstände dimensionieren um ca. 10 mA nutzbaren 
Ausgansstrom zu haben?
C1 und R1 sollten dabei nicht zu gross werden, da sonst die Aufladezeit 
nach dem einschalten zu gross wird.
Wenn jemand kurz die Funktionsweise der Schaltung erklären könnte (oder 
link dazu), wäre das super.


Klaus

Autor: Klaus H. (k-ham)
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Die ganze Schaltung sieht übrigens so aus...
Hatte zur Vereinfachung R3 und C2 weggelassen. Ich bin mir aber auch 
nicht sicher, ob R1 in der ersten Schaltung nicht 136 kΩ sein müsste.
Ändert sicht durch hinzufügen von R3, C2 etwas an dem Ausgangsstrom oder 
Spannung?

Autor: Schwingungsdämpfer (Gast)
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Ich dachte immer, Batteriespannungen seien von Hause aus Rauscharm?

Autor: Blackbird (Gast)
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Lade Dir LTSpice (SWCad3) runter und simuliere Deine Schaltung damit. 
Wie es aussehen könnte siehst Du im Bild.

Mit Deiner Dimensionierung bekommst Du aber bei 1mA Last keine 5V raus.

Die Rauschquelle habe ich der Einfachheit halber gleich aus einem 
ähnlichen Beitrag "ausgeliehen" - Danke an die Autoren.


Blackbird

Autor: Blackbird (Gast)
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Kleiner Nachtrag: Die Rauschquelle muß über einen C (z.B. 100nF) 
eingekoppelt werden.

Blackbird

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Schwingungsdämpfer wrote:
> Ich dachte immer, Batteriespannungen seien von Hause aus Rauscharm?

NiCd rauschen weniger als Pb-Spannungsquellen ,-)


Was sonst machbar ist: www.amplifier.cd


hth,
Andrew

Autor: Markus R. (marol)
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Blackbird wrote:
> Die Rauschquelle habe ich der Einfachheit halber gleich aus einem
> ähnlichen Beitrag "ausgeliehen" - Danke an die Autoren.

Poste bitte mal den Link zum Beitrag, hab zwar schon gesucht aber nichts 
passendes gefunden. Ich hab es mal mit einer voltage Quelle probiert, 
hat jedoch nicht funktioniert die Rauschquelle nachzubilden.

Autor: Stefan (Gast)
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>Poste bitte mal den Link zum Beitrag, hab zwar schon gesucht aber nichts
>passendes gefunden.
Beitrag "LTSpice - Versuch Rauschen mit Spannungsquelle zu erzeugen gibt konstante Werte"

Autor: Jens G. (jensig)
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also wenn es erstmal um nur 1mA geht, würde ich vielleicht eher eine 
normale RC-Schaltung vorziehen, z.B. 1k/100µ(evtl. ||100n). Oder auch 
LC, wenn es um höhere Strömchen geht. Kommt natürlich drauf an,wie stark 
chemische Spannungsquellen wirklich rauschen, und wie sehr es 
unterdrückt werden soll. Auch sollte man bedenken, daß ein Transistor 
eben auch gern mal rauscht - der T in der Versorgungsleitung könnte also 
selbst schon eine Rauschquelle darstellen, was bei Mikrofonverstärkern 
sicherlich von Bedeutung sein kann. Auch kommt es sicherlich auf die Art 
des Rauschens an (Funkel/Schrotrauschen ist relativ niederfrequent - es 
grummelt also ständig), und normale T's (welche nicht für niedriges 
Rauschen gemacht wurden) grummeln da manchmal schon gewaltig ...
Und normale Spannungsregler sind da erst recht schöne Rauschquellen ... 
;-)

Autor: Blackbird (Gast)
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In Mikrofonzuleitungen sind gewöhnlich RC-Siebschaltungen drin.

Wenn der Mikrofonverstärker nicht gleich nach dem Mikrofon kommt, hat 
man sowieso ganz andere Sorgen als Rauschen.

Blackbird

Autor: Klaus H. (k-ham)
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erst mal Danke an Alle für die schnelle Antwort!

@Schwingungsdämpfer
Besonders wenn Batterien am leerwerden sind, gibt es niederfrequentes 
Rauschen. Batterien sind schon relativ rauscharm aber unterscheiden sich 
auch darin untereinander sehr stark. Zumindest brummen sie nicht ;)
Bei mir kommt dazu, dass mit den gleichen Batterien auch andere 
Schaltungen (Linearspannungsregler mit folgendem ADC/Controller) 
versorgt werden, was diese "Sieb"schaltung schon sinnvoll macht, denke 
ich.


@Andrew
"www.amplifier.cd": ...da brauche ich wohl einige Zeit, bis ich durch 
die Grundlagen durch bin.


@Blackbird
Deine Simulation hilft mir schon weiter. Ich versuche mal irgendwie 
einen Rechner mit Windows aufzutreiben um LTSpice zu installieren. Gibt 
es das möglicherweise (oder etwas entsprechendes) für OSX? Hatte bisher 
nur "ispice" und "macspice" gefunden, die beide zu kompliziert sind.

Wenn man die Widerstandswerte im Simulator verändert, müsste sich doch 
die Funktion erschliessen???
Am Ende sollen über zwei parallele 2k2 Widerstände jeweils mindestens 
1.5 mA bei 2.5V zur Verfügung stehen, d.h. eine Speisung/Versorgung für 
zwei "Verbraucher".

@Jens G und Balckbird
Ein RC-Glied ist vor und nach der Schaltung vorgesehen. Das hatte ich 
zur Vereinfachung weggelassen. Der BC850, den ich verwenden möchte gilt 
als rauscharm.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Zur Funktion:
Sieht stark nach 'C-Multiplizierer' aus.
Die angeschlossene Schaltung bekommt einen Ladekondensator vorgekaukelt, 
der um das Beta des Transisors multipliziert wurde. D.h. hat z.B. C1 
(wie in im ersten Posting angegeben) 330nF und der Transistor hat ein 
Beta von sagen wir mal 100, so verhält sich die Ausgangsspannung in etwa 
so, als wäre sie mit einem 33µF-Elko gesiebt. Wäre die Schaltung z.B. 
direkt nach einem Netztrafo mit Brückengleichrichter und (kleinem) 
Sieb-Elko angeschlossen, so wäre die Ausgangsspannung ungefähr dort, wo 
sie, bei entsprechender Belastung, aber ohne diesen C-Multiplizierer, 
auf die minimale Spannung zusammenbrechen würde.
Diese Schaltung hat man früher öfter benutzt, um hochkapazitive Elkos, 
die vor Jahrzehnten noch sehr teuer waren, zu vermeiden. Nachteilig war 
natürlich u.U. die erhöhte Verlustleistung in diesem 'Regler', was halt 
den Gesamtwirkungsgrad senkte.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Klaus H. wrote:
>
> @Andrew
> "www.amplifier.cd": ...da brauche ich wohl einige Zeit, bis ich durch
> die Grundlagen durch bin.
>
>

"Die rauscharme Referenzquelle" ist der für's Topic interessanteste 
Beitrag dort in amplifier.cd

Autor: Blackbird (Gast)
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LTSpice ist nur für Windows.

Hier mal eine Simulation mit verschiedenen R (für den 68k).

Das Beta (h21e) des Transistors hat auch noch einen Einfluß auf die 
Ausgangsspannung.

Blackbird

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