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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik netzteildimensionierung für funktionsgenerator


Autor: Hans M. (fuxdancer)
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hallo!

ich hab an euch profis wieder mal eine frage.
baue einen funktionsgenerator mit einer ausgangsfrequenz von 0-200kHz. 
die amplitude wird maximal eine Uss von 20V besitzen. nun würde ich 
gerne dazu ein offenes netzteil kaufen, welches als stromversorgung für 
den funktionsgenerator dienen soll. es soll eine +-12V ausgangsspannung 
liefern, daher wär für mich ein netzteil mit 26V ausgangsspannung 
optimal, da schon 2-3v vorher von der zusatzbeschaltung verschlungen 
werden.
ich weiß ja, dass funktionsgeneratoren nur eine geringe 
leistungsaufnahme haben, nur die genaue watt-anzahl weiß ich nicht.
würde ein 40W oder 60W netzteil für meine anwendungen reichen? oder muss 
es schon mehr sein?
mein gerät wird nur für einfache messanwendungen verwendet, mehr nicht.

mit dank im vorraus

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,
wenn Du so ein Projekt aufziehst solltest Du das schon selber rechnen 
können.
Bei 12Vs an 50 Ohm Last am Ausgang und 50 Ohm Innenwiderstand brauchen 
wir im Leerlauf 24Vs am Verstärkerausgang. Im Fehlerfall (Kurzschluß am 
Ausgang) fließen also ca 24Vs/50 Ohm = 0.5A (gilt jetzt für die positive 
Halbwelle).
Sind also schon mal 12W Wirkleistung für die positive Versorgung. 
Dasselbe Spiel ergibt sich an der negativen Halbwelle.

Summe Wirkleistung = 24W. Es sei denn man macht Einschränkungen am 
Tastverhältnis und puffert die Energie für die Halbwellen.

Dividiert werden muß noch durch den individuellen Wirkungsgrad der 
Endstufe.

Autor: Hans M. (fuxdancer)
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ok, dann wird so ein kleines netzteil wohl ausreichen für meinen zweck.
danke!

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Hallo Anja

Der Chris will am Ausgang 20VSS erzeielen. 20VSS entspricht 10VS oder 
7,07Veff. Wenn er eine Gegentaktendstufe einplant, ohne einen 
Längswiderstand von 50 Ohm am Ausgang ( dieser definiert den 
Ausgangswiderstand, da die Endstufe nur ein paar Miliohm 
Ausgangswiderstand hat ) dann entpricht die Leistung am Ausgang 1 Watt.
( 7,07² / 50Ohm ).Üblicherweise schaltet man hinter der Endstufe aber 
einen
50 Ohm Widerstand um 50 Ohm Ausgangswiderstand zu gewährleisten. Erstens 
um die Endstufe bei Kurzschluß am Ausgang zu schützen, und zweitens um 
eine optimale Anpassung an die an der Bnc-Buchse angeschlossenen RG58 
Messkabel zu gewährleisten. Wenn man am Ende der Messleitung mit 50 Ohm 
abschließt, hat man den geringsten Frequenzgang, allerdings nur die 
halbe Spannung. Die Ausgangsspannung der handelsüblichen 
Funktionsgeneratoren gilt also im Leerlauf. Ausgangsteiler werden 
üblicherweise als schaltbares Dämpfungslied in Form eines PI-Gliedes 
zwischen Längswiderstand und BNC Buchse angeordnet.

Die Verlustleistung ist demnach nicht so hoch wie du angenommen hast.

Der Effektiefwert des Ausgangsstromes ist 7,07V / 50 Ohm = 140mA.
Wenn man das Netzteil mit +-15 Volt auslegt, fliesen also 15V 
*0,14Ampeff =
rund 2 Watt. Dies aber abwechselnd im positiven und negativen Zweig.

Man dürfte also mit einen Netzteil was 5 Watt Leistung bringt gut dabei 
sein. Die Spitzenwerte der Ströme werden durch den Ladeelco aufgefangen.

Wenn man aber ein stabilisiertes Netzteil vorsieht, muss man generell 
mit den Spitzenströme rechnen , dann sieht die Sache schon ungünstiger 
aus.

Aber +-12 Volt UB sind meines Erachtens nicht ausreichend für 20VSS 
Ausgangsspannung.

Ralph Berres

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

mit den +/-12V hast Du sicher recht das wird nicht reichen. selbst wenn 
nur +/-10V am Ausgang im Leerlauf erzeugt werden sollen braucht man 
normalerweise ca 5V Luft auf beiden Seiten.
Für Sinusförmige Spannungen sind deine Effektivwert-Betrachtungen ok.
Aber hast Du mal daran gedacht daß ich einen Funktionsgenerator auch als 
Rechteck mit 90% +10V und 10% -10V betreiben will?
Und: Normalerweise gelten die Spannungen immer für 50 Ohm Last. Wenn ich 
in der Firma meinen HP-Funktionsgenerator ohne Last betreibe habe ich 
immer die doppelte Spannung am Oszi wie das, was ich am 
Funktionsgenerator eingestellt habe.

Ist halt eine frage welche spezifikationen Chris braucht. Mit den 
Überlegungen kann er es sich für seine Anwendung ja jetzt selbst 
ausrechnen.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Anja

da verschiebt sich die Verteilung der Last auf den beiden 
Netzteilhälften.

Viel mehr als 5 Watt wird er auch da nicht brauchen.

Ich besitze das HP33120, der liefert 20VSS. Und zwar im Leerlauf.
Man kann dem Gerät aber beibringen das er nur die Hälfte anzeigt, 
nämlich dann wenn man ihm als Lastwiderstand 50 Ohm eingibt. Das wird 
bei dir vermutlich der Fall sein.
So ähnlich kenne ich das auch bei anderen Hersteller. Die zeigen alle 
die Leerlaufspannung an.

Ralph

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