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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Präzise Spannung unter 1V


Autor: Christoph H. (berton)
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Nabend zusammen,

ich suche ne Möglichkeit 4 Spannungen für ne ADC messung zu erzeugen.
Die sollten relativ genau sein.
Brauch 0,25V / 0,5V / 0,75V und 1V.
Kann mir mal jemand nen Tip geben, wie ich die am besten erzeugen kann?

: Verschoben durch Admin
Autor: phil (Gast)
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hi

was ist "relativ genau"?

vielleicht reicht

Ref.spannungsquelle + Spannungsteiler aus Präzisionswiderständen?

Autor: Christoph H. (berton)
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Hi Phil,
danke für den Tip.
Die Idee mit dem Spannungsteiler habe ich aber wieder verworfen.
Brauche was unter 1% Genauigkeit.

Autor: Teddynator (Gast)
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wie wärs mit trimmern die du dan von hand genau abgleichst auf den exakt 
selben widerstand?

Autor: Yago Shep (yago)
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Präzisionswiderstände haben auch ca. 0.1%
Dann macht das bei einem Spannungsteiler höchstens +-0.2%
Was du dann noch beachten musst ist die Referenzspannung, wieviel 
Prozent die abweichen kann.

Autor: Ulrich (Gast)
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Gut gleiche Widerstände kann man sich auch relativ leicht selber 
selektieren. Wenn man mit 1% Widerständen anfängt, sind die Chancen sehr 
gut, dass die Widerstände aus einer Charge, ggf. vom gleichen Gurt 
untereinander weniger als 0,1 % abweichen.

Autor: Anja (Gast)
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Die Anforderungen des TE an Präzision lassen sich auch leicht mit einem 
Josephson array erfüllen.
http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/sp958-lide/315-318.pdf
Für 1 Volt braucht man 3020 Zellen für die übrigen Spannungen halt 
entsprechend weniger.

Autor: Michael (Gast)
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Sollen die angegebenen Spannungen die Referenzspannungen für den ADC 
sein? Wie hoch soll die "Auflösung" des ADCs sein? Also mich dünkt, ohne 
es nun nachgerechnet zu haben, dass 0.1% selbst für 10 Bit (ist ja Quasi 
Standard inzwischen, oder) schon etwas Mau sind. Für 10 Bit nehm ich 
z.B. oft den LT1021 in der 5V-Variante. Der hat ganz ohne zutun schon 
0.05% Genauigkeit was grad so für 10 Bit ausreichend ist. Und die 
Temperaturdrift ist mit max. 20ppm/K auch noch OK. Wenn es aber 12 oder 
mehr Bits sein sollen wird es spannend, das stellt schon eine gewisse 
Grundanforderung an die Referenzquelle und da haben meist reine ohmische 
Spannungsteiler keine Chance mehr, auch wenn man Präzisionswiderstände 
verwendet.

Autor: Christoph H. (berton)
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Man man man. Hier hat sich in der Zwischenzeit ja einiges getan.
Michael hat im Prinzip recht wenn ich mal genau drüber nachdenke.
Der ADC hat zur Zeit noch 10bit. Demnächst soll aber auch nen 12-bit ADC 
her.

@Michael: Danke für den Tip mit dem LT1021. Der macht aber nur 5V bzw. 
4.9975V output, oder kann man den auch zu 0,25V überreden?

Autor: Michael (Gast)
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Ne, ich kenn ihn nur in 5V und 10V Version...ich glaub was um 7V gibt es 
auch noch. Für die 0.25V muss dann was anderes herhalten, vielleicht was 
mit Präzisionswiderständen. Mit 0.1% Widerständen würdest du dann zwar 
0.25V nur auf ±0.1% genau anfahren aber die Spannung an sich, sofern du 
den LT1021 nimmst, wäre auf 0.05% stabil.

Autor: Anja (Gast)
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Den ISL21009 gibts in einer 1,25V Version +/-0,5mV
http://www.intersil.com/products/deviceinfo.asp?pn...
Erhältlich z.B. bei RS

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Christoph H. schrieb:
> Nabend zusammen,
>
> ich suche ne Möglichkeit 4 Spannungen für ne ADC messung zu erzeugen.
> Die sollten relativ genau sein.
> Brauch 0,25V / 0,5V / 0,75V und 1V.
> Kann mir mal jemand nen Tip geben, wie ich die am besten erzeugen kann?

Das wäre eine binäre Teilung und das erinnert mich sofort an eine 
Ladungspumpe.

Autor: Michael (Gast)
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>Das wäre eine binäre Teilung und das erinnert mich sofort an eine
>Ladungspumpe.

Wieso ist den 0.25V, 0.50V, 0.75V und 1.00V eine binäre Teilung?

Autor: Anja (Gast)
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Sollte mit einem LTC1043 gehen: (angeblich auf 5 ppm genau)
1V auf 0,5V mit 1. Schaltkreishälfte
0,5V auf 0,25V mit 2. Schaltkreishälfte. (siehe auch Datenblatt)
0,75V dann als Differenz 1V - 0,25V.
(ggf. mit einem weiteren LTC1043 auf Masse beziehen damit die 
Genauigkeit nicht leidet)

Wenns genau sein soll und der A/D-Wandler keinen sehr hohen 
Eingangswiderstand hat sollten die Ausgangsspannungen gepuffert werden
(z.B. Zero Drift-Verstärker LTC1050)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Anja, dafür solltest du jetzt aber echt Geld nehmen. Naja, 50% für mich 
müssen drin sein.

Autor: Anja (Gast)
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Hallo Abdul,

ich setze noch einen drauf anbei eine mögliche Implementierung 
(simuliert in LTSPICE) aller Spannungen aus 1,25V Referenzspannung z.B 
ISL21009BFB812
(aus 1V war mir zu einfach, das ist ja schon im Datenblatt).
Das ganze braucht 3,5 LTC1043.

In der Praxis wird man damit alles schön synchron läuft den internen 
Oszillator durch einen externen (ca 400 Hz TLC555) ersetzen müssen. Die 
Ausgänge brauchen dann noch eine Pufferung mittels Präzisions OPAMP 
falls Strom gezogen wird.

Also ich denke mit 50% für Dich wird das wohl nichts, da sind maximal 5% 
drin ;-)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Du willst wohl LTC reich machen? Oder kennst du eine Second-Source?

Schöne Arbeit. Habe es jetzt nicht nachkontrolliert.

Damit ich zu meinen angepeilten 50% wieder komme:
Schlage ich 4-fach R in einem SMD1206 als Spannungsteiler vor.


Übrigens gibt es im LTC1043 sogar einen 35uF Kondensator on-chip. Wenn 
ich nur an den rankommen würde ;-)

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