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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik regelbare Spannungsquelle zur Referenzspannungserzeugung


Autor: metallman (Gast)
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Hallo.

Ich habe eine Konstantstromquelle aus einem OP als Komparator aufgebaut. 
Diese wird zur Regelung des Stroms durch LED verwendet (20 mA). Als 
stabilisierte Referenzspannung verwende ich dabei eine Spannung aus 
einer Z-Diode, welche entsrechend nachgeteilt wird.
Nun will ich den Strom durch die LED nachregeln, um am Detektor optimale 
Spannung zu erhalten.

Ich habe mir überlegt, die Schaltung so zu erweitern, dass man in einem 
kleinen Einstellbereich die Referenzspannung über einen Poti/Trimmer 
nachstellen kann, so dass die benötigte Detektorspannung eingestellt 
werden kann, unabhängig von den optischen Verlusten und Kopplung 
LED-Detektor.
Nun hat aber so ein Trimmer einen Temperaturdrift, so dass die 
eingestellte Spannung wahrscheinlich mit der Zeit wegläuft.

Es soll bestimmt solche regelbare Spannungsquellen zur Einstellung der 
Referenzspannung als ICs geben, die langzeitstabil die eingestellte 
Spannung liefern. Kann mir jemand so was empfehlen? Oder gibt es 
vielleicht noch bessere Lösung für mein Problem?

Vielen Dank.

Autor: mhh (Gast)
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metallman schrieb:
> Nun hat aber so ein Trimmer einen Temperaturdrift, so dass die
> eingestellte Spannung wahrscheinlich mit der Zeit wegläuft.

metallman schrieb:
> Als
> stabilisierte Referenzspannung verwende ich dabei eine Spannung aus
> einer Z-Diode, welche entsrechend nachgeteilt wird.

Die Temperaturdrift der Z-Diode dürfte wesentlich größer sein.

Autor: Peter Roth (gelb)
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metallman schrieb:

> Diese wird zur Regelung des Stroms durch LED verwendet (20 mA). Als
> stabilisierte Referenzspannung verwende ich dabei eine Spannung aus
> einer Z-Diode, welche entsrechend nachgeteilt wird.
...
> Nun hat aber so ein Trimmer einen Temperaturdrift, so dass die
> eingestellte Spannung wahrscheinlich mit der Zeit wegläuft.

Wenn du eine Z-Diode verwendest, brauchst du dir über den Temperaturgang 
des Potis wirklich keine Gedanken machen.

> Es soll bestimmt solche regelbare Spannungsquellen zur Einstellung der
> Referenzspannung als ICs geben, die langzeitstabil die eingestellte
> Spannung liefern. Kann mir jemand so was empfehlen? Oder gibt es
> vielleicht noch bessere Lösung für mein Problem?

Deine Versorgungsspannung könnte bereits genau genug sein.
Alternativ kämen TL431 oder LM317 in Frage, mit Poti.

Grüße, Peter

Autor: Blubbelgumpf (Gast)
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>Nun hat aber so ein Trimmer einen Temperaturdrift, so dass die
>eingestellte Spannung wahrscheinlich mit der Zeit wegläuft.

Nö. Wenn du für den Spannungsteiler nur den Trimmer und sonst keine 
anderen Widerstände verwendest, läuft da gar nichts weg. Das ist ein 
Spannungsteiler, da zählt nur das Verhältnis der zwei Widerstände.

Da diese 2 Widerstände aus dem gleichen Potibahnmaterial bestehen, haben 
sie auch exakt den gleichen Temperaturkoeffizient, das Verhältnis und 
damit die eingestellte Spannung bleibt also auch dann gleich, wenn sich 
der Gesamtwiderstand der Potibahn stark ändert.

Eine Temperaturdrift hast du nur dann, wenn du den Spannungsteiler aus 
mehreren unterschiedlichen Widerständen aufbaust, die einen 
unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten haben. Also in diesem Fall 
Trimmer und Widerstände verwenden, die einen möglichst gleichen TK 
haben.

Die Z-Diode wird vermutlich wesentlich mehr Probleme bei der Stabilität 
machen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Temp co Trimmer: 150 bis 250 ppm je K
Temp co Ref-Z-Diode: 1 bis 50 ppm je K

Autor: Peter Roth (gelb)
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Normale Zenerdiode BZX79:

5V1: typ. 0,8mV/K  => 160ppm
3V3: typ. 2,4mV/K  => 730ppm

Grüße, Peter

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Peter Roth schrieb:
> Normale Zenerdiode BZX79:

Drum schreib ich Ref-z-Diode.

Der TS will ja auch Ref-spanungsquellen einsetzen, nicht den Normalkram.

Daher nochmals:
Temp co Ref-Z-Diode: 1 bis 50 ppm je K

Autor: Blubbelgumpf (Gast)
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>Temp co Ref-Z-Diode: 1 bis 50 ppm je K

Das ist keine Zenerdiode, das ist eine Präzisionspannungsreferenz. 
Normale Zenerdioden haben je nach Zenerspannung eine hunderte male 
größere Temperaturdrift.

Autor: Blubbelgumpf (Gast)
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>Der TS will ja auch Ref-spanungsquellen einsetzen, nicht den Normalkram.

Nö. Ich zitiere:

>>Als stabilisierte Referenzspannung verwende ich dabei eine Spannung aus
>>einer Z-Diode

Autor: Peter Roth (gelb)
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Andrew Taylor schrieb:

> Der TS will ja auch Ref-spanungsquellen einsetzen, nicht den Normalkram.

Ein Hinweis darauf, dass normale Zenerdioden (siehe erster Beitrag) 
einen hohen TK haben, ist vor allem bei Anfängern unbedingt nötig.

Und eine Präzisions-Referenz würde ich nicht mehr als Z-Diode 
bezeichnen. Gibt ja auch keine Formel-1 - Autos.

Grüße, Peter

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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1N825 ist doch wohl inzwischen simpler Standard.

Deshalb:

Temp co Ref-Z-Diode: 1 bis 50 ppm je K

Autor: T. C. (tripplex)
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Wenn du dir so viele Gedanken machst dann nimm gleich einen 
Entsprechenden
Referenzbaustein.
Es gibt auch welche die kommen an 3ppm/K erwärmung heran.
[ Und das sogar garantiert ]

Autor: mhh (Gast)
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In dieser Anwendung dürften selbst 5% Abweichung eigentlich keine Rolle 
spielen.

TL431 und Trimmer zur Einstellung - und keine Gedanken mehr machen, weil 
die Abweichung ein ganzes Stück unterhalb der 5% liegt.

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