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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung für Schaltbare 180mA Stromsenke mit 20µs Anstieg/Abfall


Autor: Ingo F. (ingof)
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Hallo,

Hat jemand eine Idee wie man sich eine solche Stromsenke einfach 
bastelt?

Versuche gerade eine Sendeschaltung für einen Heizungs-Bus zu basteln.
Die Stromquelle soll über 5 Volt versorgt werden und am "Ausgang" eine 
Spannungsquelle mit 15 Volt belasten.

Der Strom soll konstant innerhlab 20µs auf den maximalwert von 180mA 
steigen und auch in 20µs wieder abfallen.


Gruß
IngoF

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ingo F. schrieb:
> Der Strom soll konstant innerhlab 20µs auf den maximalwert von 180mA
>
> steigen und auch in 20µs wieder abfallen.

Ein einfacher OPV wie OP27 und ein simpler FET wie BUZ11 schaffen dies 
ganz bequem.

Schaltpläne für diese simple Kombi findest Du hier im Forum oder 
außerhalb auf den Bastlerseiten/Herstellerappliktionsschriften wie z.B. 
LT  .

Autor: IngoF (Gast)
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Hast Du denn irgendeinen Link? Kenne wohl Schaltungen für eine 
Stromquelle mit OP...

Aber habe keine gefunden die nur mit positiver Versorgungsspannung und 
ohne Symetrische Spannungsversorgung auskommt.

Habe als Eingang TTL-Pegel und keine Sysmetrische Stromversorgung in der 
Schaltung.

Habe eigentlich schon fleissig gegoogelt aber nichts gefunden was ich 
verwerten könnte. Vielleicht suche ich ja nur an der falschen Stelle 
oder gebe die falschen Suchbegriffe ein...

Gruß
IngoF

Autor: Jens G. (jensig)
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für den OPV musst Du welche mit Rail-to-Rail-Eingänge (R2R) nehmen, die 
bis auf Massepotential herunter Spannungen verwerten können. Der Ausgang 
sollte möglichst auch weitgehend R2R sein, damit bei nur 5V noch 
genügend am Gate des Mosfets ankommt.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Jens G. schrieb:
> Der Ausgang
>
> sollte möglichst auch weitgehend R2R sein, damit bei nur 5V noch
>
> genügend am Gate des Mosfets ankommt.

Es ist sicher kein Geheimnis, das bei diesen kleinen Strömen auch ein 
Bipolar Transistor statt des FET funktioniert, somit die Auswahl des OPV 
deutlich erweitert wird.

Für den Anfang: Ein LM358/324 oder so z.B. ....

Autor: Jens G. (jensig)
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>Es ist sicher kein Geheimnis, das bei diesen kleinen Strömen auch ein

Jetzt hast Du das Geheimnis verraten ...

Autor: Ingo F. (ingof)
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Jens G. schrieb:
>>Es ist sicher kein Geheimnis, das bei diesen kleinen Strömen auch ein
>
> Jetzt hast Du das Geheimnis verraten ...

Habe bisher nur mit einfachen Transistoren herumexperimentiert.

Habe hier noch ein paar LM339, LM393 und LF358 herumliegen und auch 
schon verbaut.

Am Bus liegen 15 Volt an. wärend der Übertragung wird dann die Spannung 
auf 10 Volt heruntergezogen (etwa 165mA). Habe das mit einer Z-Diode und 
Schalttransistor versucht und auch mal nur durch eine 08/15 Stromsenke 
mit Transistor. Allerdings sind die Flanken vermutlich immer zu steil. 
Der Busmaster widerholt dann die einzelnen Bytes sofort wieder. Was bei 
den anderen Busteilnehmern nicht passiert.

Bei den OPs kenne ich allerdings keine Schaltung die ohne invertierenden 
Verstärker auskommt. Also bräuchte ich dann eine zusätzliche Negative 
Spannungsversorgung. Da ich aber in Zukunft die Schaltung über den Bus 
speisen wollte ist es nicht soo einfach eine Negative 
Versorgungsspannung zu bekommen.

Bin für irgendwelche Schaltungsvorschläge dankbar. Aber vermutlich muss 
es wohl eine Lösung ohne OPs sein.

Eventuell würde es auch reichen wenn nur die Anstiegszeit mehr oder 
weniger linear ansteigt. Die Flanke beim Abschalten macht wohl keine 
Probleme.

Gruß
IngoF

Autor: mhh (Gast)
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Schau Dir als Anregung die Schaltung im Anhang an. Durch D1 und D2
erübrigt sich ein R2R OPV.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ingo F. schrieb:
> Habe hier noch ein paar LM339, LM393

Sind Komparatoren, oben wurden dir OPV empfohlen/angegeben.


> und LF358 herumliegen und auch schon verbaut.
>

sowie:

> Habe als Eingang TTL-Pegel und keine Sysmetrische Stromversorgung in der
> Schaltung.


Der LF358 benötigt:

[] unipolare
[] bipolare Versorgung.

....


> Also bräuchte ich dann eine zusätzliche Negative
> Spannungsversorgung.

Phanömenaler Nonsens.

> Da ich aber in Zukunft die Schaltung über den Bus
> speisen wollte ist es nicht soo einfach eine Negative
> Versorgungsspannung zu bekommen.

die auch hier nicht nötig ist.

> Bin für irgendwelche Schaltungsvorschläge dankbar. Aber vermutlich muss
> es wohl eine Lösung ohne OPs sein.


Sieht für mich auch so aus als ob Du HIER nur irgendwelche 
SchaltVORSCHLÄGE haben willst. Setzt Du die einfach mal 1 zu 1 um??
Die Berücksichtigung der obigen Vorschläge für die konkrete 
Problemlösung ignorierst du.
Damit können wir uns dann hier weitere Hilfeleistung sparen. so what.

Autor: Ingo F. (ingof)
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@ Andrew,

Danke für Deine hinweise...

Andrew Taylor schrieb:
> Sind Komparatoren, oben wurden dir OPV empfohlen/angegeben.

Ups. stimmt.. Dann muss ich wohl genauer werden. Ich hatte eigentlich 
nur kurz mit dem LF357 herumgebastelt. Die LM339 und LM393 hatte ich nur 
hier herumliegen und habe übersehen dass es nur Komperatoren sind.

Andrew Taylor schrieb:
> Der LF358 benötigt:
>
> [] unipolare
> [] bipolare Versorgung.

Hatte mich vom LM358 in die Irre führen lassen. Der von mir verwendete 
OP war der LF357 und nicht der LF358. Der hatte natürlich symetrische 
Stromversorgung bekommen. Allerdings wollte ich in der fertigen 
Schaltung keine Symetrische Spannungversorgung haben das die Schaltung 
über den BUS gespeist werden sollte.

Habe auch mal testweise die Symetrische Spannungsversorgung vom MAX232 
angezapft. War aber keine gute Idee. Und der MAX232 soll auch mit dem 
Seriellen Port aus der Schaltung verschwinden.

Andrew Taylor schrieb:
> Phanömenaler Nonsens.

Nö, wenn mann nur Schaltungen findet die negative Spannungsversorgung 
benötigen weil sie auf dem invertierten Verstärker aufgebaut haben ist 
das eben so.

Andrew Taylor schrieb:
> Sieht für mich auch so aus als ob Du HIER nur irgendwelche
> SchaltVORSCHLÄGE haben willst.

Sicher will ich irgendwelche Schaltvorschläge haben. Wenn mir selber was 
einfallen würde hätte ich wohl kaum die Frage gestellt.

Andrew Taylor schrieb:
> Setzt Du die einfach mal 1 zu 1 um??

Sicher wenn jemand sofort die passende Lösung hätte... Allerdings habe 
ich das auch nie erwartet. Eine Schaltungsidee oder ein Link auf eine 
Schaltung die man umbauen könnte wäre ideal.

Andrew Taylor schrieb:
> Ein einfacher OPV wie OP27 und ein simpler FET wie BUZ11 schaffen dies
> ganz bequem.
>
> Schaltpläne für diese simple Kombi findest Du hier im Forum oder
> außerhalb auf den Bastlerseiten/Herstellerappliktionsschriften wie z.B.
> LT  .

Hätte ich Schaltpläne zu dieser simplen Kombi irgendwo gefunden würde 
ich wohl kaum nachfragen. Manchmal gibt man immer nur die falschen 
Suchbegriffe ein und findet gerade deswegen nichts. Ein Suchbegriff nach 
dem man suchen könnte wäre auch ein guter Tip gewesen.

Kann man den OP27 denn mit einfacher positiver 5V Spannung versorgen? 
die minimale SPannungversorgung steht nicht in dem Datenblatt. Der 
kleinste Wert war +-4V. 8 Volt vertägt der µC nicht. Oder kann man 
generell alle OP nur mit 5 Volt versorgen. Meine der LF357 braucht 
mindestens +-10Volt.

mhh schrieb:
> Schau Dir als Anregung die Schaltung im Anhang an.

@mmh
Danke für den Hinweis, das ist doch schon mal ein weg in die richtige 
Richtung. Muss dann die Referenzspannung durch eine Spannungsignal 
ersetzen das am innerhalb 20µs langsam ansteigt und abfällt. Vielleicht 
reicht ja auch für die ersten Tests eine simple RC-Kombination. Den 
Ausgang müsste ich auch noch umbauen.

Andrew Taylor schrieb:
> Für den Anfang: Ein LM358/324 oder so z.B. ....

Laut Datenblatt wäre das vermutlich schon mal eine gute Wahl. Im 
Gegensatz zum LF357 von mir hat der eine schöne langsame Slewrate von 
0,5V/µs. Wenn ich den Strommesswiederstand so dimensioniere dass er bei 
der dem Maximalwert 4 Volt erreicht hätte ich dann statt der gewünschten 
20µs Anstiegszeit schon mal etwa 8µs wenn ich mich nicht irre.

Kann man eigentlich die Slewrate eines OPs eigentlich irgendwie 
Schaltungstechnisch verkleinern? Sonst müsste ich nach einem OP mit 
einer Slewrate von 0,2V/µs suchen.

Gruß
IngoF

Autor: Jens G. (jensig)
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Haa - jetzt verstehe ich erst deine Initial-Aussage:

>Der Strom soll konstant innerhlab 20µs auf den maximalwert von 180mA
>steigen und auch in 20µs wieder abfallen.


Du willst also konstante Flankensteilheiten haben? Habe mich schon 
gewundert, warum Du dich über langsame OPV's freust.

Dann brauchst Du (so auf den ersten Blick):

- einen Komparator, der saubere Schaltsignale erzeugt (optional, wenn 
bereits klar definierte Schaltsignale vorliegen für'n An/Abstieg des 
Stroms)
- dann einen Integrator, der die gewünschten Flankensteilheiten 
bereitstellt.
- und eine Stromquelle, die aus der Spannung (mit definierter 
Flankensteilheit) einen Strom mit definierter Flankensteilheit macht 
(wurde schon oben bequatscht) - quasi ein U-I-Wandler

Integratorinfos gibt's sicherlich überall, wo OPV-Grundschaltungen 
beschrieben werden, mit Berechnungsformeln.

Ich würde mich jedenfalls nicht auf OV's verlassen, deren Datenblatt 
bestimmte SlewRates angibt, denn das sind meistens stark streuende Wert, 
und hängen auch von der Ausgangsbeschaltung ab. Ist also nix wirklich 
genau definiertes, wenn es einigermaßen genau sein soll.

Autor: Ingo F. (ingof)
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Jens G. schrieb:
> Ich würde mich jedenfalls nicht auf OV's verlassen, deren Datenblatt
> bestimmte SlewRates angibt

Ja, habe ich auch gerade festgestellt. Tabelle bei National hat er eine 
SR von 0,1V/µs Laut Kennlinie im Datenblatt habe ich aber auch 0,5 Volt 
errechnet. Wenn ich aber die LowVoltage-Version nehme hat die auch laut 
Datenblatt nur 0,1V/µs. Also werde ich mal sehen ob ich die 
LowVoltage-Version im Elektronik Shop bekomme.

Also den Spannungsfolger aus dem Beispiel mit Transistor und 
Emitterwiderstand am Ausgang und den Widerstand als Stromfühler für 2 
Volt berechnen und den 5 Volt-Eingangspegel auf 2 Volt per 
Spannungsteiler herunterbrechen. Die SR würde dann auch meine gewünschte 
Flankensteilheit ergeben.

Für den ersten Test reicht es ja erst mal. Vielleicht habe ich ja dann 
immer noch das selbe Ergebnis und muss den Fehler woanders suchen.

Gruß
Ingo

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Ingo F. (ingof)

>Datenblatt nur 0,1V/µs. Also werde ich mal sehen ob ich die
>LowVoltage-Version im Elektronik Shop bekomme.

Vergiss es, vollkommen falscher Ansatz.

Autor: Ingo F. (ingof)
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Falk Brunner schrieb:
> Vergiss es, vollkommen falscher Ansatz.

Wieso das denn?

Autor: Jens G. (jensig)
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Weil Du die SR-Angaben nicht für bare Münze halten kannst ...

Autor: Ingo F. (ingof)
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Danke an alle für die Hinweise.

Hatte testweise mit zwei LM358 Eine Schaltung zusammengesteckt.
Erst einen Integrierer mit virtueller Masse und dann einen U-I-Wandler 
mit Transitor. Die Dioden konnte ich weg lassen, hat auch so einwandfrei 
funktioniert. Die virtuelle Masse hätte ich mir natürlich sparen 
können...

Dummerweise hat sich der Integrierer zickig angestellt und nur ab und zu 
auch das gemacht was er machen sollte.

Habe dann den Kondensator des Integrierer rausgeschmissen (=Inverter) 
und die S/R-Rate war auch zufällig genau das was ich haben wollte.

Dabei habe ich dann herausgefunden dass es nicht an meiner Schaltung lag 
und das Verhalten des Busmasters doch genau richtig war. Hatte mich da 
wohl irgendwie verrannt.

Gruß
IngoF

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