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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LM317 als Referenzspannungsquelle per Mosfet ändern


Autor: Sven (Gast)
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Hallo,
in der Suche habe ich leide nicht die Antwort gefunden.
Es geht um eine Referenzspannung für einen ATmega48 [18.432MHz].
Ich möchte zwei oder mehr Messbereiche haben. Nun hatte ich die Idee, 
hierfür die Referenzspannung auf diese Weise abzuändern.

Das Problem ist, daß alle Messungen innerhalb von 2ms erfolgen müssen, 
inkl. umschalten der Referenzspannung und warten bis Referenzspannung 
eingestellt.
Außerdem möchte ich aus mehereren Werte mitteln (ca. 10 pro 
Messbereich).
Jetzt ist meine Frage, ob das sinnvoll, eher unüblich oder schlecht ist. 
Verträgt der LM317 evtl. dieses schnelle Umschalten auf Dauer nicht, 
oder dauert die Änderung zu lange? Oder erzeugt der LM317 vielleicht 
auch Störungen hierdurch??
Oder gibt es eine viel bessere Möglichkeit für mein Vorhaben?
Vielen Dank schon einmal..

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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LM317 als referenz ist schon mal grundsätzlich kagge. das ding ist ein 
einstellbarer spannungsregler und keine spannungsreferenz.

vom prinzip her müßte es aber gehen, mußt nur etwas strom im 
referenzkreis fließen lassen damit dein 100nF kondensator schnell genug 
entladen wird wenn die niedrigere spannung angewählt wird.

welche spannungen sind eigentlich notwendig? ein AVR kann von hause aus 
zwischen AVCC und 2,56V interner referenz wählen.

Autor: Ute (Gast)
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>Jetzt ist meine Frage, ob das sinnvoll, eher unüblich oder schlecht ist.
>Verträgt der LM317 evtl. dieses schnelle Umschalten auf Dauer nicht,
>oder dauert die Änderung zu lange? Oder erzeugt der LM317 vielleicht
>auch Störungen hierdurch??

Hängt ja auch etwas davon ab, was du an den Regler anschließt, ob da 
größere Rückströme fließen, wenn die Spannung wieder kleiner geschaltet 
wird. Aber ansonsten macht der LM317 das klaglos mit.

Der LM317 erzeugt nun jetzt nicht gerade eine sehr stabile 
Ausgangsspanung, aber wenn du ratiometrisch mißt, dann hebt sich der 
Fehler ja teilweise heraus...

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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LM217 ist wie schon gesagt ziemlich subotimal als Referenz.
Wie sollen denn die beiden Messbereiche sein?
Ggf. könntest du zwischen einem Abschwächer und dem direkten Eingang 
umschalten oder für einen Messbereich einen Verstärker 
dazwischenschalten.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Sven (Gast)

>Es geht um eine Referenzspannung für einen ATmega48 [18.432MHz].
>Ich möchte zwei oder mehr Messbereiche haben. Nun hatte ich die Idee,
>hierfür die Referenzspannung auf diese Weise abzuändern.

Das ist eine schlechte Idee. Eine Referenz schaltet man sehr selten bis 
nie um, den das kostet Aufwand und Genauigkeit. Besser ist das 
Umschalten von Verstärkern oder Spannungsteilern, welche das Signal 
aufbereiten.

>Das Problem ist, daß alle Messungen innerhalb von 2ms erfolgen müssen,
>inkl. umschalten der Referenzspannung und warten bis Referenzspannung
>eingestellt.

Ein weiteres Argument gegen eine Umschaltung der Referenz.

MFG
Falk

Autor: Sven (Gast)
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Hi!
Schonmal Danke für Eure Antworten. Also wie genau der LM317 jetzt die 
Spannung hält habe ich noch nicht getestet. Momentan habe ich eine 
Spannung von 1.6V eingestellt und bin eigentlich mit den Ergebnissen 
ganz zufrieden.
Welche vernünftige Referenzspannung (also welches Bauteil) würdet ihr 
denn empfehlen? Ich hätte sonst den LM317 genommen weil ich den hier 
liegen habe.
Ansonsten hätte ich zwischen 1.6V und 3V gewechselt.. Das Signal noch 
mehr verstärken wollte ich nicht, da schon mehrere OPV beteiligt sind.
Mit der Geschwindigkeit könnte ich auch ändern. Das Signal ist immer nur 
sehr kurz aber widerkehrend. Der Messwert ansich ändert sich nicht 
schnell, also könnte ich auch 10Sekunden mit dem einen 
Referenzspannungswert messen und danach 10 Sekunden mit dem anderen. Der 
Bereich bis 1.6V ist aber ab und zu zu klein. Intern hat der ATmega noch 
eine 1.1V Referenzspannung. Sonst nehme ich einmal 3V und einmal die 
1.1V.
Das ist sinniger, oder?
Also intern umschalten, ja?
Jetzt ist nur die Frage wo ich auf die Schnelle ne vernünftige 
Referenzspannnug herbekomme, oder ich geb mich mit dem LM317 zufrieden. 
wie genau sind denn die 1.1V vom ATmega im Vergleich zu dem LM317?

Autor: Ute (Gast)
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>Der LM317 hat einmal einen gewissen Temperaturgang und eine gewisse 
>Langzeitdrift. Du kannst ja selbst ausrechnen, wie viele LSB das von >deinem ADC 
auffrißt.

Bei der Referenzspannung von 1,6V auf 3V umzuschalten verschafft dir ja 
nur einen Gewinn in der Auflösung des ADC von 1bit. Da steht doch der 
Aufwand in keiner sinnvollen Relation zum Nutzen. Warum wählst du denn 
nicht eine feste Referenzspannung?

Autor: Ute (Gast)
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Habe mich mit dem Zitieren verhauen. Sorry. Also nochmal:

Der LM317 hat einmal einen gewissen Temperaturgang und eine gewisse 
Langzeitdrift. Du kannst ja selbst ausrechnen, wie viele LSB das von 
deinem ADC auffrißt.

Die Referenzspannung von 1,6V auf 3V umzuschalten, verschafft dir ja nur 
einen Gewinn in der Auflösung des ADC von 1bit. Da steht doch der 
Aufwand in keiner sinnvollen Relation zum Nutzen. Warum wählst du denn 
nicht eine feste Referenzspannung?

Autor: Sven (Gast)
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Ich wollte eben den Bereich erweitern. 1 Bit mehr ist ja aber immerhin 
schon das doppelte, also finde ich jezt nicht so schlecht.
Ich habe dann ja überlegt, statt der Umschaltgeschichte eine feste 
Referenuzspannung zu nehmen (3V) und diese nur dann nutzen, wenn die 
interne (1.1V) nicht mehr reicht.
Ich weiß leider nicht wie stark die Spannung am LM317 schwankt, aber 
Temperaturänderungen sind schon da... Was wäre denn ein empfehlenswerter 
Referenzspannungsbauelement? Und ist die interne Spannung von 1.1V viel 
genauer als der LM317?

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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ich glaube so ziemlich alles ist auf dauer genauer als ein 317

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Sven (Gast)

>Ich wollte eben den Bereich erweitern. 1 Bit mehr ist ja aber immerhin
>schon das doppelte, also finde ich jezt nicht so schlecht.

Ist aber nur eine Illusion.

>Ich habe dann ja überlegt, statt der Umschaltgeschichte eine feste
>Referenuzspannung zu nehmen (3V) und diese nur dann nutzen, wenn die
>interne (1.1V) nicht mehr reicht.

Kann man machen, ist aber etwas tricky.

>Ich weiß leider nicht wie stark die Spannung am LM317 schwankt, aber
>Temperaturänderungen sind schon da...

Das Datenblatt ist dein Freund.

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/national...

Seite 4, mittleres Bild, 2. Zeile.

Ausgehend von 25°C driftet die Referenzspannung im LM317 um ca. 5mV bei 
+/-75K, macht 0,4% bzw. 53 ppm/K. Gar nicht so schlecht! Einfache 
Spannungsreferenzen haben das auch!

>Was wäre denn ein empfehlenswerter
>Referenzspannungsbauelement?

Siehe

http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardba...

> Und ist die interne Spannung von 1.1V viel
> genauer als der LM317?

Sie ist ungenauer, aber stabiler. Kalibrieren muss man da auf jeden 
Fall.

MFG
Falk

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