Ich hab mir eine kleine Schaltung aus einem OpAmp + Mosfet aus dem Netz nachgebaut, wo sie eindeutig als funktionierend beschrieben wird. Allerdings tut sie das bei mir nicht. Hab damit meine ersten Gehversuche in LTspice IV getätigt, hinten kamen aber bei 50% PWM statt 1A, 1mA raus. Also hab ichs erstmal darauf geschoben das ich wohl was im Program falsch gemacht hab. In der Realtität mess ich aber jetzt garnichts. Bevor ich mir jetzt nen Ast such, nach nem Fehler auf der Platine den es vielleicht garnicht gibt (drei mal hab ich schon kontrolliert...) würde ich gerne wissen, ob die Schaltung überhaupt funktionieren kann? Rahmenbedingungen: Bisher noch ein 5V PWM Signal, wird sich wohl später auf 3,3V ändern. Spannung für die Last ist 12V, bei einem maximalen Strom von 2A. Meine Frage ist jetzt: Was ist falsch an der Schaltung? Info: R8 ist die Simulierte Last Danke schonmal!
> Was ist falsch an der Schaltung?
R5 muß0 auf die andere Seite von C3,
und beide Werte muß man an die verwendeten Bauteile (OpAmp, MOSFET)
anpassen.
Okay, hab R5 mal auf die andere seite gepackt, selbes erbenis in LTspice. Wie rechne ich die Werte denn aus?
Ich hab grad mal noch etwas in LTspice gespielt und dabei ist mir aufgefallen, das die Schaltung etwa 5ms brauch um "einzuschwingen". Ich hab mir das wesentlich schneller vorgestellt! Und mit wesentlich meine ich im Bereich von wenigen µs. Das ist das erstemal das ich so etwas brauche, bzw "genötigt" bin dazu das es schnell geht und dann noch Analog. Hinten dran hängt eine sehr empfindliche Last, die zu dem PWM noch zusätzlich gepulsed wird. Ich hab gesehen das es fertige IC's gibt, aber bisher hab ich nur welche bis 500mA gefunden? PWM ist keine Festlegung, wegen mir kommt da ein DAC rein, hab damit zwar auch null erfahrung, aber eine "kann gehen, muss aber nicht" Lösung kommt leider nicht in Frage. PWM fand ich halt erstmal schön simpel zu nutzen, aber scheinbar nicht wirklich brauchbar für sowas?
Der LT1001 dürfte sich bei einseitiger Versorgung mit kleinen Eingangsspannungen schwer tun (braucht 1-2 V Abstand zur negativen Versorgung). Außerdem interpretiert mein LTSpice den Wert "0,22" als 22 Ohm und nicht als die 0.22 Ohm, die du wohl eigentlich wolltest. Ansonsten kann ich nur empfehlen, die Simu zu nutzen um die Schaltung zu verstehen (nicht für eine "geht" oder "geht nicht" Betrachtung). Das tolle an den Simulationen ist doch, dass man an beliebigen Stellen in der Schaltung "nachschauen" kann, was schief läuft. Stellt sich am Eingang des ersten OPV die erwartete Spannung ein? Schafft es der zweite OPV, seine Differenzeinganggspannung auf Null zu halten? Was kommt am Gate des FETs an? ..... schöne Grüße Achim
Martin schrieb: > wo sie eindeutig als funktionierend beschrieben wird. Was soll sie denn tun und für was für eine Last wurde sie dort verwendet?
Sie soll als Konstantstromquelle dienen, Last variabel Ich hab noch ein bischen gespielt in LTspice. Hab die KSQ von dort: http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor simuliert. Mit dem Mosfet passiert nichts obwohl 12V am Gate anliegen! Der Transistor allerdings schaltet genauso durch, wie er soll und alles lässt sich regeln. Ich nutz aus der Libary den "nmos" der direkt im Hauptordner liegt. Was läuft hier falsch?
Hallo Martin, sei doch bitte ein bischen klarer in Deinen Aussagen > Mit dem Mosfet passiert nichts obwohl 12V am Gate anliegen! > Der Transistor allerdings schaltet genauso durch, wie er soll Was den nu? Und Achims "Ansonsten kann ich nur empfehlen, die Simu zu nutzen um die Schaltung zu verstehen (nicht für eine "geht" oder "geht nicht" Betrachtung). Das tolle an den Simulationen ist doch, dass man an beliebigen Stellen in der Schaltung "nachschauen" kann, was schief läuft" Solltest Du ernst nehmen..... Gruss Michael
Michael Roek schrieb: > Hallo Martin, > > sei doch bitte ein bischen klarer in Deinen Aussagen > >> Mit dem Mosfet passiert nichts obwohl 12V am Gate anliegen! >> Der Transistor allerdings schaltet genauso durch, wie er soll > > > Was den nu? Na so wie es da steht. Ich habe die Schaltung aus dem Link einmal mit Mosfet aufgebaut und diesen dann zum testen gegen den Transistor getauscht. Der Transistor tut das, was ich erwartet habe, der Mosfet tut nichts, bzw er sperrt. Mit dem Transistor kann ich den Ausgangsstrom sehr schön regeln. Ich nehm seine Aussage schon ernst, nur würde ich gerne wissen ob ich einen Fehler gemacht habe mit dem Program oder obs an der Schaltung liegt. An zwei stellen zu suchen ist immer blöd... Ich habe die erste Schaltung jetzt mal mit einem Idealen OpAmp getestet. Auch hier: Ich messe am Gate des Mosfets volle 12V, trotzdem fließen nur 1,4mA an der Last. Da stimmt doch irgendwas nicht?
Martin schrieb: > Ich messe am Gate des Mosfets volle 12V, trotzdem fließen nur > 1,4mA an der Last. Da stimmt doch irgendwas nicht? klingt schon komisch. Welche Spannungen misst du dabei denn an Drain und Source? Liegt R7 noch auf 22Ohm (0,22) oder schon auf 0.22 Ohm (0.22)? Hast du schon mal den Standard-MOSFet gegen irgendeinen konkreten Leistungs-MOSFet aus der Auswahlliste von LTSpice getauscht? Und wenn der Teil dann läuft wie gewünscht noch ein Kommentar zu: > Hinten dran hängt eine sehr empfindliche Last, die zu dem PWM noch > zusätzlich gepulsed wird. Willst der Stromquelle später die Last wegschalten, oder willst du die Steuerspannung der Stromquelle auf Null schalten? Ersteres würde dazu führen, dass das Gate des MOSFet beim "Ausschalten" der Last auf die Versorgungsspannung hochläuft. Wenn die Last wieder zugeschaltet wird, kann erst mal mehr Strom fließen, als es einer "empfindlichen Last" guttut.
> Mit dem Mosfet passiert nichts obwohl 12V am Gate anliegen!
Wogegen liegen am Gate die 12V an? Gegen GND oder gegen Source?
Gruss
Michael
Noch einen Tipp zur Geschwindigkeit: Überleg dir mal, wie lang dein TP am Anfang braucht, um den Gleichanteil vom PWM durchzulassen : so ca. < 10ms !! dann kann die ganze Schaltung natürlich nicht schneller reagieren als in 5 ms!
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Falls die Übertragungsfunktionen, Bode-Diagramm etc nicht sagen sollten, habe ich mal die Sprungantwort von deinem TP geplottet im Anhang
Achim S. schrieb: > klingt schon komisch. Welche Spannungen misst du dabei denn an Drain und > Source? Liegt R7 noch auf 22Ohm (0,22) oder schon auf 0.22 Ohm (0.22)? > Hast du schon mal den Standard-MOSFet gegen irgendeinen konkreten > Leistungs-MOSFet aus der Auswahlliste von LTSpice getauscht? R7 ist jetzt 0.22Ohm, auch die beiden Kondis mit 6,8nF sind jetzt 6.8nF. Drain -> GND: 11,993V Source -> GND: 0,3mV Gate -> Source: fast 12V Gate -> GND: 12V Hab bisher keinen "konkreten" Mosfet gefunden @Jonas K.: Ja, das ist mir auch aufgefallen. Wie gesagt, bisher hatte ich nicht viel zu tun mit Analogem kram, das meiste war bisher alles Digital oder hat halt so funktioniert wie ichs gedacht hab ;)
Martin schrieb: > Ich nehm seine Aussage schon ernst, nur würde ich gerne wissen ob ich > einen Fehler gemacht habe mit dem Program oder obs an der Schaltung > liegt. Tippe auf die Schaltung. Achim S. schrieb: > Der LT1001 dürfte sich bei einseitiger Versorgung mit kleinen > Eingangsspannungen schwer tun (braucht 1-2 V Abstand zur negativen > Versorgung).
Bei LTSpice weis ich es nicht aber bei meinem verwendeten Spice kann der Standard-FET nichts. Mach mal auf den FET einen Rechtsklick, dann solltest du da ein Modell auswählen können.
Michael schrieb: > Bei LTSpice weis ich es nicht aber bei meinem verwendeten Spice kann der > Standard-FET nichts. Mach mal auf den FET einen Rechtsklick, dann > solltest du da ein Modell auswählen können. Das isses wohl...habe den selben Effekt bei NMOS auch bis ich jeden beliebigen "konkreten" Typ waehle. Gruss Mcihael
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da es schon ein bisschen spät wird, habe ich mein LTSpice mal angeworfen. Mit "Kennlinie.png" kannst du die Übertragungskennlinie untersuchen. "NMOS.png" zeigt das Verhalten des Transistors, den du bisher simulierst. "IRF530.png" zeigt das Verhalten eines "echten" Transistors, der in der von dir verlinkten Schaltung genutzt wird. "NMOS" ist als Einzeltransistor offenbar nicht für große Ströme gemacht. Den Transistor auswählen kannst du (wie von Michael beschrieben) über den rechten Mausklick und "Pick new Transistor". Dass die Schaltung in der realen Schaltung gar nicht funzt, könnte an ungeeigneten OpAmps liegen. Aber da sucht man den Fehler eigentlich genau wie in der Simu: nachmessen, was am Eingang des OPV anliegt, schauen was der Ausgang macht und wie der FET angesteuert wird, ..... schönen Abend noch Achim
es wird wirklich langsam spät. Sollte eigentlich heißen: "Dass die Schaltung im realen Aufbau bisher gar nicht funzt..."
Achim S. schrieb: > "NMOS" ist als Einzeltransistor offenbar nicht für große Ströme gemacht. Der wird schlichtweg die Default-Werte für einen Transistor verwenden. Für den Strom maßgeblich (aber nicht ausschließlich) ist der Wert kp welcher die Transkonductance beschreibt. Ich hab nie nachgeschaut aber aus sicher sinnvollen Gründen ist diese bei 2e-5. ein IRFZ34N z.B. hat aber eine Transkonductance von ~11 ;)
Danke an euch! Hab den IRF530 ausgewählt, den ich auch in "echt" hier liegen hab und jetzt macht die Sim das, was ich erwarte! Werd mir jetzt auch eine DAC Lösung bauen (müssen). Die Pulse sind nur extrem kurz (im bereich 1,5ns-5,5ns), da brauch ich was schnelles ohne Glättung und Kondensatoren die sich Laden/Entladen. Mit dem Wissen wie man LTspice jetzt halbwegs bedient, komm ich schonmal ne ganze ecke weiter und kann nen bisl rumspielen! Danke nochmal an alle!
Willst du mit dieser Schaltung wirklich Strompulse von >1A und <10ns erzeugen? Das wird nichts werden, auch wenn du einen vorne einen superschnellen DAC einsetzt. Schau dir mal im Datenblatt die Sprungantwort eines normalen Opamps an, und auf welcher Zeitskala sich das abspielt. Weiter oben hattest du mal was von µs geschrieben, da lohnt es sich über eine Realisierung nachzudenken. Aber bei einzelnen ns bräuchtest du einen ganz anderen Ansatz (und mir fällt ehrlich gesagt auf Anhieb kein funktionierender ein). Aber erst mal ein bisl mit LTSpice spielen, und ausprobieren, was gehen könnte, ist sicher kein Fehler ;-) Achim
Naja, irgendwie muss das ja möglich sein, sag ich jetzt mal so frech. Eine kleine Idee die mir eben so spontan kam, die Last "umzuschalten". Also von meiner normalen, auf eine Fake-Last die so in etwa in dem Bereich liegt wie meine richtige last, um das hochregeln der Spannung etwas zu unterdrücken, würde das gehen? Um das mal aufzulösen: Es handelt sich um eine Laser-Diode mit einem maximal-Strom von 1,5A, werd sie so bei 750mA betreiben, aber trotzdem möchte ich halt die möglichkeit haben "nach oben" zu gehen. Die 1,5ns-5,5ns sind Werte die im Worst-Case eintreten bei maximaler Schaltfrequenz. Für z.B. die ersten Einstellarbeiten will ich die Leistung auf ein Minimum Reduzieren, um das Risiko trotz Laser-Schutzbrille zu minimieren. Vielleicht ist mein denken auch zu kompliziert und es würde eine Analoge Schaltung mit festen werten tun, für Minimum, Standart, Maximum.
an das "Umleiten" des Stroms hatte ich auch schon gedacht, aber was richtig schönes ist mir nicht eingefallen. Dann brauchst du aber keine Stromquelle mit schnellen DAC und OPV, sondern die Ansteuerung des Transistors wäre zeitlich praktisch konstant, und du versuchst sicher zu stellen, dass dein Transistor auch bei hohen Frequenzen noch schön hochohmig ist. Und zum Umschalten bräuchtest du einen schnellen, niederohmigen Umschalter mit make-before-break. Schnell gepulste Laserdioden treibt man aber meiner vagen Kenntnis nach üblicherweise, indem man einen Kondensator definiert auflädt und dann mit einem schnellen Schalter über die Diode entlädt. Bei Osram gibts zum Beispiel eine Application Note zum Prinzip und mit ein paar weiterführenden Links: http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do;jsessionid=416A1486CB06AD1AD01F7EC8E13156DE?act=downloadFile&favOid=020000020000d802000100b6 (Falls der Link nicht funktioniert: auf der Osram Seite unter "standard pulsed laser diodes" nach der "Appnote_Operating_SPL_PLxx_03112004-1.pdf" suchen)
Martin schrieb: > im bereich 1,5ns-5,5ns und hier 1A schalten? Also wenn ich nur mal von 0-5ns 0-1A schalten will macht das mal ne Steilheit von 200.000.000 A/s...das ist schon ordentlich sportlich und bei dir sind 5ns nicht die Anstiegszeit sondern die Pulsbreite, d.h. du wirst noch ne viel größere Steilheit brauchen. Ich glaub nicht, dass das was mit nem OPV was wird und auch ist sicher nicht jeder FET dafür geeignet. Den IRF530 kannste dafür z.B. direkt vergessen. Schau dir mal seine tr-Zeit an (also die Zeit die er benötigt bis er voll eingeschaltet ist vom ausgeschalteten Zustand aus). Die liegt bei 34 ns, also deutlich über deiner Pulsbreite, ganz zu schweigen von der notwendigen Steilheit. Selbst td(on) ist noch deutlich über deiner Pulsbreite wobei man mit der wohl noch eher leben könnte. Problematisch wird dann wohl td(off) mit 23 ns (d.h. grob gesagt: du sagst dem FET er soll ausgehen und die nächsten 23 ns passiert erstmal nix). Da du noch experimentierst würde ich dir empfehlen erstmal Pulsbreiten im µs-Bereich zu erzeugen. Wenn das dann klappt könntest du nach Bauteilen suchen, die das dann in den ns-Bereich verschieben...sofern es dann überhaupt passende Bauteile gibt.
Korrektur: Ich hab das TAUSENDFACHE an Zeit. Obwohl ich das von drei leuten gegenrechnen lassen hab, hat niemand auf die Einheiten geachtet... es sind 1,5µs - 5,5µs minimale schaltzeit (genau ausgerechent hab ich es noch nicht). Die Maximale Zeit kann bis >3000µs sein. Mir kam das alles von anfang an seltsam vor, deswegen hab ichs anderen leuten gezeigt, die haben das so bestätigt. Soviel dazu... ;)
>Martin (Gast) >Michael Roek schrieb: >> Hallo Martin, >> >> sei doch bitte ein bischen klarer in Deinen Aussagen >> >>> Mit dem Mosfet passiert nichts obwohl 12V am Gate anliegen! >>> Der Transistor allerdings schaltet genauso durch, wie er soll >> >> >> Was den nu? > >Na so wie es da steht. Ich habe die Schaltung aus dem Link einmal mit >Mosfet aufgebaut und diesen dann zum testen gegen den Transistor >getauscht. Da steht Müll. Wann begreift ihr endlich, daß ein Mosfet auch ein Transistor ist? Das eine ist eben ein MOSFET, das andere, was Du schlichtweg als Transistor bezeichnest, ist ein BJT. >Ich hab das TAUSENDFACHE an Zeit. Obwohl ich das von drei leuten >gegenrechnen lassen hab, hat niemand auf die Einheiten geachtet... es Da kannste mal sehen, daß die entweder nix verstehen, oder zumindest nicht wirklich da was gegengerechnet haben (haben sich wahrscheinlich noch nichtmal damit befaßt).
Man kann auch päpstlicher sein wie der Papst... nicht jede Aussage muss auf die Goldwaage gelegt werden. Jeder weiß was gemeint ist/war. Ist ja immernoch ein Forum, keine Wissenschaftliche Ausarbeitung. Genauso gibts keine Batterie im Auto und es heißt auch nicht Lichtmaschiene, trotzdem weiß jeder was gemeint ist. Doch, gerechnet hat jeder, weil ich nur meine Ausgangsdaten gegeben hab. Aber irgendwie hat sich der Fehler halt trotzdem eingeschlichen... Naja, passiert.
>Genauso gibts keine Batterie im Auto und es heißt auch nicht >Lichtmaschiene, trotzdem weiß jeder was gemeint ist. Doch - es ist eine Batterie, weil sie aus mehreren Zellen besteht. Und Lichtmaschiene ist einfach ein Rechtschreibproblem. Mir ging es ganz einfach darum, daß hier offensichtlich manche noch ein grobes Verständnisproblem haben, und Mosfets nicht als Transistor einordnen. Ich war übrigens nicht der einzige hier, dem das auffiel - siehe Beitrag "Re: PWM Stromquelle" . Und Du hast es nicht begriffen, worum es ihm ging - also Verständnisproblem.
Jens G. schrieb: > Doch - es ist eine Batterie, weil sie aus mehreren Zellen besteht. Ich glaub er wollte darauf hinaus, dass es ein Akku ist...lasst doch die Spitzfindigkeiten ;)
Michael Köhler schrieb: > Jens G. schrieb: >> Doch - es ist eine Batterie, weil sie aus mehreren Zellen besteht. > > Ich glaub er wollte darauf hinaus, dass es ein Akku ist...lasst doch die > Spitzfindigkeiten ;) Das geht hier im Forum leider nicht. Hier wird halt erwartet das alles auf höchstem Akademischen Niveau läuft und alle anderen sind doof, nur man selbst ist fehlerfrei!
>Das geht hier im Forum leider nicht. Hier wird halt erwartet das alles >auf höchstem Akademischen Niveau läuft und alle anderen sind doof, nur >man selbst ist fehlerfrei! Na nicht doch. Mit akademischem Niveau hat das nix zu tun. Das sind einfachste Grundlagen. Ich mache auch gern meine Fehler. Und daß ich fehlerfrei bin und die andern doof sind, habe ich nicht gesagt. Ich wollte halt nur ein bißchen zur Exaktheit motivieren, denn viele Problembeschreibungen sind einfach unveständlich, wenn man Begrifflichkeiten auf diesem einfachen Niveau schon durcheinanderschmeißt. Da weise ich eben (je nach Stimmung) mehr oder weniger unmissverständlich drauf hin.
Hallo Martin, nach meinen bisherigen Beiträgen zu deiner Frage nimmst du mir vielleicht ab, dass ich nicht aus Spaß am Nörgeln schreibe. Deshalb erlaube ich mir die Bemerkung: Der Hinweis von Michael Roek >> Mit dem Mosfet passiert nichts obwohl 12V am Gate anliegen! >> Der Transistor allerdings schaltet genauso durch, wie er soll > > > Was den nu? war berechtigt, und deine Einschätzung > Jeder weiß was gemeint ist/war. trifft zumindest bei mir nicht zu: ich musste deinen Beitrag erst mehrmals lesen, und mir dann zusammenreimen, was du damit wahrscheinlich gemeint hast. Je klarer und exakter du den Sachverhalt beschreibst, desto besser kommst du den Lesern entgegen, die im Gegensatz zu dir die Hintergründe deines Problems nicht im Kopf haben. Ob der Ton von jensigs Beitrag und die nachfolgende Diskussion nötig war, ist ne andere Frage, aber das hat er ja selbst im letzten Beitrag relativiert. Noch ein Hinweis zur Sache: es könnte geschickt sein, während der off-Phase den Strom nicht ganz auf Null zu setzen, sondern einen Minimalstrom von z.B. 1mA dauerhaft fließen zu lassen. Dann bleibt die Gate-Spannung bei Ut des Fets, und beim Einschalten des Pulses sparst du dem Opamp einen entsprechenden Spannungssprung von irgendwo bis Ut. Der Spannungsabfall an der Laserdiode würde sich beim Einschalten auch nicht ganz so stark ändern, so dass der Miller-Effekts dich nicht so sehr ausbremst. Und außerdem machst du dich damit unabhängig von der zufälligen Offsetspannung des OpAmps. Denn wenn du genau den Strom 0 vorgibst, dann würde der OpAmp-Ausgang in der off-Phase - je nach Vorzeichen seiner Offsetspannung - undefiniert entweder bei Ut oder in der negativen Begrenzung liegen. schöne Grüße Achim
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