Hallo liebe Leute, ich möchte eine Stromquelle bauen, welche ich durch eine Spannung regeln kann. Dazu habe ich mal meinen Schaltplan angehängt. Theoretisch funktioniert er. Die Frage ist jetzt, ob irgendwas daran nicht so gut realisiert ist. Also brauche ich die Meinung von euch Experten! Unten an Usoll will ich die Spannung vorgeben, welche den Strom bestimmt. Die Betriebsspannung beträgt 30V. Als Operationsverstärker möchte ich, entgegen den Angaben im Schaltplan, den LM358, sowie den TL072 verwenden. Diese Modelle sind nur leider nicht in TINA integriert. Die FETs sind auch erstmal willkürlich gewählt. T1 würde ich durch einen BSS84 ersetzen, T2 mal schauen. Die Auswahl ist auf diese gefallen, da der TL072 bis hin an seine Betriebsspannung messen kann. Dagegen kann er die Aufgabe vom LM358 nicht übernehmen, da er eine so geringe Eingangsspannung nicht bewältigt. Daher zwei OP-Typen (besser wäre natürlich ein Typ in einem Gehäuse, in dem zwei integriert sind). Also wie gesagt, in der Simulation funktioniert es, aber bevor ich das jetzt aufbaue, würde ich gerne mal ein paar Meinungen hören. Gruß
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Also R6 stellt jetzt erstmal meine Variable Last dar. Die Last wird sich nicht ändern wenn sie einmal dranhängt, nur ihr Wert ist nicht vorhersagbar.
Keiner eine Meinung dazu? Mich interessiert in erster Line, ob ich da irgendwo Schwingungsprobleme o.ä. zu erwarten hab, bzw. ob irgendwo vorsorglich Kondensatoren hin sollten zur Frequenzgangkompensation.
Wie wäre es, die unsinnigen OP1, T1, R2, R3, R4 wegzulassen und dem OP2 eine Kompensation zu geben wie sie in JEDER Schaltung zur Stromregelung drinsteht ? +---+--R--------------+--o | | | | | Last | Poti---|+\ | | | | >-+--Rb--|< NPN oder MOSFET VRef | +-|-/ | |E oder S | | | Cx | | | | | | | | +------+--Rx---+ | | | | | Shunt | | | +---+-----------------+--o
MaWin schrieb: > Wie wäre es, die unsinnigen OP1, T1, R2, R3, R4 wegzulassen > und dem OP2 eine Kompensation zu geben wie sie in JEDER > Schaltung zur Stromregelung drinsteht ? In jeder, in der low-side gemessen wird, ja. Die Messung findet aber high-side statt! Danke für deinen Beitrag.
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Musst ja nicht highside messen. Lowside haste eh nen FET und nen Widerling drinne. Oder warum willste unbedingt highside? mawins Schaltung ist da nunmal der Standard der auf jedenfall funzt. EDIT: falsches Bild hinzugefügt!!!
Martin Wende schrieb: > Oder warum willste unbedingt highside? Weil es sich um einen aktiven Ausgang handelt. Die Last ist irgendwo anders.
Ja und? Highside/Lowside wählt man, wenn irgendeine Seite auf nem festen Potential sein soll, also hier 30V oder GND. Aber dein Ausgang hängt eh schon bei beiden Seiten in der Luft, also nimm Lowside und machs einfach...
Um low-side zu messen muss ich aber einen Shunt haben, der einen festen Wert hat, die Option ist nicht gegeben. OK, ich werde mal konkreter: Ich versuche mich gerade an einer Schaltung für einen Stromausgang für 4-20mA. Die Schaltung an sich braucht viel mehr als 4mA, also ist es quasi eine 3-Leiter-Ausführung.
1 | ___________ ---------- Versorgung+ --------------------------------------- |
2 | | Schaltung | |
3 | | |-> Ausgang --->--- 4...20mA --> Messung von irgendeinem Geraet |
4 | |___________| |
5 | ---------- Versorgung- --------------------------------------- |
In dieser Variation ist nicht bekannt, wie die Messung aufgebaut ist, also kommt man nicht an den Messwiderstand heran. Ergo muss ich den Strom am Ausgang messen können.
Vielleicht interessante links : Analog Devices CN-0099 circuit note Analog Devices Analog Dialog 43-09, sept 2009 Da hast du die komplette berechnungen, diagrammen und tips wie man die schaltung vereinfachen kann.
Hilfesuchender schrieb: > Um low-side zu messen muss ich aber einen Shunt haben, Und für Highside nicht oder was? mawin sagte doch bereits: R6 kannste als shunt nehmen anstatt momentan R1. Mit deinem Schaltplan geht 3 Leiter übrigens nicht. Denn Lowside schwirren der FET und der R6 rum und highside R1. Und was willst du auf einem messen wenn wir hier von einer Stromquelle reden? Erklär doch mal genau und ausführlich was du als ganzes vorhast.
Martin Wende schrieb: > mawin sagte doch bereits: R6 kannste als shunt nehmen anstatt momentan > R1. R6 ist doch momentan nur ein Platzhalter für irgendeinen Shunt, der in irgendeinem auswertendem Gerät verbaut ist. Das kann ja erstmal alles sein! Sein Wert ist also nicht bekannt. Martin Wende schrieb: > Mit deinem Schaltplan geht 3 Leiter übrigens nicht. > Denn Lowside schwirren der FET und der R6 rum und highside R1. Wieso geht 3-Leiter nicht? Ich verstehe dich nicht so ganz. Die Elektronik hat Versorgung+ und Versorgung- (gemeinsames Bezugspotential). Dazu kommt der Ausgang, welcher einen Strom einprägt, eben in die Last da da dran hängt, was auch immer es ist - es wird ein Shunt in einem Messgerät sein. Ich möchte halt einfach den Strom, welcher aus dem Ausgang kommt, regeln können. Wodurch er geregelt wird, ist ja erstmal zweitrangig. Martin Wende schrieb: > Erklär doch mal genau und ausführlich was du als ganzes vorhast. Ich möchte einen regelbaren, aktiven Stromausgang haben, der den gewünschten Strom durch jegliche Last drückt. Und dieser Strom liegt zwischen 4 und 20mA, +/- ein bisschen Spielraum.
AAhh, Stand nich im Ausgangspost sondern drunter, daher übersehen ;) Dann dreh marwins Schaltung um, geht auch.
So Leute, ich melde mich mal zurück... Ich habe jetzt mal meine eigene Schaltung aufgebaut, werde die anderen aber auch noch probieren - momentan will ich nur mal sehen, ob das Konzept aufgeht. Leider läuft es nicht so, wie erwarte...die Schaltung schwingt ganz schön. An welcher Stelle würde ich denn hier ansetzen können, um das Schwingen zu Unterbinden? Habe es schon probiert mit einem R zwischen R3 und Pin 3 von OP 3 (1k). Zusätzlich habe ich es mit verschiedenen Kondensatoren von Eingang + zum Ausgang des OPs versucht. Aber nicht so erfolgreich. Momentan habe ich einen Ausgangsstrom von 21mA, wo eigentlich ca. 3,5 sein sollten. Nehme ich einen 100n als C zwischen + und Ausgang, so steigt der Strom auf 135mA. Probiert habe ich noch 100p und 22n, weil die grad rumlagen. Je größer, desto niederfrequenter wird die Schwingung, jedoch steigt der Strom immens an. Bitte gebt mir mal einen Rat, wo ich hier ansetzen muss. Danke!
Jetzt habe ich selbiges an OP1 probiert - Widerstand 1k an Pin 3 und einen Kondensator vom Eingang+ an Ausgang. Schwingt aber auch. Wenn ich jetzt einen 100p an der Stelle verwende, dann geht der Ausgangsstrom auf 0 und steigt erst, wenn ich die Sollspannung auf ca. 1V drehe, wo eigentlich schon viel mehr fließen sollte... Gucke ich mir AC und DC getrennt an, so passen die gemessenen Werte, nur dass der DC-Wert halt viel höher liegt. Die AC-Messung zeigt um wieviel, und das kommt mit der Berechnung hin. Die Schwinger müssen also weg :-\
@ Hilfesuchender (Gast)
>Ich habe jetzt mal meine eigene Schaltung aufgebaut,
Welche? Schaltplan?
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Falk Brunner schrieb: > @ Hilfesuchender (Gast) > >>Ich habe jetzt mal meine eigene Schaltung aufgebaut, > > Welche? Schaltplan? Bittesehr
Glaubst Du noch nicht, daß Deine Schaltung nur suboptimal ist? Was muß denn noch passieren?
spontan schrieb: > Glaubst Du noch nicht, daß Deine Schaltung nur suboptimal ist? Ich sage doch garnicht, dass es die finale Lösung ist! Aber ich will ja auch was lernen und dadurch auch sehen, warum die Schaltung ggf. schlecht ist. Es hilft mir ja nichts wenn immer jemand daherkommt, der sich in der Thematik bestens auskennt, und mir sagt es ist Schrott, ich solle es anders machen. Wieso ist es Schrott? Wie kann ich es ändern? Der halbe Thread ging darum, dass ich gefälligst Low-Side messen soll... Ich will doch auch gern verstehen, was falsch ist und wo Probleme auftauchen (die ich ja jetzt habe). Nur hilft mir das halt nicht, wenn ich bestätigt bekomme, dass es Mist ist.
Nen 1A Oszillator ist das Teil nunmal ;) Hier etwas Lektüre wie man einen Regelkreis aufbaut: http://www.rn-wissen.de/index.php/Regelungstechnik
Martin Wende schrieb: > Nen 1A Oszillator ist das Teil nunmal ;) Ja, das stimmt - und darin ist er gut. Wo wären denn jetzt Ansatzstellen, um das zu beruhigen? Oder geht es mit der Schatung so überhaupt nicht? Wird de immer schwingen? Wenn ja, woran liegt das?
Les dir erstmal den Artikel durch, dann erkennstes vllt schon von alleine.
Mhh...hab ihn gelesen, aber schlauer bin ich ehrlich gesagt nicht. Mein System schwingt - also habe ich jetzt eine Mitkopplung, da ich nicht genug Phasenreserve habe? Das konnte ich aus dem Text jetzt am ehesten darauf anwenden.
@Hilfesuchender (Gast) >Bittesehr In deinem Schaltplan fehlt die Frequenzgangkompensation! http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor Du hast die Kompensation in den falschen Zweig gebracht! Klingt komisch, ist aber so. Zwischen OPA3503 und OP3 - Eingnag einen Widerstand platzieren, sagen wir 10K, zwischen Ausgang von OP3 und + Eingang einen Kondensator, sagen wir 100n. Werte muss man probieren.
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Hilfesuchender schrieb: > Ich möchte einen regelbaren, aktiven Stromausgang haben, der den > gewünschten Strom durch jegliche Last drückt. Und dieser Strom liegt > zwischen 4 und 20mA, +/- ein bisschen Spielraum. Bitteschoen 4..20mA Ausgangsschaltung. 1V an Pin 3 vom OP ergibt 20mA Ausgangsstrom. Fuer andere Bereich R66 aendern.
Falk Brunner schrieb: > Zwischen OPA3503 und OP3 - Eingnag einen Widerstand platzieren Aber von OPA3503 kommt doch ein staisches Signal. Da ist ja quasi nur der Sollwert. Sicher, dass du an der Stelle meinst? Falk Brunner schrieb: > zwischen Ausgang von OP3 und + Eingang einen Kondensator, sagen > wir 100n. Das habe ich ja schon Hilfesuchender schrieb: > Zusätzlich habe ich es mit verschiedenen > Kondensatoren von Eingang + zum Ausgang des OPs versucht. Da hatte ich schon Werte drin zwischen 22pF bis 470nF. Tendenziell wird es mit größeren Cs schlechter. Helmut Lenzen schrieb: > Bitteschoen 4..20mA Ausgangsschaltung. Schqau ich mir auch mal an, danke
@ Hilfesuchender (Gast) >der Sollwert. Sicher, dass du an der Stelle meinst? Ja. >> zwischen Ausgang von OP3 und + Eingang einen Kondensator, sagen >> wir 100n. Mist, ich meine - Eingang!
Alter, Falk! Jetzt steht es wie ne 1! Wahnsinn. Kannst du mir vielleicht kurz erläutern, wieso diese beiden Bauteile GENAU DAHIN müssen? Es geht wirklich auch ohne den Widerstand nicht! Das wäre super!
So, jetzt habe ich noch ein weiteres Problem. In der Simulation ist alles prima, in der realität funktioniert die Stromregelung auch. Jetzt habe ich aber ein anderes blödes Ding: Während es in der Simulation egal ist, welche Betriebsspannung und welche Last dranhängt, so nimmt in der Realität beides Einfluss auf den Ausgangsstrom... Einer eine Erklärung?
@ Hilfesuchender (Gast) >Jetzt steht es wie ne 1! Wahnsinn. Schön! > Kannst du mir vielleicht kurz > erläutern, wieso diese beiden Bauteile GENAU DAHIN müssen? Steht grob im Artikel drin. http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor > Es geht wirklich auch ohne den Widerstand nicht! Der OPV wird damit als Integrator berieben, dessen Integrationszeitkonstante durch R und C festgelegt wird. Dadurch wird auch festgelegt, wie schnell sich der Ausgang ändern kann, ausserdem die Phasenlage zwischen Ein- und Ausgang. Damit wird der OPV "gebremst" und schwingt nicht, um es mal ganz einfach zu formulieren. Die Fachleute sagen eher, dass der Regelkreis mehr Amplituden- und Phasenrand erhält. Die falsche Rückkopplung auf den + Eingang führt dazu, dass der OPV bei ein bestimmten Frequenz, bei der die Phasendrehung zwischen Ein- und Ausgang exakt 180 Grad ist, eine Spannungsverstärkung >1 hat. Damit schwingt das Ganze, du hast einen Oszillator. Mit der Maßnahme oben verhindert man das.
@ Hilfesuchender (Gast) >Simulation egal ist, welche Betriebsspannung und welche Last dranhängt, >so nimmt in der Realität beides Einfluss auf den Ausgangsstrom... Wieviel? Zahlen! Die Schaltung braucht natürlich eine Mindestspannung, die auch abhängig von der Last ist. Um 20mA durch 500 Ohm zu pumpen braucht man 10V, plus vielleicht 5V für den MOSFET und alles andere.
Falk Brunner schrieb: > Wieviel? Zahlen! Bei einer Betriebsspannung von 30V und einem bei einer Last von ca. 130R eingestellten Strom von 4mA, ändert sich dieser bei einem Widerstand von ~250R auf 2,87 und bei Kurzschluss (was ja auch gehen muss) auf 8,27mA. Wenn ich die Spannung senke, dann swinkt auch der Strom, sogar im Kurzschlussfall, wo nur das Multimeter drin hängt.
@ Hilfesuchender (Gast) >Bei einer Betriebsspannung von 30V und einem bei einer Last von ca. 130R >eingestellten Strom von 4mA, ändert sich dieser bei einem Widerstand von >~250R auf 2,87 und bei Kurzschluss (was ja auch gehen muss) auf 8,27mA. Dann stimmt was nicht. >Wenn ich die Spannung senke, dann swinkt auch der Strom, swinkt ? Meinst du schwingt?
Hey Falk, ich wende mich nochmal an dich. Ich habe mittlerweile festgestellt, dass der "falsche Strom" daher kommt, dass die Schaltung bei unterschiedlicher Belastung wieder anfängt zu schwingen. Am schlimmsten it es halt bei einer Last von 0R (Kurzschluss durch Multimeter). Da schwingt es dann doch wieder ganz gehörig. Die Last stellt also irgendeine Art von Dämpfung dar. Hast du da noch eine Idde für mich? Ich will ja jetzt eigentlich nicht unbedingt eine Grundlast einbauen, da mir diese dann am Ausgang nicht mehr zur Verfügung steht. Falk, bitte melde dich :-) Alle anderen natürlich auch. Jetzt bitte nicht wieder "nimm eine andere Schaltung", mir geht es in erster Linie gerade darum, zu verstehen, wie man solche Probleme prinzipiell in den Griff bekommt. Daher möchte ich vorerst grad noch an dieser Schaltung festhalten, was nicht heißt, dass ich die anderen nicht auch ausprobieren werden. Grüße
Hilfesuchender schrieb: > Jetzt bitte > nicht wieder "nimm eine andere Schaltung", mir geht es in erster Linie > gerade darum, zu verstehen, wie man solche Probleme prinzipiell in den > Griff bekommt. Ubertragungsfunktion der Schaltung aufstellen und berechnen wieviel Phasenreserve man hat und die dann durch entsprechnende Korrekturglieder vergroesseren. Wenn man aber die Gegenkopplung ueber 10 Ecken macht kann das aufwendig werden. Und bei 0 Ohm scheint deine Phasenreserve aufgebraucht zu sein. > Daher möchte ich vorerst grad noch an dieser Schaltung > festhalten, was nicht heißt, dass ich die anderen nicht auch > ausprobieren werden. Nimm meine Schaltung, die ist in 100 Geraeten erprobt.
>> Daher möchte ich vorerst grad noch an dieser Schaltung >> festhalten, Mal Klartext: Deine Schaltung ist Mumpitz, nimm bitte gleich das Erporbte bevor du deine Zeit weiter verschwendest ;)
Martin Wende schrieb: > Mal Klartext: > Deine Schaltung ist Mumpitz, nimm bitte gleich das Erporbte bevor du > deine Zeit weiter verschwendest ;) Na gut...:-\ Dann gebe ich mich geschlagen... Dann versuche ich mal die Schaltung von Helmut versuchen zu verstehen. Also: Wenn an OP U10A sich die Spannung am positiven Eingang erhöht, dann steuert dieser den Transistor Q4 weiter auf, bis der Spannungsabfall an R66 gleich der Spannung an seinem positiven Eingang ist. Daraus resultiert ein höherer Stromfluß durch R66, welcher gleichzeitig der Strom ist, welcher durch R65 fließt. Hierdurch fällt an ihm ebenfalls eine größere Spannung ab, wodurch dich das Potential des positiven Eingangs von U10B weiter vom Versorgungspotential entfernt. Die Spannung am positiven Eingang sinkt also. Der OP U10B versucht natürlich ebenfalls die Spannungsgleichheit an seinen Eingängen zu halten. Über den Transistor Q5 lässt er soviel Strom fließen, bis über R68 die gleiche Spannung abfällt, wie über R65. Das ist auch der Ausgangsstrom. Kurz und knapp. Die Spannung am positiven Eingang von U10A steigt - die an seinem negativen ist zu gering, also steuert er Q4 auf. Dadurch steigt der Strom, der Spannungsabfall über R65 steigt, das Potential am positiven Eingang von U10B sinkt. Sein negativer Eingang ist dadurch höher, also steuert er seinen Ausgang zu, was zu einem erhöhten Stromfluss durch Q5 führt. Dies wiederum erhöht den Spannungsabfall über R68, wodurch sich die Eingangsspannungen von U10B angleichen. Fertig....Richtig?
Was für einen Vorteil bringt der Kondensator am Ausgang?
> Bitteschoen 4..20mA Ausgangsschaltung. Autsch. Phasenkompensation fehlt, kapazitive Last macht das nicht besser. Fehler dürfte über 1% liegen und damit als Messausgang wohl unbrauchbar. Aber das Prinzip, erst die steuernde Spannung auf die positive Rail zu spiegeln, dann dort eine steuerbare Konstantstromquelle anzubauen, ist besser als das Original.
Hilfesuchender schrieb: > Was für einen Vorteil bringt der Kondensator am Ausgang? Das ist ein Ausschnitt aus einen Geraet von mir. Der Kondensator ist fuer die EMV, kannst du aber auch weglassen. Die Diode im Ausgang ist als Schutz fuer die Deppen die 24V auf dem Ausgang geben wollen. Also der DAU Schutz. Das ganze sind 2 Stromquellen. Die Ausgangsstrommquelle hat ihr Bezugspotential in positiven Versorgung. Damit das ganze als als Bezugspotential die Masse hat brauch man eine 2. Stromquelle. Wie du schon siehst ist jetzt der Spannungabfall ueber R65 und R66 gleich. Nur mit dem Unterschied das die eine Spannung auf GND bezogen ist und die andere auf +Versorgung. R67 ist fuer den Leerlaufschutz. Ohne Last wuerde der ganze Emitterstrom durch die Basis in den OP fliessen und ihn ueberlasten. R67 begrenzt den Strom. R68/69 ergeben zusammen 50 Ohm ein glatter Wert zum rechnen. (Dem Automaten ist es egal) Der OP muss allerdings ein RailToRail Type sein. Wenn nicht muss oben noch eine Z-Diode eingebaut werden zum 12V Anschluss (rund 3V)
MaWin schrieb: > Phasenkompensation fehlt, kapazitive Last macht das nicht besser. > Die kapazitive Last am Ausgang sieht der OP gar nicht. Die wird durch den Transistor isoliert zum OP Ausgang. > Fehler dürfte über 1% liegen und damit als Messausgang wohl unbrauchbar. Du kennst den Rest der Schaltung doch gar nicht. Der Rest der Schaltung wird kalibriert und damit auf 4..20mA eingestellt.
MaWin schrieb: > ... das Prinzip, erst die steuernde Spannung auf die positive Rail zu > spiegeln, dann dort eine steuerbare Konstantstromquelle anzubauen, ist > besser als das Original. Noch ne Variante: die Standardschaltung für eine gesteuerte Stromquelle mit Last gegen V+ (wie in MaWins erstem Post). Statt der Last dann dort einen Stromspiegel aus 2 Transistoren. Wenn man Strom sparen will, dann den Stromspiegel asymmetrisch machen. Oder in noch anderen Worten: den Stromspiegel von hier Konstantstromquelle: Stromspiegel als Konstantstromquelle und statt R1 die gesteuerte Stromquelle gegen GND. Mit R2/R3 kann man das Spiegelverhältnis einstellen. XL
> Statt der Last dann dort einen Stromspiegel aus 2 Transistoren.
Einfache Stromspiegel sind deutlich ungenauer
als der OpAmp-geregelte Spannungsspiegel,
zumindest wenn man den mit einem MOSFET aufbaut.
@ Hilfesuchender (Gast) >> Deine Schaltung ist Mumpitz, nimm bitte gleich das Erporbte bevor du >> deine Zeit weiter verschwendest ;) >Na gut...:-\ Dann gebe ich mich geschlagen... Loser! Du solltest einfach mal die elementaren Ratschläge auch UMSETZEN! http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor "Durch Rechnung oder Probieren muss der richtige Wert für R1 und C1 gefunden werden, bei der die Stromquelle ausreichend schnell regiert ohne zu schwingen. Testen kann man das u.a. dadurch, dass man einen Sprung auf den Eingang gibt, z.B. mit einem Funktionsgenerator oder einfach einem NE555 als Taktgeber. Dabei beobachtet man die Spannung über R2 mit dem Oszilloskop, ggf. auch am Ausgang des OPV. Hier sieht man wie schnell die Stromquelle reagiert und ob sie schwingt. "
Helmut Lenzen schrieb: > Hilfesuchender schrieb: >> Was für einen Vorteil bringt der Kondensator am Ausgang? > > Das ist ein Ausschnitt aus einen Geraet von mir. Der Kondensator ist > fuer die EMV, kannst du aber auch weglassen. Die Diode im Ausgang ist > als Schutz fuer die Deppen die 24V auf dem Ausgang geben wollen. Also > der DAU Schutz. > > Das ganze sind 2 Stromquellen. Die Ausgangsstrommquelle hat ihr > Bezugspotential in positiven Versorgung. Damit das ganze als als > Bezugspotential die Masse hat brauch man eine 2. Stromquelle. > Wie du schon siehst ist jetzt der Spannungabfall ueber R65 und R66 > gleich. Nur mit dem Unterschied das die eine Spannung auf GND bezogen > ist und die andere auf +Versorgung. > > R67 ist fuer den Leerlaufschutz. Ohne Last wuerde der ganze Emitterstrom > durch die Basis in den OP fliessen und ihn ueberlasten. R67 begrenzt den > Strom. R68/69 ergeben zusammen 50 Ohm ein glatter Wert zum rechnen. (Dem > Automaten ist es egal) > > Der OP muss allerdings ein RailToRail Type sein. Wenn nicht muss oben > noch eine Z-Diode eingebaut werden zum 12V Anschluss (rund 3V) Super Helmut, das nenne ich ein wirklich durchdachtes Schaltungs-Design! thumbs up!
Falk Brunner schrieb: > Loser! Du solltest einfach mal die elementaren Ratschläge auch UMSETZEN! Na toll...:-\ Martin Wende schrieb: > Mal Klartext: > Deine Schaltung ist Mumpitz, nimm bitte gleich das Erporbte bevor du > deine Zeit weiter verschwendest ;) ...
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantst... Och nöö, warum hat denn da irgendein Troll den Widerstand vor der Basis des Transistors weggelassen, aber stattdessen den eher unwichtigen Widerstand (dient Entkopplung vor der kapazitiven Last des MOSFETs, wäre bei für diesen Job empfehlenswerten OpAmps wie MC34074 kein Problem und könnte weggelassen werden), also gerade umngekehrt als es sinnvollerweise wäre ? Ohne Basisvorwiderstand führen schon kleine Spannungsänderungen am OpAmp Ausgang zu grossen Stromänderungen im Transistor, also eine extreme Verstärkung die schlecht kompensierbar ist, zudem rennt der OpAmp schnell in die Strombegrenzung was deutliche Unlinearitäten bewirkt. Er regelt mit einem Basisvorwiderstand, bei dem dann ein grösserer Spannungshub nötig ist um den Strom zu verstellen, deutlich besser.
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> Och nöö, warum hat denn da irgendein Troll den Widerstand > vor der Basis des Transistors weggelassen... > Ohne Basisvorwiderstand führen schon kleine Spannungsänderungen > am OpAmp Ausgang zu grossen Stromänderungen im Transistor, also > eine extreme Verstärkung die schlecht kompensierbar ist Die Verstärkung steigt nicht an, weil der Transistor (für die Rückkoppelschleife des OPV) als Emitterfolger arbeitet. "Zu große" Spannungsänderungen werden einfach an den Emitterwiderstand, der mit der Stromverstärkung multipliziert am Ausgang des OPV als Last erscheint, weitergereicht. Daher verschlechtert sich die Stabilität nicht. Mit Basiswiderstand dagegen, "steigt die Phasendrehung stärker an als die Schleifenverstärkung absinkt", die Schaltung wird instabiler. Siehe Anhang, dort hat der Basiswiderstand 1R (rot) bzw. 1k (grün).
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Hallo nochmal! Ich habe die Schaltung mal aufgebaut im Simulator. Wo ist hier genau das Problem - ich komme nicht drauf...es sollte rein rechnerisch ein Strom von ca. 2,8mA fließen, das ist aber nicht der Fall! Es liegt an den Transistoren, jetzt als Darlington dargestellt. Mit einem FET anstelle der Transen geht es. Was blick ich grad nicht?
Hilfesuchender schrieb: > Ich habe die Schaltung mal aufgebaut im Simulator. Wo ist hier genau das > Problem - ich komme nicht drauf...es sollte rein rechnerisch ein Strom > von ca. 2,8mA fließen, das ist aber nicht der Fall! Du hast einen LM358 benutz und ich sagte: Helmut Lenzen schrieb: > Der OP muss allerdings ein RailToRail Type sein. Wenn nicht muss oben > noch eine Z-Diode eingebaut werden zum 12V Anschluss (rund 3V) Da liegt dein Problem
VP3 und VP4 sind aber doch in Ordnung! Die Spannung über den zwei Widerständen R2 und R4 sind nicht identisch. Und der TL072 kann ja an seine Rail messen. Und wie gesagt, wenn ich einen FET benutze anstatt den PNPs, dann is alles OK.
Der LM358 kann das schon, da seh ich nich das Problem - laut DB ist der Ausgang auch bis runter auf ein paar mV möglich. Der Eingang is ebenfalls bis an die untere Spannungsrail.
Es liegt am Transistor - wenn ich einen anderen nehme, einfach jetzt mal den MPS6726, dann geht es. Mit nem BC547 geht es z.B. ebenfalss nicht... Was ist das Problem an den Transistoren? Verstärkung?
Ach Mist...der TL072 kommt nich an seine positive Rail ran mit seinem Ausgangssignal. Bei einem FET ist noch die Threshold-Voltage, hier aber nur die 0,7V vom Transistor. Trotzdem...wieso gehen manche dennoch?
Ist zwar ne Alleinunterhaltung...aber jetzt geht es: Mit der genannten Zener-Diode. Nachteile bekomme ich durch ja nicht, oder? Gilt ja immer für beide gleichermaßen.
Hilfesuchender schrieb: > Und der TL072 kann ja an seine Rail messen. No kann er nicht. Hilfesuchender schrieb: > Der LM358 kann das schon, da seh ich nich das Problem - laut DB ist der > Ausgang auch bis runter auf ein paar mV möglich. Der Eingang is > ebenfalls bis an die untere Spannungsrail. Aber nicht an die Obere Rail. Da musst du beim LM358 schon ein paar V abstand halten. Hilfesuchender schrieb: > Ist zwar ne Alleinunterhaltung...aber jetzt geht es: Mit der genannten > Zener-Diode. Nachteile bekomme ich durch ja nicht, oder? Gilt ja immer > für beide gleichermaßen. Das einzige was ist das du die Austeuerbarkeit etwas runtersetzt damit. Also die Stromquelle kann dann nicht so weit aufsteuern. Hilfesuchender schrieb: > Ist zwar ne Alleinunterhaltung.. Hast ja schon alleine einige Vehler gefunden.
Helmut Lenzen schrieb: > No kann er nicht. Ja an seine positive ja schon nahezu, zumindest laut Datenblatt. Helmut Lenzen schrieb: > Aber nicht an die Obere Rail. Da musst du beim LM358 schon ein paar V > abstand halten. Das muss er doch auch garnicht. Helmut Lenzen schrieb: > Hast ja schon alleine einige Vehler gefunden. Schon, aber jetzt wieder die übliche Frage: Irgendwo jetzt noch R und C rein zur Frequenzgangkompensation? Ich wusste beim letzten mal ja schon nicht wo, ich tipp einfach mal: Widerstand von R4 zum negativen Eingang und von diesem Eingang nen C zum Ausgang. Oder hier nicht nötig? Ist doch im Prinzip daaselbe, wie die übliche Konstantstromsenke, die hier im Forum immer beschrieben wird. Also R und C? Wie isses mit dem anderen OP? braucht der das auch?
Hilfesuchender schrieb: > Ja an seine positive ja schon nahezu, zumindest laut Datenblatt. Knapp daneben ist auch vorbei. Der TL0xx kann nicht an seinen Rail messen. Bitte schau noch mal genau ins Datenblatt. Wenn du die Eingaenge in der naehe der Versorgungsspannung betreibst kipp der Ausgang um das nennt sich Phase Reversal Effekt. Hilfesuchender schrieb: > Das muss er doch auch garnicht. Doch das muss er wenn du keine Z-Diode einsetzt. Bei der 2., Stromquelle wo die Messwiderstaende an + liegen muss er bis an die Betriebsspannung ran kommen. Es sei denn du laest fuer 4mA so viel an Widerstand stehen das es fuer ihm noch reicht. Der OPA2171 ist da nicht fuer Bloedsin drin. Hilfesuchender schrieb: > Schon, aber jetzt wieder die übliche Frage: Irgendwo jetzt noch R und C > rein zur Frequenzgangkompensation? Ich wusste beim letzten mal ja schon > nicht wo, ich tipp einfach mal: Widerstand von R4 zum negativen Eingang > und von diesem Eingang nen C zum Ausgang. Und schwingt die Stufe?
Hallo Helmut, also irgendwie check ich es grad nicht. Der LM358, bei mir links im Bild, hat doch an seinen Eingängen jeweils maximal nur 3,3V (ergeben bei mir rund 22mA). Und gespeist wird er mit zehn. Aber mehr als das wird er doch nie sehen. Der linke OP72 muss bis fast ran, klar. Habe die Zenerdiode jetzt auch drin! Klappt nun wunderbar. Ob sie schwingt weiß ich noch nicht, ist erstmal nur die Simulation...
Ok hatte nicht gesehen das du 2 unterschiedliche OPs genommen hattes. LM358 oder TL072 heist bei mir 2 Mann in Boot. Bei LM358 links hast du recht. Hatte gedacht LM358 oder TL072.
Aso, OK. Dann ist ja gut. Werde das morgen mal aufbauen...dann geht es weiter mit PWM und so :) Ich danke dir auf jeden Fall! Den anderen, gerade Falk natürlich auch!
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Guten Morgen, so...es geht weiter. Also ich habe die Schaltung um einen weiteren Transistor erweitert. Die Eingangsspannung wird jetzt über eine NPN-PNP-Kombination in einen Strom umgewandelt. Hintergrund dazu ist folgender. Ich möchte als linken OP einen MCP6004 verwenden (di habe ich hier nunmal gerade ohne Ende rumliegen). Der kann Rail2Rail In/Out. Als Verosrgung für diesen OP habe ich 3,3V zur Verfügung (hier im Bild ist jetzt noch der LM358 drin mit 10V Versorgung - bitte wegdenken). Mein Problem ist, dass ich durch den uC eine PWM mit 3,3V bekomme, welche ich natürlich dann auch benutzen will. Liegen an dem OP jetzt aber 3,3V an, so müsste er, um den Transistor aufsteuern zu können, noch ca. ein weiteres Volt zur Verfügung haben. Jetzt habe ich folgende Optionen: 1.) Ich mache es so wie im angehängten Schaltplan 2.) Ich teile die Eingangsspannung am OP herunter 3.) Ich nehme den einen OP seperat (jetzt ist einer von vier in einem Gehäuse geplant) 4.) Tja, was noch? Was würdet ihr mir jetzt empfehlen? Kann ich Probleme durch die doppelte Stufe bekommen? Jetzt ist ja durch die Kaskadierung ziemlich viel Verstärkung in der ganzen Sache. Bitte um weitere Hilfe ;-) Danke
Hilfesuchender schrieb: > Was würdet ihr mir jetzt empfehlen? Kann ich Probleme durch die doppelte > Stufe bekommen? Jetzt ist ja durch die Kaskadierung ziemlich viel > Verstärkung in der ganzen Sache. Und ob du jetzt Probleme bekommst. Du hast jetzt zusaetzliche Verstaerkung (sogar 2x durch die beiden Transistoren) in dem Kreis und das bedetet deine Stufe faengt an zu schwingen. Das ganze geht auch anders mit der Originalschaltung von mir. Am Emitterwiderstand R66 faellt bei Vollaussteuerung rund 1V ab. Das hesit an der Basis stehen in dem Fall 1.7V an. Du hast also bis zu den Rails von 3.3V noch 1.6V Luft. Das sollte reichen fuer die Stufe. Also kannst du die erste Stufe mit nur 3.3V Versorgen. Und deine PWM wurde ich in dem Fall runterteilen mit einem Widerstand. Da verlierst du ja nix durch. Die Aufloesung der PWM bleibt so wie sie ist.
Helmut Lenzen schrieb: > Und ob du jetzt Probleme bekommst. Du hast jetzt zusaetzliche > Verstaerkung (sogar 2x durch die beiden Transistoren) in dem Kreis und > das bedetet deine Stufe faengt an zu schwingen. OK, also Spannungsteiler.
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Guten Morgen! Also, ich habe Helmuts Schaltung jetzt mal praktisch hier am Laufen und sie funktioniert ziemlich gut - danke nochmal! Ich habe jetzt eigentlich nurnoch mal eine generelle Frage. Im Anhang ist nochmal der Schaltplan. Es geht um die Frequenzgangkompensation, wie sie immer bei der Anwendung mit dem FET eingebaut ist. Wieso kann hier bei der Schaltung darauf verzichtet werden? Mir geht es grad nur ums Verständnis. Ich habe in dem Schaltplan mal links R28 und C37 eingefügt und rechts R3 und C1. Müsste es nicht eigentlich dann auch so sein? Im Prinzip ist die Schaltung doch identisch, wie die Konstantstromquelle mit dem FET, oder nicht? Also nur damit das klar ist: ich will hier nicht sagen, Helmuts Schaltung ist unvollständig, da ihr sicherlich gemerkt habt, dass ich wesentlich weniger Ahnung davon habe, als hier - ich würde es nur gerne verstehen. Ich habe die Kondensatoren und Widerstände mal mit eingebaut. Es macht überhaupt keinen Unterschied - mein Stromausgang schwankt um etwa 1uA, lasse ich mir auf dem Multimeter noch eine Stelle mehr anzeigen, dann zappelt die 100nA-Stelle sehr herum, daher habe ich einfach mal probehalber die zusätzlichen Bauteile eingefügt, aber es bleibt gleich. Erklärt es mir einer? Gruß und danke!
Oder gibt es noch eine Möglichkeit, die uA-Stelle ruhig zu bekommen? Ich gebe die Spannung am linken OP durch eine PWM vor, daher dachte ich erst, es ist die Restwelligkeit in dem Spannungssignal, jedoch liegt es daran nicht. Auch wenn ich die Spannung fix an einen Wert lege, dann wackelt der Ausgang ein wenig. Oder ist das ein bisschen viel verlangt von einer simplen Schaltung?
Helmut Lenzen schrieb: > Also > der DAU Schutz. Jetzt weiß ich wenigstens was "DAU" bedeutet "DeppenAnschlussSpannung".
Frank O. schrieb: > etzt weiß ich wenigstens was "DAU" bedeutet "DeppenAnschlussSpannung". http://de.wikipedia.org/wiki/D%C3%BCmmster_anzunehmender_User
Hilfesuchender schrieb: > Wieso kann hier bei der Schaltung darauf verzichtet werden? Ganz einfach. Du bringst ja keine zusaetzliche Verstaerkung in den Kreis mit rein. Dein OP- Eingang wird vom Emitter des Transistors abgegriffen und der hat gegenueber der Basis die Spannungsverstaerkung von 1. Also andert sich nicht viel am Regelverhalten des OPs. Hilfesuchender schrieb: > Oder gibt es noch eine Möglichkeit, die uA-Stelle ruhig zu bekommen? Was sagt den das Skope an der Stelle? Frank O. schrieb: > Jetzt weiß ich wenigstens was "DAU" bedeutet "DeppenAnschlussSpannung". Ganz neue Bedeutung passt aber auch.
Hallo Helmut, Helmut Lenzen schrieb: > Du bringst ja keine zusaetzliche Verstaerkung in den Kreis > mit rein. OK. Kann man sich denn mit den zusätzlichen Bauteilen im Umkehrschluss auch Probleme einhandeln, sodass eine stabile Schaltung wieder anfängt zu schwingen? Helmut Lenzen schrieb: > Was sagt den das Skope an der Stelle? An welcher Stelle sollte ich am besten messen? Ich habe mal über meiner Last am Ausgang gemessen - ausser dem Rauschen, welches auch bei nicht angeschlossenem Tastkopf da ist, ist nichts zu sehen (hab AC-gekoppelt gemessen). Gruß und danke
Hilfesuchender schrieb: > OK. Kann man sich denn mit den zusätzlichen Bauteilen im Umkehrschluss > auch Probleme einhandeln, sodass eine stabile Schaltung wieder anfängt > zu schwingen? Schaden tun die Bauteile an der Stelle eigentlich nicht, nur wird die Schaltung dadurch auch ein bisschen langsamer. Aber 4..20mA war ja noch nie ein Rennpferd. Hilfesuchender schrieb: > An welcher Stelle sollte ich am besten messen? Ich habe mal über meiner > Last am Ausgang gemessen - ausser dem Rauschen, welches auch bei nicht > angeschlossenem Tastkopf da ist, ist nichts zu sehen (hab AC-gekoppelt > gemessen). Wenn du am Ausgang nix siehst wird da auch nix sein. Deine 100nA Spruenge koennen auch anderswo begruendet sein. Wie sehen die denn am Skope aus oder sieht man da nix.
Helmut Lenzen schrieb: > Wie sehen die denn am > Skope aus oder sieht man da nix. Ich habe gerade mal den Lastwiderstand geändert, damit ich eine größere Amplituge zum Messen bekomme...ich Störimpulse immer exakt in einem Abstand von 50us, also 20kHz. Aber wirklich immer zu 100%. Wüsste nur leider gerade nicht, woher die kommen sollten, habe nichts mit 20kHz hier drin. Mein Aufbau ist auch grad nicht der Beste, ist alles auf nem Steckbrett, daher ist die Masse auch nicht unbedingt spitzenmäßig, aber die Frequenz ist mir ein Rätsel.
Helmut Lenzen schrieb: > Schaden tun die Bauteile an der Stelle eigentlich nicht OK, ich werde sie dann trotzdem wieder herausnehmen. Wären sie denn so, wie ich sie eingebaut habe, prinzipiell richtig, oder habe ich sie an die falsche Stelle gesetzt? Ich weiß nicht so wirklich, ob Widerstand an + vom OP, oder an - und wozwischen den C. Habe das ja jetzt nur abgeguckt am KSQ-Tutorial.
Hilfesuchender schrieb: > Wären sie denn so, > wie ich sie eingebaut habe, prinzipiell richtig, oder habe ich sie an > die falsche Stelle gesetzt? Die waeren schon so richtig. Den 51Ohm Widerstand wuerde ich durch 2 100Ohm ersetzen (laesst sich besser rechnen damit) Hilfesuchender schrieb: > Ich habe gerade mal den Lastwiderstand geändert, damit ich eine größere > Amplituge zum Messen bekomme...ich Störimpulse immer exakt in einem > Abstand von 50us, also 20kHz. Aber wirklich immer zu 100%. Wüsste nur > leider gerade nicht, woher die kommen sollten, habe nichts mit 20kHz > hier drin. Wenn die Schaltung sie erzeugen wuerde muessten sie sich aendern mit der Belastung oder durch variation der anderen Bauteile. da du aber sagst sie sind immer 20kHz vermute ich mal das sie irgendwo von aussen kommen.
Helmut Lenzen schrieb: > da du aber sagst > sie sind immer 20kHz vermute ich mal das sie irgendwo von aussen kommen Aber deren Amplitude steigt mit steigender Last, also kommen sie durch den Strom...
Hilfesuchender schrieb: > Aber deren Amplitude steigt mit steigender Last, also kommen sie durch > den Strom... Dann koppeln sie schon im Eingang ein. Vielleicht dort mal ein Filter einsetzen?
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