Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Referenz LT1021 schwingt


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von Patrick L. (crashdemon)


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Hallo Leute,

ich habe auf einer Platine einen LT1021 von Linear Technology verbaut, 
der mir eine 5V-Referenzspannung erzeugen soll. Macht er soweit auch 
ganz gut. Allerdings ist mir bei genauerer Betrachtung der 
Ausgangsspannung aufgefallen das dieser mit ca. 1,7 Mhz schwingt. Üblich 
ist das ja sicherlich nicht?

Am Ausgang befinden sich lediglich zwei Widerstände (10k) in Reihe die 
einen Spannungsteiler bilden, damit ich eine 2,5V Referenz habe. Die 
Spannung wird mit einem OPV abgegriffen und "belastbar" gemacht.

Kennt jemand so ein Verhalten des LT1021? Anbei ein Oszi-Bild in 
AC-Kopplung.

von der alte Hanns (Gast)


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>Kennt jemand so ein Verhalten des LT1021?
Nein. Keinerlei Probleme mit CCN8-5 sowie -10.

von Ulrich H. (lurchi)


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Die Amplitude der Störungen ist noch relativ klein. Wenn eine Schaltung 
schwingt, weil sie instabil wird, hat man meist ein große Amplitude. 
Auch die Wellenform passt nicht so ganz zu einem schwingenden 
Regelkreis. Könnte es sein, das dies nur eingekoppelte Störungen sind, 
und kein Schwingen der Referenz ?

von Thomas D. (thomasderbastler)


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der alte Hanns schrieb:
>>Kennt jemand so ein Verhalten des LT1021?
> Nein. Keinerlei Probleme mit CCN8-5 sowie -10.

Dito

von Patrick L. (crashdemon)


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Ulrich H. schrieb:
> Die Amplitude der Störungen ist noch relativ klein.

Naja kommt darauf an, wenn man ein Rauschen im µV erwartet dann sind 
60mV schon eine ganze Hausnummer. Vorallem weil ich die Referenz für 
LTC2400 AD-Wandler einsetze, also ich könnte besser schlafen wenn sie 
weg wären ;-)

> Auch die Wellenform passt nicht so ganz zu einem schwingenden
> Regelkreis.

Sieht ein bisschen nach hoher kapazitiver Belastung am Ausgang des 
LT1021 aus, zumindest wenn ich mir das Datenblatt ansehe....

> Könnte es sein, das dies nur eingekoppelte Störungen sind,
> und kein Schwingen der Referenz ?
Ja. könnte auch möglich sein. Ich hab diverse Digitale-Signale mit auf 
dem Board. SPI, etc... Allerdings soviel ich weiß nichts im 1,7 MHz 
Bereich.

von der alte Hanns (Gast)


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>Allerdings soviel ich weiß nichts im 1,7 MHz Bereich.
Die Wiederholfrequenz liegt ja bei 200 kHz; ist dort etwas zu finden?

Und wieso
>Sieht ein bisschen nach hoher kapazitiver Belastung aus
wenn gilt
>Am Ausgang befinden sich lediglich zwei Widerstände (10k) in Reihe
?

von der alte Hanns (Gast)


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Anderes Thema: ein Widerstands-Spannungsteiler in der Referenz für einen 
24-bit-Wandler? Ich habe es nie ausprobiert, aber wie wäre es mit dem 
"Ultra Precision Voltage Divider" aus dem Datenblatt des LTC1044?

von MiWi (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Hallo Leute,
>
> ich habe auf einer Platine einen LT1021 von Linear Technology verbaut,
> der mir eine 5V-Referenzspannung erzeugen soll. Macht er soweit auch
> ganz gut. Allerdings ist mir bei genauerer Betrachtung der
> Ausgangsspannung aufgefallen das dieser mit ca. 1,7 Mhz schwingt. Üblich
> ist das ja sicherlich nicht?
>
> Am Ausgang befinden sich lediglich zwei Widerstände (10k) in Reihe die
> einen Spannungsteiler bilden, damit ich eine 2,5V Referenz habe. Die
> Spannung wird mit einem OPV abgegriffen und "belastbar" gemacht.
>
> Kennt jemand so ein Verhalten des LT1021? Anbei ein Oszi-Bild in
> AC-Kopplung.

Vcc ist sauber?
keine Störungen mit dieser Grundfrequenz?

Schaltung herzeigbar?
Layout herzeigbar?

Widerstände auf zB. 2k2 redziert und dann nochmals gemessen?

Grüße

MiWi

von .... (Gast)


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die schwingung ist vllt 1,7MHz.. aber das ist nur die resonanzfrequenz. 
angeregt wird der gedämpfte schwingkreis mit 200kHz. kommt die frequenz 
zufällig irgendwo vor? Schaltwandler nebenan.. SPI... sonstwas?

von dirkf (Gast)


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>>>>>>>Am Ausgang befinden sich lediglich zwei Widerstände (10k) in Reihe die 
einen Spannungsteiler bilden, damit ich eine 2,5V Referenz habe.

Warum nicht direkt einen 2,5 V Referenz ? LT1019-2,5  ?

Gruss Dirk

von Anja (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> Allerdings ist mir bei genauerer Betrachtung der
> Ausgangsspannung aufgefallen das dieser mit ca. 1,7 Mhz schwingt

Wo gemessen: am Ausgang des LT1021 oder am Ausgang des OPV?

Patrick L. schrieb:
> zwei Widerstände (10k) in Reihe die
> einen Spannungsteiler bilden,

Und die Widerstände haben < 20 ppm/K Temperaturgang und < 15ppm/kHr 
Alterung so wie die Referenz?
Also Stückpreis der Widerstände so 10-30 Eur?

Gruß Anja

von Patrick L. (crashdemon)


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der alte Hanns schrieb:
> Anderes Thema: ein Widerstands-Spannungsteiler in der Referenz für einen
> 24-bit-Wandler? Ich habe es nie ausprobiert, aber wie wäre es mit dem
> "Ultra Precision Voltage Divider" aus dem Datenblatt des LTC1044?

Ansich keine schlechte Idee, allerdings ist die Platine schon bestückt. 
Also höchstens was für die nächste Revision.

MiWi schrieb:
> Vcc ist sauber?
> keine Störungen mit dieser Grundfrequenz?

Relativ, das was ich von dem Netzteil bekomme ich sauber. Nach einen 
linear Spannungsregler sieht es wie in Bild im Anhang aus, das geht auch 
so in die Referenzspannung rein

> Schaltung herzeigbar?
> Layout herzeigbar?

Leider nicht.

> Widerstände auf zB. 2k2 redziert und dann nochmals gemessen?

Könnte ich mal ausprobieren, evtl. brauch die Ref. ein wenig Last am 
Ausgang.

.... schrieb:
> die schwingung ist vllt 1,7MHz.. aber das ist nur die resonanzfrequenz.
> angeregt wird der gedämpfte schwingkreis mit 200kHz. kommt die frequenz
> zufällig irgendwo vor? Schaltwandler nebenan.. SPI... sonstwas?

Also Schaltregler setze ich nicht ein. SPI Frequenzen sollten alle mit 
der Frequenz drüber liegen.

dirkf schrieb:
> Warum nicht direkt einen 2,5 V Referenz ? LT1019-2,5  ?

Weil ich die 2,5V Referenz für die Referenzspannung von Stromsensoren 
brauche desen Ausgangsspannung ich mit LTC2400 erfasse, die dann 
wiederrum eine 5V Ref. benötigen. So kann ich aus einer 5V Ref. beide 
Spannungen erhalten.

Anja schrieb:
> Wo gemessen: am Ausgang des LT1021 oder am Ausgang des OPV?

Am Ausgang des LT1021.

Anja schrieb:
> Und die Widerstände haben < 20 ppm/K Temperaturgang und < 15ppm/kHr
> Alterung so wie die Referenz?
> Also Stückpreis der Widerstände so 10-30 Eur?

Widerstände sind 0805 SMD, ein gewisser Drift ist nicht schlimm da ich 
die Ref. Spg ebendfalls über einen LTC2400 erfasse und in Software 
diesen Wert als Grundlage nehme.

: Bearbeitet durch User
von Martin (Gast)


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Es ist doch so: die Wahrscheinlichkeit  das der IC kaputt ist
ist  relativ gering,  die Wahrscheinlichkeit  dass die Schaltung
oder das Layout  oder  sonstwas nicht in Ordnung  ist liegt bei
99%.

Abblockkondensatoren? Abweichung  von der Beispielschaltung
der Herstellers?

von Patrick L. (crashdemon)


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So, ich bin einen Schritt weiter. Es ist nicht die Referenzspannung die 
das Schwingen verursacht, sondern der OPA2376 der auf die 
Referenzspannung zurückwirkt.

: Bearbeitet durch User
von Patrick L. (crashdemon)


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Liegt daran das die dahinter geschaltete Verstärkerschaltung schwingt, 
die dafür sorgen soll dass die 2,5V Referenz belastbar wird

                                                    +5V
                                                     |
                                                    ---
                                      4,7k          | | 150
                                    ------          ---
                             |------|    |-----------*----------*---- 
2,5V
                             |      ------           |          |
             10k             | |*          100       |          |
           -------           --| + *     ------    |--         ---
5V Vref ---|     |---*---------| -    *--|     |---|   BC817   | | 1
           -------   |         |   *     ------    |>-         ---
                    --         |*                    |          |
                10k|  |                              |         ---
                   |  |                             GND        --- 10µF
                   ----                                         |
                     |                                         GND
                    GND

von .... (Gast)


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Wozu soll denn diese Schaltung da sein? Damit verringerst du den 
Ausgangswiderstand auf 150Ohm. Das Ganze sieht aus wie eine 
Regelschleife eines negativ-LDOs. Wie man weiß, sind LDOs extrem 
schwingfreudig, weil das Passelement selbst eine Verstärkung hat.....

Ich weiß nicht, was den schaltungsdesigner da geritten hat, aber schlau 
war das nicht. Da gehört ein Emitterfolger und keine Emitterschaltung 
hin.
FH-Ingeneure? :-D

von Patrick L. (crashdemon)


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Naja mit einem anderen OPV (OPA336) funktioniert die Schaltung prima, 
ohne schwingen (GBW = 100kHz). Nur mit dem OPA2376 macht diese Probleme 
(GBW = 5,5 MHz).

von Patrick L. (crashdemon)


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.... schrieb:
> Ich weiß nicht, was den schaltungsdesigner da geritten hat, aber schlau
> war das nicht. Da gehört ein Emitterfolger und keine Emitterschaltung
> hin.

Ok das mag sein. Nur ändern kann ich es jetzt erstmal nicht. Ich muss 
die bestehende Schaltung optimieren. Also Phasenreserve anheben mittels 
Kondensator über invertierenden Eingang und Ausgang des OPV?

von Purzel H. (hacky)


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Den BC817 und das RC raus und den OpAmp Ausgang verwenden

von Patrick L. (crashdemon)


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Siebzehn Zu Fuenfzehn schrieb:
> Den BC817 und das RC raus und den OpAmp Ausgang verwenden

Und dann? Für einen Impedanzwandler muss doch auf den negativen Eingang 
zurückgekoppelt werden.

von Helmut L. (helmi1)


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Man koennte noch anstatt des BC817 einen BC807 (PNP) einsetzen und den 
als Emitterfolger betreiben. Das RC Glied nach GND aber in jedem Fall 
entfernen.

von Patrick L. (crashdemon)


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Hat sich schon erledigt. Ein 1nF Kondensator zw. Ausgang und 
invertierenden Eingang hat es schon rausgehauen. Danke an alle die mir 
dabei geholfen haben.

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