"Präzisions"-Spannungsquelle ~75V

[Moritz A. (moritz_a)]

Moin,

folgendes Problem: Ich brauche zur groben Kalibrierung eines ADCs/des 
Spannungsteilers davor zwei Spannungen, Strom <1mA.

+5V sind dank MAX6350ESA+ kein Problem, am oberen Ende von ~80V 
(rechnerisch sind es bei Berücksichtigung aller Toleranzen im Worst-Case 
maximal 76V, real gebraucht werden 60V) hingegen war ich am überlegen 
wie ich die Spannung stabilisiere.

Der genaue Wert ist weniger kritisch, die Spannung kann mit einem knapp 
nicht mehr kalibrierten Fluke45 gemessen werden. Allerdings sollte sie 
im Bereich +-10mV stabil bleiben im Bereich 20-25°C, also keine 
hochtrabenden Anforderungen. Der ADC löst sowieso nur je nach Vref 
63-76mV auf, +LSB-Fehler.

Die erste Idee war an den MAX6350ESA+ einen OpAmp mit passender 
Verstärkung zu hängen -> keine brauchbaren OpAmps verfügbar/zu teuer.

Die zweite Idee, ich nehme zwei LM431SC, eingestellt auf je 36V -> 72V, 
in symmetrischer Versorgung.

Oder hat jemand noch einen anderen, sinnvollen Vorschlag?

Grüße
Moritz

[Joachim (Gast)]

Mehrere Referenzen, z. B. 10 V, kaskadieren.

Gruß

[Georg (Gast)]

Moritz A. schrieb:
> keine brauchbaren OpAmps verfügbar/zu teuer.

Kann ich nicht bestätigen, prüf mal LTC6090.

Georg

[Moritz A. (moritz_a)]

Joachim schrieb:
> Mehrere Referenzen, z. B. 10 V, kaskadieren.

Was mache ich denn mit 2x LM431SC?

Georg schrieb:
> Kann ich nicht bestätigen, prüf mal LTC6090.

Ab 7$ bei Digikey, Mouser und Reichelt haben ihn nicht. Nicht günstiger 
die LM431SC, und auch nicht wirklich toll verfügbar. Aber falls ich mal 
wirklich einen brauchen sollte behalte ich ihn im Hinterkopf.

Grüße
Moritz

[Joachim (Gast)]

Moritz A. schrieb:
> Joachim schrieb:
>> Mehrere Referenzen, z. B. 10 V, kaskadieren.
>
> Was mache ich denn mit 2x LM431SC?

Anbei ein grober Ansatz.

Gruß

[Joachim (Gast)]

BTW:

Eigentlich reicht ein LM431, wenn vor der Kathode eine hinreichend große 
Zenerdiode liegt.

Gruß

[TomA (Gast)]

Hallo Moritz,

vielleicht hilft dir diese Schaltung weiter. Der OP (U1) liegt nur an 
5V. Der Transistor liegt an der hohen Spannung und muß diese vertragen 
(z.B: BCX41).
V2 ist die Referenzspannung, im Beispiel 1,25V. Es sind Referenzen bis 
ca.5V möglich. R2 und R3 ist der Spannungsteiler für die benötigte 
Ausgangsspannung, mit Trimmer läßt sich die Ausgangsspannung auch noch 
einstellen. Die Verstärkung ist 1 + (R3 / R2).

Die Schaltung ist nur ein Beispiel, mit dem ich die Funktion kurz 
überprüft habe.

Gruß. Tom

[Moritz A. (moritz_a)]

TomA schrieb:
> vielleicht hilft dir diese Schaltung weiter. Der OP (U1) liegt nur an
> 5V. Der Transistor liegt an der hohen Spannung und muß diese vertragen
> (z.B: BCX41).

Also ein klassischer Querregler diskret (bis auf den OpAmp) diskret 
aufgebaut.

Ihr dürft gerne weitere Vorschläge bringen, nur bisher kommt keiner vom 
Aufwand und preislich an zwei LM431SC in Reihe ran.

Grüße
Moritz

[Max Nilp (Gast)]

Was soll fuer einen Spannungsteiler eine hohe Spannung? Wenn die 
Widerstaende linear sind, kann man die auch bei kleiner Spannung
kalibieren.

[Moritz A. (moritz_a)]

Max Nilp schrieb:
> Was soll fuer einen Spannungsteiler eine hohe Spannung? Wenn die
> Widerstaende linear sind, kann man die auch bei kleiner Spannung
> kalibieren.

Dann lese doch den ganzen Beitrag. Es geht um den ADC incl. 
Spannungsteiler. Und da ist es sinnvoll, dass die beiden Stützpunkte 
möglichst "weit" voneinander entfernt liegen. Siehe zB auch 
Beitrag "ADC und Fixed-Point Arithmetik".

[Anja (Gast)]

Max Nilp schrieb:
> Was soll fuer einen Spannungsteiler eine hohe Spannung? Wenn die
> Widerstaende linear sind, kann man die auch bei kleiner Spannung
> kalibieren.

Spannungsteiler werden warm bei Belastung. -> das Teilverhältnis ändert 
sich.
u.U. braucht man noch mehr Interpolationspunkte.

Gruß Anja

[Moritz A. (moritz_a)]

Anja schrieb:
> Spannungsteiler werden warm bei Belastung. -> das Teilverhältnis ändert
> sich.

Bei den Strömen die da fließen (<1mA) nicht wesentlich, da machen die 
Temperaturschwankungen der Umgebung im Betrieb mehr aus.

Und selbst wenn, bei den max. 100ppm/K der verbauten Widerstände bekomme 
ich bei selbst bei 100K Änderung einen Fehler unterhalb der zu 
erwartenden Quantisierungsfehler. Hilfe.

Moritz