Hallo,
Mein Labornetzteil lässt sich kaum genauer als auf ca 100mV einstellen,
dabei dauert es zudem etwa 30Sec bis es eingeschwungen ist (Amplitude <
20mV).
Nun möchte ich Spannungen auf einige mV genau einstellen können, auch
die Einschwingzeit soll schnell sein.
Kann es Funktionieren, dies durch ein nachgeschaltetes Netzteil wie im
Bild zu erreichen?
Ich finde meist, dass es gut ist ein paar Kondensatoren mehr zu setzen -
aber niemals hinter einer Regelung - oder was das da sein soll.
IC1B: Ungenutzte Verstärker sollten niemals eine Luftnummer schieben.
Amateur schrieb:> IC1B: Ungenutzte Verstärker sollten niemals eine Luftnummer schieben.
Ja das stimmt.
Amateur schrieb:> Ich finde meist, dass es gut ist ein paar Kondensatoren mehr zu setzen -> aber niemals hinter einer Regelung - oder was das da sein soll.
Warum nicht hinter der Regelung, ein 7805 regelt auch auf 5V und er
braucht Kondensatoren auf der 5V-Seite.
Ohne Kondensatoren wird's instabil.
Ich frage mich eher wie viel Kapazität/Last sinvoll und nicht zu gering
ist.
Es würde mir völlig reichen 0-12V auf 5mV regelbar rauszubekommen.
R1 würde aus 2 Potis, einem feinen z.b. 100R und einen groben 10K
bestehen.
Es ist fraglich ob der 7815 die wesentlichen schwankungen des
Labornetzteils "gut" glättet und der TS912 eine für die Anforderungen
ausreichende Gleichtaktunterdrückung hat.
T1 könnte z.b. ein BC547 sein.
Es reicht wenn das Netzteil 300mA abgeben kann.
Warum sollte es was die Schwankungen angeht besser als das Labornetzteil
sein, dann da steckt das selbe drin?
Der OpAmp geht mit vollem Openloop gain an den Darlington. Dh der leitet
bis die Spannung erreicht ist. Sollte es ein Ueberschwingen geben, rupft
er die Basis an die negative Speisung, hier warhscheinlich GND.
Vertraegt eine Basis eines NPN eine Spannung negativer als der Emitter ?
Wenn ein Netzteil 30 s zur stabilisierung / Einschwingen braucht ist das
ausgesprochen schlecht, mehr eine Fehlkonstrucktion. An sich könnten es
weniger als 30 ms sein - wenn es schnell ist unter 1 ms.
So ganz grob kommt das Prinzip hin. Die Details passen aber noch nicht:
Der 7815 gibt keine 12 V aus - auch keine wirklich stabilen 15 V die als
Referenz für ein Präzisionsnetzteil passen. Da gibt es bessere
Referenzspannungsquellen. Schon eine TL431 dürfte besser sein, es geht
aber noch deutlich besser. Der 7815 ist dann mehr eine Vorregelung,
sofern man ihn überhaupt braucht. Einmal 100-330 nF reichen dem 7815 am
Ausgang auch schon aus. Mehr muss nicht.
Damit man deutlich besser als 100 mV einstellen kann müsste man schon
einen 10 Ganz Poti nutzen, oder 2 Potis für die fein/grob Einstellung.
Eventuell auch noch ein (ggf. sogar mehr) Stufenschalter fürs ganz
grobe.
So ganz ohne extra Kompensation wird die Schaltung instabil werden, vor
allem mit viel Kapazität am Ausgang. Da sollte zwischen OP und dem
Darlington eine Widerstand ( > 100 Ohm) und dann ein Kondensator in der
direkten Rückkopplung - dazu dann ein Widerstand in der Rückkopplung.
Für eine gute Regelung bei großer Kapazität (Bereich > 100 µF) reicht
dass immer noch nicht aus. Dafür bräuchte man dann noch etwas mehr.
So viel Kapazität braucht diese Art Regler mit Darlington als
Emitterfolger nicht am Ausgang. Schon 100 nF direkt am Ausgang und ein 1
µF Elko reichen.
Um den Tranistor vor negativer Spannung B-E zu schützen wäre da eine
Diode sinnvoll. Beim Darlington sollte auch beim 2. Transistor noch ein
Widerstand Basis-Emitter dazu, um eine schnelleres Abschalten zu
ermöglichen. Die Endstufe sollte direkt die Eingangsspannung nutzen,
nicht die geregelten 12 V.
Matze schrieb:> Warum nicht hinter der Regelung, ein 7805 regelt auch auf 5V und er> braucht Kondensatoren auf der 5V-Seite.>> Ohne Kondensatoren wird's instabil.
Da les ich aber etwas anderes (TI Datenblatt):
> 31. CO improves stability and transient response.
Und der Wert von C0 ist mit 100nF angegeben. Einen anderen Kondensator
sehe ich da im Datenblatt nicht. "Improves" (verbessert) heißt für mich,
ist auch ohne C0 stabil, und ein Problem im Sekundenbereich hat für mich
nichts mit "transient response" zu tun.
MfG Klaus
MaWin schrieb:> Luca E. schrieb:>> Habe auch mal ein solches Netzteil gebaut.>> 100mA hätte jetzt aber auch ein L272 direkt geliefert.
Sicherlich, den hatte ich nur nicht in der Bastelkiste. Der Schaltplan
enthält noch weitere Fehler, wie ich gerade sehe. Der Eagle-Schaltplan
entstand erst nach dem Aufbau auf Lochraster. Der
Kompensationskondensator zum Beispiel hat mit 100p nicht ausgereicht.
Erst mit 10n wurde die Regelung stabil...
Bei Bedarf liefere ich den richtigen Plan nach.
Luca E. schrieb:> Habe auch mal ein solches Netzteil gebaut.> https://www.dropbox.com/s/kj6edcbo8u3hbjq/pr%C3%A4zisionsneteil.pdf?dl=0> Die Überlastanzeige enthält jedoch einen Fehler.
Da sind noch mehr Fehler drin. Der Ausgang braucht wohl eine Mindestlast
(Stromsenke mit T2), die ist aber an GND angeschlossen und funktioniert
daher nicht bis Ua nahe null, was sich aber mit R3 einstellen lässt.
Vermutlich soll die Stromsenke an V- angeschlossen werden, die zwar
erzeugt, aber in der Schaltung gar nicht verwendet wird.
ArnoR schrieb:> die zwar erzeugt, aber in der Schaltung gar nicht verwendet wird.
Eben. Den Schaltplan habe ich heute Morgen schnell rausgesucht und in
die Dropbox geladen. Der Opamp, übrigens kein TLC272, wird natürlich
über V+ und V- angeschlossen.
Oder D. schrieb:> Vertraegt eine Basis eines NPN eine Spannung negativer> als der Emitter ?
Ja - aber nicht sehr viel.
Verschieden Quellen sagen, dass maximal 5V (Emitter gegen
Basis) zulässig sind; oberhalb 6...7V gibt es Lawinendurchbruch.
> .. Lawinendurchbruch
und dabei laeuft man entweder in die Strombegrenzung des OpAmp, oder der
Transistor ist zerstoert. Welches auch immer vorherkommt.
Also mit einer Diode schuetzen, und auf minus 0.7V begrenzen.
Klaus schrieb:> Und der Wert von C0 ist mit 100nF angegeben. Einen anderen Kondensator> sehe ich da im Datenblatt nicht. "Improves" (verbessert) heißt für mich,> ist auch ohne C0 stabil, und ein Problem im Sekundenbereich hat für mich> nichts mit "transient response" zu tun.
Tja, so lesen Laien Datenblätter.
Ja, der 7805 ist ohne (also mit 0pF) Ausgangskondensator stabil und mit
sagen wir mehr als 50nF.
Aber nicht mit 1nF oder 10nF kapazitiver Ausgangsbelastung.
Daher schaltet man schon mal 100nF dran, damit es immer genug ist um den
Regler aus der Zone kapazitiver Belastung rauszuhalten, in der er
instabil wird.
Mehr bringt dann aber auch nicht mehr.
Luca E. schrieb:> hier der richtige Schaltplan.
Ein bemerkenswert großer Aufwand für eine so einfache Aufgabe. Ein
LT1013 z.B. bräuchte keine negative Versorgung und wäre auch noch
deutlich präziser. Dazu ist er langsamer, was die Stabilitätsprobleme
der Schaltung entschärft.
Allerdings ist das oben schon angesprochene Problem mit der Stromsenke
auch mit dieser Schaltung nicht gelöst.
Bei den korrigierten Plan sind die meisten Schwachstellen noch drin.
Falls es noch interessier: die Stabilität bei viel Kapazität (die 250 µF
im Plan zählen da schon fast zu) am Ausgang wird besser mit eine
Kondensator von rund 2-20 nF parallel zu R14.
Für so eine kleines Netzteil sollten auch 100nF + 1 µF (Elko) als
Ausgangskapazität ausreichen, sofern R13 nicht zu viel Induktivität hat.
L1 ist hoffentlich nicht mehr als eine Ferriteperle.
1) Der NJM4580 wird mit +16V versorgt. Rechnen wir mal was wo verloren
geht:
- garantierter Output-Swing des NJM4580: V+ - 3V
- Ube(Q1) sagen wir 0,6V
- Q1 Standard BD139 (unselektiert) hat hFE(min) garantiert von 63. 100
mA maximaler Ausgangsstrom / 63 = 1,58mA. * R8 = 1,58V
- Spannungsabfall am Shunt R12/R13: 7,15Ohm * 0,1A = 0,715V
- Spannungsabfall am Gleichstromwiderstand von L1: unbekannt.
Macht: 16V - 3V - 0,6V - 1,58V - 0,715V = 10,1V
2) Der Gleichstromwiderstand von L1 ist nicht Teil des Regelkreises,
dementsprechend erhöht sich der Innenwiderstand des Netzgerätes.
3) Die negative Spannungserzeugung über Vollwellen ist angesichts der
Schwachlast überflüssig, Halbwellen reicht hier.
4) Bei idealen 18V des Trafos beträgt die negative Versorgung ca. -24V,
die positive +16V --> 40V Gesamtspannung am OP, der nur maximal 36V
verträgt.
Netzteil.png
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