Schnellerer Spannungsregler als LM317

R. Egler schrieb:
> Ziel ist es, bis zu 3A im Nanosekundenbereich zu regeln. Die Alternative
> wäre wohl ein Transistor + OPV.

Nö.

Die Frage wäre, wie genau es denn sein muss.

Eine einfache Transistorschaltung ist schon schnell:

         LED
+      --|>|--+
              |
Soll --R--+--|< BD240
          |   |S
   BC546  >|--+
          |   |
          |  0.22R
          |   |
Masse ----+---+

aber weit weg von Nanosekunden. Ein zusätzlicher OpAmp macht es noch 
langsamer.

Wenn die Gigahertz wie bei Laser-Glasfaser-Datenübertragung vorschwebt, 
sollte man auch genau dort gucken, mit Bias-Strom und eine Regelschleife 
nicht pro Puls, sondern vorher wissen wie viel man für den Puls 
reinstecken muss (ermittelt aus den Wirkungen der vorherigen Impulse).

Also für sehr kurze Zeiten ist eine Drossel eine hervorragende 
Stromquelle. Zusammen mit dem LM317 dürfte das funktionieren.

Die Drossel bestromst du mit deinem LM317 mit dem gewünschten Strom, und 
dann schaltest du die Last in den Stromkreis.

Das geht z.B. mit einem FET, der parallel zur Last hängt. Den schaltest 
du für 100ns aus. Das ist nicht ganz trivial, aber möglich.
Wenn der FET aus ist, fließt der Strom durch die Last.

Die Drossel sorgt dafür, dass sich der Strom kaum ändert, unabhängig 
davon, wie lahm deine Stromquelle ist. Bei z.B. einer 100µH-Drossel 
ändert sich bei 100ns/10V den Strom um nur 1%.
Bei entsprechend weniger Spannung an der Last / mehr Induktivität halt 
weniger. Weil die Drossel ja Vs speichert.

Also erstmal Danke für die Antworten.

Die Ansteuerlogik erzeugt Bestenfalls 10 ns-Impulse. Da sind u.a. OPVs 
drinnen, die schaffen das.

Die Spule war auch mein erster Gedanke, aber (hab ich vergessen zu 
schreiben) das soll auch bei Dauerbetrieb funktionieren.


@MaWin ist zwar nicht Laser aber die Idee ist mir vorhin auch gekommen 
und danke für die Antwort. Das klappt hoffentlich, dass ich den 
Effektivstrom messe und auf die Impulsform umrechne. Evtl. reicht auch 
einfach der duty cycle vom Rechteck-Impuls, um genau genug zu liegen. 
Bei langsamen Impulsen sollte der Mikrocontroller/externer ADC mitkommen 
und den Impuls vermessen. Möglicherweise kann ich die Daten zusätzlich 
nutzen. Werde wohl erstmal einiges Messen und versuchen.

Nochmal Danke an alle Antworten und wegen dem OPV, ich nutze einen 
Impedanzwandler und einen Verstärker (beide Strom-Feedback), die 
schaffen es sogar den 5 ns Impuls vom µC auf 12V zu bekommen.

Falk B. schrieb:
> @ R. Egler (Gast)
>
>>Die Ansteuerlogik erzeugt Bestenfalls 10 ns-Impulse.
>
> Ganz schön wenig. Da muss man ja in die Richtung 2ns Anstiegszeit
> arbeiten.

Genau damit habe ich auch alles Ausgelegt. 2ns Flanken, 10ns Impuls.Und 
mittlerweile läuft das nicht nur in der Simulation, sondern auch in 
echt.

>>Die Spule war auch mein erster Gedanke, aber (hab ich vergessen zu
>>schreiben)
>
> Die ist auch gut für kurze Pulse.
>
>> das soll auch bei Dauerbetrieb funktionieren.
>
> Das macht der LM317.

Ja aber es sollte problemlos einstellbar sein und wenn es eine Lösung 
gibt, bei der ich den Impuls von 10ns-10s stufenlos (bzw. in 5ns 
Schritte) einstellen kann, dann spare ich mir viele Unterscheidungen.

>>schaffen es sogar den 5 ns Impuls vom µC auf 12V zu bekommen.
>
> Schön, aber ob das so sinnvoll ist? Bei solchen kleinen Anstiegszeiten
> geht man nicht sinnlos auf hohe Spannungen, da bleibt man so niedrig wie
> möglich, heute im Bereich 3,3V.

Ist nicht für Datenübertragung, die 12V brauche ich. Kann leider nicht 
konkrete Details zur Anwendung schreiben, da Projekt mit einem 
Industriepartner. Werde aber daraus ein nettes Bastlerprojekt machen und 
ins wiki stellen, können bestimmt einige auch gebrauchen.

Lustig wie in dem Forum immer jede Frage endet, dass der Ersteller von 
nichts eine Ahnung hat und es eh nicht hin bekommt. Das Forum war vor 
langer Zeit mal gut.

Und schön, dass es noch Leute gibt, die sinnvolle Beiträge schreiben.

"...was das Ganze soll,..." ist völlig egal, da ich meine Fragen 
ausschließlich zu einem Teilproblem, das komplett eigenständig ist, 
gestellt habe.

Ich habe nie nach einem Spannungsregler gefragt. Nach einem analogen 
PID-Regler (ist mir eben nicht bekannt, ob es sowas überhaupt gibt) oder 
eben nach anderen Möglichkeiten das Ziel zu erreichen.

Und MaWin hat mir zwei Konzepte gesagt, die mir weiter helfen.

Aber für mich ist die Diskussion beendet. Simulation sieht schon mal 
brauchbar aus, werde es in Echt testen.

Also wie gesagt ein VCSEL will ich nicht ansteuern, das darf (wird auch) 
schwingen.

Der Diodenring von Helmut sieht interessant aus. Ich habe etwas 
ähnliches versucht um zwischen der eigentlichen Last auf eine Ersatzlast 
zu schalten, da war dann die Last das Problem.

Zur Simulation, ich habe gerade nur LTSpice hier, darum ist die Last 
auch ideal. Werde das nächste Woche in PSpice zu den anderen Blöcken 
einbauen.

Bei a1 ist es einfach ideal dargestellt. Der Faktor Trapez/Rechteck ist 
0.24 und bei einem Ampere kommt das ziemlich gut hin.

Bei a2 habe ich mal 10mV ribble aus der DC/DC Simulation hinzugefügt, da 
sieht es noch nicht so gut aus. Wobei für L1 werde ich noch einen 
besseren Filter verwenden etc. Aber das Prinzip scheint zu 
funktionieren. Bei langsamen Impulsen kann ich auf den zweiten Shunt 
zurückgreifen.

@Oder Doch ich weiß nicht, wie Du darauf kommst, dass ich Lochraster 
oder ähnliches nutze? Der andere Teil hat 6 Lagen und auch für den Test 
werde ich eine 4-Lagige Platine brauchen.

Letztendlich was ich dann effektiv baue, ist eine einstellbare 
Spannungsquelle (DCDC + DAC) und eine Effektivstrommessung. Für 
letzteres muss ich mich noch einlesen, wie es besser ausgelegt wird.

Und bevor Oder wieder einen abfälligen Kommentar loslässt, ja der Shunt 
ist 16mOhm, ich habe in einem anderen Projekt auch 2,2mOhm verwendet. 
Und ja sämtliche parasitäre Elemente fehlen, ist ja nur ne Abschätzung.