Ich würde gerne etwas verstehen/lernen, denn bei Wikipedia heißt es: "Für kleinste Leistungen wie bei Referenzspannungsquellen verwendet man keine Regler, sondern Stabilisierungsschaltungen mit Zenerdioden..." (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsregler#.C3.9Cberblick) Warum genau benutzt man also für Referenzspannungsquellen keine Regler? Z.B. der LDO LP2985, welcher gerade mal mit nur 30µV rauscht, wäre doch je nach Anwendung geeignet? Merci!
Glaub halt nicht alles was in der Wikipedia steht. Die Halbleiter-Industrie stellt seit Jahren integrierte Spannungsreferenzen her, die Zenerdioden um Längen schlagen.
Das muss man interpretieren können, wie so ziemlich alles. Das bedeutet, dass sich bei sehr kleinen Strömen kein LDO lohnt sondern eine Zener reicht. Aber natürlich kommt das auf den konkreten Anwenungsfall an und die Meinung des Autors spielt da auch mit rein. Da hilft nur eins: Fachwissen und Medienkompetenz.
Meine Meinung: Die Aussage ist so pauschal nicht richtig. Was man verwendet hängt eher ab von den Anforderungen (und ggf. davon, was man in der Bastelkiste rumliegen hat). Besonders das Beispiel "Zenerdiode" und differenzieller Widerstand von 5 Ohm ist bestimmt kein Paradebeispiel für eine präzise Referenz. Gruß Dietrich
B.W. schrieb: > "Für kleinste Leistungen wie bei Referenzspannungsquellen verwendet man > keine Regler, sondern Stabilisierungsschaltungen mit Zenerdioden..." Andersrum wird ein Schuh draus: Für grössere Leistungen taugt die Methode mit shunt-Spannungsregler und Vorwiderstand nicht mehr weil IMMER etwas mehr als der maximale Verbraucherstrom fliessen muss, auch wenn der Verbraucher gerade gar nicht so viel Strom benötigt. Das wäre uneffektiv. Bei geringen Leistungen kann man sich diesen dauernden Stromfluss erlauben. Z-Dioden sind nicht die besten Referenzspannungserzeuger die es gibt. Obwohl es sehr gute Z-Dioden gibt die von 1uA bis 1mA quasi dieselbe Spannung liefern http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/datasheet/discrete/diode/zener/edz3.6b.pdf und temperaturstabile wie 1N829, gibt es ICs die mit weniger Strom auskommen (ISL60002) oder langzeitstabiler sind (LTZ1000), rauscharme (MAX6350, ist aber eine Z-Diode) und extrem genaue (VRE100CA). Wenn dir ein LP2985 reicht, nimm den, aber achte darauf, daß nicht jeder 2895 von jedem Hersteller (z.B. LD2985 von ST) dieselben Daten hat wie der von TI (NS). Für eine exakte Referenzspannung legt man aber auf andere Eigenschaften wert, als 150mA, low drop, und einen eingebauten Stromregeltransistor der damit unterschiedlich viel Wärme auf dem Chip je nach Strom bringt. TL431A, MC1403 wären ebenso billig, LTC6655 sicher viel besser.
Hallo, man sollte vermutlich beim Einsatz eines LDOs als Spannungsreferenz beachten, dass die meisten Spannungsregler zwar einen Strom liefern, aber keinen Aufnehmen können. Wenn nun ein Schaltungsteil möglicherweise auch Strom in die Referenz einspeisen will, wird die Referenzspannung mit einem normalen Spannungsregler ansteigen.. Grüße Christian
Jay schrieb: > Glaub halt nicht alles was in der Wikipedia steht. Die > Halbleiter-Industrie stellt seit Jahren integrierte Spannungsreferenzen > her, die Zenerdioden um Längen schlagen. Kommt drauf an was unter "integrierte Spannungsreferenz" verstanden wird... Diverse Bandgap, XFET und Floating Gate Referenzen oder auch die Buried-Zener wie LM399 und LTZ1000, an die die anderen seit mehr als 25 Jahren nicht herankommen?
B.W. schrieb: > Ich würde gerne etwas verstehen/lernen, denn bei Wikipedia heißt es: > "Für kleinste Leistungen wie bei Referenzspannungsquellen verwendet man > keine Regler, sondern Stabilisierungsschaltungen mit Zenerdioden..." > > Warum genau benutzt man also für Referenzspannungsquellen keine Regler? > Z.B. der LDO LP2985, welcher gerade mal mit nur 30µV rauscht, wäre doch > je nach Anwendung geeignet? Im Prinzip hat der Wikipedia-Schreiber da schon recht, auch wenn die Details etwas fragwürdig sind. So ist z.B. eine Zenerdiode weder die einzige noch gar die beste Alternative zu einem Spannungsregler, wenn man eine Referenzspannung braucht. Worum es aber geht, ist der subtile Unterschied zwischen einer Referenzspannungsquelle und einem Spannungsregler. Zwar geben beide eine stabile Spannung aus, aber zu unterschiedlichen Zwecken. Die Spannung aus einem Spannungsregler dient der Energieversorgung einer Schaltung. Die Spannung aus einer Referenzspannungsquelle ist hingegen eher als Signal zu verstehen. Entsprechend sind auch die Anforderungen verschieden (wenn auch mit viel Überschneidung). Bei einem Spannungsregler fließen i.d.R. nichttriviale Ströme am Ausgang. Die Regelung muß insbesondere auch Laständerungen ausregeln. Effizienz ist wichtig. Geringe Dropspannung (LDO) ist oft erwünscht. Rauschen, Temperatur- und Langszeitstabilität sind meist (aber nicht immer) eher zweitrangig. Bei einer Referenzspannungsquelle hingegen steht die Stabilität der Ausgangsspannung im Vordergrund. Laststrom fließt normalerweise fast keiner. Dropspannung ist weitgehend egal (wenn es überhaupt eine Serien-Referenz ist und kein Shuntregler). Energieeffizienz meint vor allem geringen Eigenstrombedarf. Je nachdem welche Eigenschaften am Ende wichtig sind, spricht wenig bis nichts dagegen, einen Spannungsregler als Spannungsreferenz zu verwenden. Oder umgekehrt eine Spannungreferenz als Spannungsregler (oft zu sehen für Shuntregler).
Jay schrieb: > Glaub halt nicht alles was in der Wikipedia steht. ACK > Die Halbleiter-Industrie stellt seit Jahren integrierte > Spannungsreferenzen her, die Zenerdioden um Längen schlagen. Nein. Man verwendet nach wie vor temperaturkompensierte Z-Dioden für hochwertige Spannungsreferenzen. Normale LDOs dagegen haben wesentlich schlechtere Daten als Spannungsreferenzen und neigen zudem auch noch zum Schwingen.
Vielen Dank für die Zahlreichen Antworten. Ich denke damit kann man (ich) etwas anfangen. Also ist vor allem bei "hohen Anforderungen" eine bessere Temperaturstabilität und noch niedrigeres Rauschen mit echten Referenzspannungsquellen erreichbar. Super! Ich verstehe es demnach richtig, eine Standardschaltung mit einem z.B. (einfach mal rausgegriffen) TL431 sieht demnach so aus, dass Kathode und Referenz kurzgeschlossen und mit einem Vorwiderstand so betreiben wird, dass ein Strom von 10mA fließt. Und am TL431 abfallende Spannung ist dann meine stabile Referenzspannung.
Axel S. schrieb: > Die Spannung aus einer Referenzspannungsquelle ist hingegen eher als > Signal zu verstehen. Zeichnet sich eine Referenzspannung nicht eher durch die Abwesenheit von Signalen aus? :-)
Marian . schrieb: > Zeichnet sich eine Referenzspannung nicht eher durch die Abwesenheit von > Signalen aus? :-) Die Referenz ist das Signal
B.W. schrieb: > Warum genau benutzt man also für Referenzspannungsquellen keine Regler? > Z.B. der LDO LP2985, welcher gerade mal mit nur 30µV rauscht, wäre doch > je nach Anwendung geeignet? Generell ist das schon ähnlich, in der Praxis aber auch wieder nicht. Je nach Anforderung halt... Mögliche Gründe wären: Weil die Genauigkeit schlechter ist als die von einer Referenzquelle. Weil die Temperaturstabilität schlechter ist. Weil das Rauschen schlechter ist. Weil der gute LDO teurer ist als die billige Referenz. Weitere Gründe gibts viele. Wenn der LDO die Anforderungen alle erfüllt, bitteschön, nimmst halt den LDO. Es ist eh so, dass es sehr gute LDOs gibt, die besser sind als schlechte Referenzen. Wobei "besser" schwierig zu definieren ist, weil es so viele verschiedene Parameter gibt... Ich hab schon Spannungen aus Schaltreglern als Analogreferenz verwendet (also die Versorgung) - wenn du nur 10% Genauigkeit brauchst, spricht nix dagegen. Mach einfach einen Versuch: Definiere dir Anforderungen, dann such ein paar passende Referenzen und LDO heraus und vergleiche.
B.W. schrieb: > Warum genau benutzt man also für Referenzspannungsquellen keine Regler? Weil jede Elektronik bei der Versorgungsspannung mindestens +-2,5% Abweichnung toleriert, meistens noch deutlich mehr, und daher muss ein Regler für Versorgungsspannung auch nicht besser sein, weder bei Genauigkeit noch Temperaturabhängigkeit noch Langzeitdrift. Georg
Sicherlich "toleriert" eine Elektronik solche Abweichungen. Bei einem OCXO führen aber schon geringe Änderungen der Referenzspannung zu merklichen Frequenzänderungen, da diese ja quasi die Abstimmspannung des OCXO bereitstellt genauso wie Spannungsänderungen der OCXO Spannungsversorgung zu vrübergehenden Änderungen bei der Temperatursteuerung des Ofens führen, die die Regelschaltung erst wieder ins Equilibrium bringen muss. Dadurch werden die Tempersturfehler messbar größer, denn Temperaturprozesse sind eben langsam... Für solche Anwendungen gibt es u.a. spezielle hochkonstante Referenzspannungsquellen von z.B. Maxim, Linear Technologies, Analog Devices, TI usw: z.B. LTC6655B, LT1496 usw. So benötigen die meisten 5V OCXOs z.B. eine hochgenaue Referenzspannung von max. 4096 mV, die auch von diesen speziellen Festspannungsreglern entsprechend bereit gestellt werden kann. Der Temperaturgang wird dabei bis herunter zu +-2 ppm/°C spezifiziert. Diese Referenzspannungsquellen sind meist auch weitgehend "immun" gegenüber Versorgungsspannungsschwankungen. Zu berücksichtigen ist dabei aber auch der Temperaturgang des Trimmer-Potentiometers (meist 10k-20kOhm): Cermet bis herab +- 100 ppm/°C, Kunsstoffolie bis herab +-10ppm/°C bei enstprechenden Preisen (!). Aus Kostengründen kann auch die am OCXO herausgeführte Referenzspannung (Vref) selbst nutzen und diese über ein Trimm-Poti dem VCO Eingang zuführen. Im Netz findet man Anwendungshinweise für die Verwendung (und die Arbeitsbedingungen und deren Auswirkungen) von OCXOs seitens diverser Hersteller.
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Wenn er die Anforderungen erfüllt, warum nicht. Nur: Billiger als eine 1%-Referenz ist ein LDO auch nicht, vor allem keiner, der 1% genau ist oder wenig rauscht. Denn eine popelige TL431 kostet mit 0,1€ weniger als jeder vergleichbar genaue LDO. Wenn man jetzt eine Versorgungsspannung als Referenz heranziehen will (was man für einige Anwendungen machen kann), muss man beachten, dass diese deutlich "lauter" ist, als jede Referenz. Drum: Ja geht, aber ein eigener LDO für eine Referenz zu verwenden ist selten sinnvoll.
Generell empfiehlt sich bei allen naturwissenschaftlichen Themen in Wikipedia auch die englische Version zu lesen. Du wirst feststellen, dass der englische Artikel vergleichbare Aussagen über Referenzen überhaupt nicht macht. Das halte ich für bezeichnend.
B.W. schrieb: > Warum genau benutzt man also für Referenzspannungsquellen keine Regler? > Z.B. der LDO LP2985, Weil es sich eben um einen Regler handelt, der nur regeln kann mit Hilfe einer (diesmal integrierten) Referenzquelle! Und diese Referenzquelle ist??? Aha!
Logo schrieb: > Und diese Referenzquelle ist??? Aha! Und wieder jemand der nicht verstanden hat worum es geht.
Was ich nicht verstehe ist, warum jemand eine 4 Monate alte Threadleiche wieder ausgraben muß.
Axel S. schrieb: > Was ich nicht verstehe ist, warum jemand eine 4 Monate alte > Threadleiche wieder ausgraben muß. In dem Fall hast Du sicher recht. Die wenigsten werden nach Unterschieden oder Zusammenhängen zw. LDO und Spannungsreferenz suchen. Threads über häufiger gesuchte (und gebrauchte) Themen aber dürfte man genaugenommen legitim "aufgraben" - wenn es denn gute Gründe dafür gibt, wie mangelnde Info, falsche Darstellung, .. da auch ältere Threads ja bei unzähligen Google Suchen auftauchen (und besucht werden). Das aber ist schon ein ungewöhnliches Thema.
Es gibt nun mal Daumen-Regeln und die Optimierung für den Einzelfall. Manchmal hat man Umstände, wo man sich über die Daumen-Regeln hinwegsetzen kann - aber oft nicht. Rechne einfach selber nach! Als Ausgangspunkt nimmst du das Billigste und arbeitest dich langsam zu den teureren Varianten durch, bis die gewünschte Genauigkeit unter allen vorstellbaren Umständen (Änderung der Eingangsspannung, der Belastung des LDO, der Temperatur, ...) erreicht wird. Und wenn du dafür keine Lust, oder Zeit hast - dann richte dich nach diesen Daumen-Regeln. Meist (nicht immer) kommst du damit deinem Ziel nahe...
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