Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0 - 3.3V zu 0 - 60V


von Florian H. (Firma: Herr) (makrizer)


Lesenswert?

Guten Tag die Gesellen

Ich würde gerne eine von einem DAC generierte Spannung von 0 - 3.3V auf 
den Bereich von 0 - 60V verstärken. Die Spannung ändert sich so wenig, 
dass sie als Gleichspannung angenommen werden kann. Die Ausgangsspannung 
soll um etwa 50mA belastbar sein.
Auf meinem Board verfüge ich über Speisspannungen von 3.3, 5 sowie 
60VDC.

Erst wollte ich dieses Problem mit einem Operationsverstärker lösen, 
jedoch habe ich keinen gefunden, der meinen Anforderungen entspricht 
(RailToRail, 60V).

Gibt es noch andere Möglichkeiten mein Schaffen zu realisieren, oder war 
ich sogar einfach und ergreifend zu blind nach dem richtigen OPAMP zu 
suchen?

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe! :)

von THOR (Gast)


Lesenswert?

Häng noch nen BJT mit entsprechender Spannungsfestigkeit an deinen OPV.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Gibt es noch andere Möglichkeiten mein Schaffen zu realisieren, oder war
> ich sogar einfach und ergreifend zu blind nach dem richtigen OPAMP zu
> suchen?

z.B. indem du einen OPAMP mit diskreter Ausgangsstufe erweiterst, um so 
den Faktor "Verstärkung +19fach" (gerundet) zu ermöglichen

von Florian H. (Firma: Herr) (makrizer)


Lesenswert?

Stimmt, dass habe ich vergessen zu erwähnen: Die 60V Spannung darf 
höchstens mit 100mA belastet werden. Mit einem Transistorverstärker 
scheint es mir unmöglich so wenig Strom zu ziehen.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Stimmt, dass habe ich vergessen zu erwähnen: Die 60V Spannung darf
> höchstens mit 100mA belastet werden. Mit einem Transistorverstärker
> scheint es mir unmöglich so wenig Strom zu ziehen.

Uns erscheint das  nicht so. Denn: wir bauen sowas regelmäßig.

Leider kommerziell.

Aber wenn du mit den Hinweisen oben im ersten Post etwas im Web suchst, 
findest du das Gewünschte sogar kostenlos.

von Florian Hasler (Gast)


Lesenswert?

Dann mach ich mich mal weiter auf die s
Suche, vielen Dank für die Antworten!

von Stefan K. (stefan64)


Lesenswert?

Google mal nach "high voltage opamp".

Der 3.Treffer war das, das scheint doch alles zu passen:
http://www.linear.com/product/LTC6090

von THOR (Gast)


Lesenswert?

Stefan K. schrieb:
> Google mal nach "high voltage opamp".
>
> Der 3.Treffer war das, das scheint doch alles zu passen:
> http://www.linear.com/product/LTC6090

Oder ich hänge nen BC639 hinter nen LM358 und hab praktisch das Gleiche, 
nur billiger.

Florian H. schrieb:
> Stimmt, dass habe ich vergessen zu erwähnen: Die 60V Spannung darf
> höchstens mit 100mA belastet werden. Mit einem Transistorverstärker
> scheint es mir unmöglich so wenig Strom zu ziehen.

Also du brauchst 50mA und die Quelle liefert 100mA. Ich verstehe das 
Problem nicht. Was son Transistor macht ist dir bekannt, ja?

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

THOR schrieb:
> Oder ich hänge nen BC639 hinter nen LM358 und hab praktisch das Gleiche,
> nur billiger.

Der BC639 reicht aber nicht für die Verlustleistung. Im Worst-Case 
fallen am Transistor 60V ab * 50mA = 3W. Da braucht es schon etwas 
Stärkeres.

von KopfKratz (Gast)


Lesenswert?

THOR schrieb:
> Oder ich hänge nen BC639 hinter nen LM358 und hab praktisch das Gleiche,
> nur billiger.

Und die 0-60V haben dann Massebezug?
und sind mit 50mA belastbar?
Bei 1V Ausgang wären das dann bei 50mA ein Spannungsabfall am Transistor 
von fast 60V bei 50mA = 3W Verlustleistung. Ich weis ja nicht, das würde 
dem BC639 nicht ganz so gefallen.

Wie steuerst du den einen Transistor dann mit dem Op an, daß er eine 
Massebezogene Spannung von 0 - 60V erzeugt? Ich kriegs nicht so einfach 
hin.

von THOR (Gast)


Lesenswert?

Bei der Verlustleistung hatte ich mich verrechnet, bin irgendwie auf 
0,75W gekommen. Gut, dann muss da was größeres hin.

KopfKratz schrieb:
> Wie steuerst du den einen Transistor dann mit dem Op an, daß er eine
> Massebezogene Spannung von 0 - 60V erzeugt? Ich kriegs nicht so einfach
> hin.

Gut, gaaanz 0V vielleicht nicht. Dafür brauchts dann doch 2 Stück. Aber 
vielleicht reichen 200mV ja auch. Ist nicht mein obskures Geheimprojekt.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Erst wollte ich dieses Problem mit einem Operationsverstärker lösen,
> jedoch habe ich keinen gefunden, der meinen Anforderungen entspricht
> (RailToRail, 60V).

Nimm z.B. einen Tip120, Basis an den Ausgang des OPVs, Kollektor an die 
60 V Quelle und der Emitter ist der neue Ausgang des 
Pseudo-Hochvolt-OPVs. Macht jedes linear geregelte Labornetzteil so. ;)

von voltwide (Gast)


Lesenswert?

Den LM358 könnt ihr an 60V nur gaaanz kurze Zeit betreiben.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

voltwide schrieb:
> Den LM358 könnt ihr an 60V nur gaaanz kurze Zeit betreiben.

Richtig, aber man kann ja auch "Tricksen" und den 
Ausgangsspannungsbereich eines LM358 recht einfach erweitern, ein 
Widerstand und ein Transistor genügt dafür.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Schau mal, ein Lösungsansatz wie man erheblich höhere Ausgangsspannungen 
erreicht, als der OP-Amp verträgt.

http://cds.linear.com/image/439_circuit_1.jpg

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Schöne, verzerrungsfreie, strombegrenzte Gegentaktstufe am OPV-Ausgang 
und dann noch mit Beschaltung des OPVs für 125 VDC. ;)

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Stefan K. schrieb:
> Der 3.Treffer war das, das scheint doch alles zu passen:

10mA reicht wohl nicht.

Aber die Grundanforderung ist auch grober Humbug.

Kein OpAmp macht aus 60V genau 60V, nicht mal R2R.

Wenn aus 60V vielleicht 59.8V ausreichen, dann wäre die Lösung 
einfacher.

Aber so lange genau 60V rauskommen sollen, bleibt nur ein 
Spannungswandler um z.B. aus 60V erst +70V/-10V zu machen und dann einen 
OPA452/454 oder so nachzuschalten.

M. K. schrieb:
> Nimm z.B. einen Tip120, Basis an den Ausgang des OPVs, Kollektor an die
> 60 V Quelle und der Emitter ist der neue Ausgang

Seit wann kommen da 60V raus wenn 60V reingehen ?

: Bearbeitet durch User
von THOR (Gast)


Lesenswert?

Der TE ist übrigens schon lang weg.

von Killy the Bid (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

E voila!

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Mit einem Transistorverstärker
> scheint es mir unmöglich so wenig Strom zu ziehen.

Wieso das denn, der muss, richtig beschaltet, nicht mehr Strom aufnehmen 
als er an die Last abgibt. Wo soll der Strom denn sonst hin?

Georg

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Aber so lange genau 60V rauskommen sollen, bleibt nur ein
> Spannungswandler um z.B. aus 60V erst +70V/-10V zu machen und dann einen
> OPA452/454 oder so nachzuschalten.

Wo hast du die geforderte Genauigkeit heraus gelesen? ;)

Michael B. schrieb:
> Seit wann kommen da 60V raus wenn 60V reingehen ?

Seit Übermorgen+3 Tage oder so ähnlich...ne, hast recht. Man müsste da 
eher was um die 63 Volt rein schicken.

THOR schrieb:
> Der TE ist übrigens schon lang weg.

Es scheint so, daher ist eine weitere Diskussion recht uninteressant.

von Florian H. (Firma: Herr) (makrizer)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Nochmals vielen Dank für all eure konstruktiven Beiträge!

Ich habe mich jetzt für den LTC6101 (da single supply) entschieden, da 
dieser jedoch nur 1mA liefert, verstärke ich den Strom mit einem 
Transistor und kopple ihn über 18.2k und 1k an den Eingang des OPVs 
zurück.

Hier ein Schema dazu.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Das wird aber nicht ganz auf 60 V kommen. 2 Gründe hierfür:

1. Die Basis muss immer um die Spannung Ube höher liegen als der 
Emitter. Da der LTC6101 nicht mehr als 60 V liefern kann kann die 
Ausgangsspannung nicht höher kommen als 60 V - Ube (typ. 0.6/0.7 V)

2. Damit ein nennenswerter Strom fließen kann braucht es auch eine 
Uce-Spannung. Geht man also auf den Kollektor mit 60 V drauf hat man am 
Emitter maximal 60 V - Uce

von Florian H. (Firma: Herr) (makrizer)


Lesenswert?

Bis ganz 60V ist auch nicht nötig - nice to have, aber nicht essentiell. 
59V tut's auch. Sollte ich wohl, um Kopfzerbrechen zu vermindern, 
nächstes Mal erwähnen.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> 59V tut's auch

Im Eingangspost hast du noch Rail2Rail gefordert und jetzt tuts auch 
wenn man 1V vom Rail weit weg ist? (für Rail2Rail ist 1 V exorbitant 
viel)

Und mit Killy the Bids Vorschlag bräuchtest du auch keinen teuren HV-OPV 
;)

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.