Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromunabhängige Spannungsquelle


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von Matthias H. (streno)


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Hallo Zusammen,

Ich suche eine Möglichkeil/Bauteil/Schaltung, welche mir eine sehr 
genaue Spannung zur Verfügung stellt. Die Spannung sollte unabhängig vom 
fließenden Strom und am besten unabhängig der Temperatur sein.

Ich habe an eine Diode gedacht, allerdings ist die Spannung relative 
ungenau und streut über die Temperatur

Gibt es da etwas? Hat jemand eine Idee?
Am besten ware es, wenn es so günstig wie möglich ware.

Danke für eure Antworten

von Dietrich L. (dietrichl)


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Referenzspannungsquelle heißt das, was Du suchst.

Allerdings hast Du nichts über Strom, Spannung, Genauigkeit und 
Temperaturabhängigkeit gesagt.

von Klaus R. (klara)


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Matthias H. schrieb:
> Ich suche eine Möglichkeil/Bauteil/Schaltung, welche mir eine sehr
> genaue Spannung zur Verfügung stellt. Die Spannung sollte unabhängig vom
> fließenden Strom und am besten unabhängig der Temperatur sein.

Wie genau soll es denn sein?
Welche Spannung oder Spannungsbereich wird benötigt?
Wie hoch wird der Strom sein?

Hier ein einstellbarer Spannungsregler.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm723.pdf
mfg klaus

von Matthias H. (streno)


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Dietrich L. schrieb:
> Allerdings hast Du nichts über Strom, Spannung, Genauigkeit und
> Temperaturabhängigkeit gesagt.

Ich habe einen Strom der fließt um die 0,1mA. Sobald diese fließen, 
möchte ich eine Spannung von 2.4 Volt bereitstellen.
Diese sollte so genau wie möglich sein.
Denn je ungenauer sie ist, desto größer wird mein anschließender 
Messfehler.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Matthias H. schrieb:
> Ich suche eine Möglichkeil/Bauteil/Schaltung, welche mir eine sehr
> genaue Spannung zur Verfügung stellt. Die Spannung sollte unabhängig vom
> fließenden Strom und am besten unabhängig der Temperatur sein.

Der Fachbegriff für ein solches Bauelement lautet: Spannungsregler. 
Wenn man kurz darüber nachdenkt, eigentlich trivial.

Eine kleine Abhängigkeit der Spannung vom fließenden Strom und der 
Temperatur (und Alterung) gibt es da zwar auch, aber vermutlich brauchst 
du es gar nicht so genau. Falls doch, mach gefälligst konkrete 
Angaben: welche Spannung, Strom von bis, Temperatur von bis und erlaubte 
Spannungsabweichung über den Strom- / Temperaturbereich.

von Andrew T. (marsufant)


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Matthias H. schrieb:
> Ich habe einen Strom der fließt um die 0,1mA. Sobald diese fließen,
> möchte ich eine Spannung von 2.4 Volt bereitstellen.
> Diese sollte so genau wie möglich sein.
> Denn je ungenauer sie ist, desto größer wird mein anschließender
> Messfehler.

eine Referenzspannungsquelle mit geringem Querstrom wäre eine mögliche 
Lösung.

REF25Z nehme ich für sowas, ab 30 uA stellen sich stabile 2,45 V ein.


Falls du nur 2 oder 3 benötigst, und in der Nähe von Tettnang wohnst: 
Dann kann ich Dir helfen.

: Bearbeitet durch User
von Dietrich L. (dietrichl)


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Matthias H. schrieb:
> Diese sollte so genau wie möglich sein.

"so genau wie möglich" kannst Du nicht bezahlen, daher musst Du Dich 
schon entscheiden, welche Genauigkeit Dir wie viel Geld wert ist.

von BobDylan (Gast)


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Gehen auch 2,5V? Dann LT1009, oder LT1019.

von THOR (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Matthias H. schrieb:
>> Diese sollte so genau wie möglich sein.
>
> "so genau wie möglich" kannst Du nicht bezahlen, daher musst Du Dich
> schon entscheiden, welche Genauigkeit Dir wie viel Geld wert ist.

Steht doch im Eingangspost: So wenig wie möglich.

Das ist eine Funktion die von 2 Variablen abhängt. Da kann man bestimmt 
nen Random-Optimierer mal ne Stunde gegenlaufen lassen, der spuckt dann 
die geeigneten Bauteile aus :P

von hinz (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Matthias H. schrieb:
>> Diese sollte so genau wie möglich sein.
>
> "so genau wie möglich" kannst Du nicht bezahlen, daher musst Du Dich
> schon entscheiden, welche Genauigkeit Dir wie viel Geld wert ist.

So teuer ist ein Josephson-Normal nun auch wieder nicht.

;-)

von Achim.S (Gast)


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THOR schrieb:
> Steht doch im Eingangspost: So wenig wie möglich.

Das ist halt die oft geforderte aber unmögliche "Min-Max"-Funktion.

Entweder maximale Genauigkeit für einen festen Kostenbetrag
Oder minimale Kosten für eine feste Genauigkeit.

von Klaus R. (klara)


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Hallo Matthias,
wenn es nix kosten darf, dann nimm einen LM317.

https://www.reichelt.de/ICs-LM-10-LM-999/LM-317-TO-92/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5464&ARTICLE=10457&OFFSET=75&;

Datenblatt
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

Bauanleitung
http://www.dieelektronikerseite.de/Elements/LM317%20-%20Welche%20Spannung%20darf%20es%20sein.htm

Fast am Ende der Seite findest Du ein Beispiel für eine einstellbare 
Spannung mittels Trimmer.

"Anstelle von festen Widerstandswerten von R1 ist es auch möglich, 
diesen durch ein Potentiometer zu ersetzen.

Dadurch wird aus dem LM317 eine regelbare Spannungsquelle. Wer hier die 
Ausgangsspannung überprüft kann sehen, dass sich die Spannung von 1,2V 
bis ca. 1V-2V unter der Versorgungsspannung regeln lässt. Diese 
Spannungsdifferenz benötigt der Regler um arbeiten zu können."

Ich würde einen Spindeltrimmer zum Einstellen der Spannung empfehlen.
https://www.reichelt.de/Praezisionstrimmer/64W-1-0K/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=3129&ARTICLE=2694&OFFSET=75&;

mfg Klaus

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Matthias H. schrieb:
>
> Ich habe einen Strom der fließt um die 0,1mA. Sobald diese fließen,
> möchte ich eine Spannung von 2.4 Volt bereitstellen.

Wo kommt dieser Strom her? Kann die Spannungsquelle, die diesen Strom 
liefert, überhaupt 2.4V bereitstellen? Und was willst du mit den 2.4V 
dann anstellen? Sobald du die belastest, fließt weiterer Strom, je 
nachdem auch mehr als die 100µA die vorn reinkommen. Ein Lastwiderstand 
von 240K zieht bei 2.4V schon 10µA.

Im Prinzip ist das was du (anscheinend) vorhast, mit einem Shuntregler 
machbar. Kanonischer Typ: TL431. Wenn du nur weniger als 100µA zur 
Verfügung hast, wird es aber eng. TLV431 geht bis 80µA, zuzüglich 10µA 
für den Spannungsteiler zur Einstellung der 2.4V bleiben dir noch 10µA 
für die Last.

> Diese sollte so genau wie möglich sein.

Das ist keine sinnvolle Spezifikation. Auf 1% genau? 0.1%? 0.01%? Und 
mußt du den Absolutwert von 2.4V so genau treffen oder darf die Spannung 
nur nicht um mehr als das schwanken?

> Denn je ungenauer sie ist, desto größer wird mein anschließender
> Messfehler.

Das womit du mißt, hat selber schon einen Fehler. Wesentlich genauer 
braucht deine Referenzspannung auch nicht zu sein.

Klaus R. schrieb:
> nimm einen LM317

Der braucht schon allein mehr als 100µA.

: Bearbeitet durch User
von Mark W. (kram) Benutzerseite


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Der LTC 6655 ist so ziemlich die genaueste Referenz, die ich derzeit 
kenne. Auch sehr genau ueber einen weiten Temperaturbereich 
spezifiziert.
Allerdings musst Du Dir noch die 2.4V daraus erzeugen, der naechste 
Kandidat hat 2.5V.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Mark W. schrieb:
> Der LTC 6655 ist so ziemlich die genaueste Referenz, die ich derzeit
> kenne. Auch sehr genau ueber einen weiten Temperaturbereich
> spezifiziert.
> Allerdings musst Du Dir noch die 2.4V daraus erzeugen, der naechste
> Kandidat hat 2.5V.

Die MAX6325 bzw MAX6350 ist sogar noch einen Ticken genauer (0,02% vs 
0,025%). Um daraus aber auch so genaue 2,4V zu machen braucht es 
entweder einen Abgleich oder abgeglichene Widerstände.

von Klaus R. (klara)


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Matthias H. schrieb:
> Ich habe einen Strom der fließt um die 0,1mA. Sobald diese fließen,
> möchte ich eine Spannung von 2.4 Volt bereitstellen.
> Diese sollte so genau wie möglich sein.
> Denn je ungenauer sie ist, desto größer wird mein anschließender
> Messfehler.

Hallo Axel,
so wie ich Matthias verstanden habe ist der Strom von 0,1 mA zu 
detektieren und unabhängig von der bereitzustellenden Spannung von 2,4 
V.

Axel S. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> nimm einen LM317
>
> Der braucht schon allein mehr als 100µA.

Also wäre der Ruhestrom von den besagten 100 µA des LM317 ohne 
Bedeutung. Der Regler benötigt sogar, ich meine, mindestens 5 mA zum 
Stabilisieren.

Solang Matthias keine genaueren Angaben zu Toleranzen macht, gehe ich 
erst einmal davon aus, dass ein LM317 genügt.
mfg klaus

von Harald W. (wilhelms)


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Matthias H. schrieb:

> Diese sollte so genau wie möglich sein.

"so genau wie möglich" wird immer "so teuer wie möglich".
Die z.Z. genauesten Spannungs-Normale sind Josephson-
Normale.

von Klaus R. (klara)


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Harald W. schrieb:
> Matthias H. schrieb:
>
>> Diese sollte so genau wie möglich sein.
>
> "so genau wie möglich" wird immer "so teuer wie möglich".
> Die z.Z. genauesten Spannungs-Normale sind Josephson-
> Normale.

Wenn wir nicht wissen wie genau sein Messgerät ist, dann ....

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Wahrscheinlich reicht ein Spannungsteiler an einer Dioden-Kette :O

Vorteil: wenn man nicht aufpasst, bekommt man das Zeug zum Pfund Kaffee 
dabei
Nachteil: man muß die Temperatur der Dioden konstant halten ;)

MfG

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Klaus R. schrieb:
> Matthias H. schrieb:
>> Ich habe einen Strom der fließt um die 0,1mA. Sobald diese fließen,
>> möchte ich eine Spannung von 2.4 Volt bereitstellen.
>> Diese sollte so genau wie möglich sein.
>> Denn je ungenauer sie ist, desto größer wird mein anschließender
>> Messfehler.
>
> so wie ich Matthias verstanden habe ist der Strom von 0,1 mA zu
> detektieren und unabhängig von der bereitzustellenden Spannung
> von 2,4 V.

Hmm. Auch eine Möglichkeit der Interpretation. Ich glaube aber eher, daß 
der TE grundsätzlich keine Ahnung hat und schlicht unfähig ist, sein 
konkretes Problem zu beschreiben. Um so mehr ein Grund, nicht mit (von 
ihm) kaum verstandenen Details zu fragen, sondern einfach die Aufgabe 
als solche zu nennen.

@Matthias:

Wie wäre es denn, wenn du einfach mal die Karten auf den Tisch legen 
würdest? Zum Herumraten ist mir jedenfalls meine Zeit zu schade.

von Mani W. (e-doc)


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Matthias H. schrieb:
> Ich habe an eine Diode gedacht, allerdings ist die Spannung relative
> ungenau und streut über die Temperatur
>
> Gibt es da etwas? Hat jemand eine Idee?
> Am besten ware es, wenn es so günstig wie möglich ware.

Ja!

Eine LED mit Vorwiderstand betreiben, wo eben nur Deine 0,1 mA
als Vorwärtsstrom fließen...


Je nach Farbe der LED wäre dann eine Spannung von 1,8 V (rot) bis ca.
3 V (blau) an der LED bereit für weitere Verwendung...

Also bei 12 Volt Betriebsspannung 82 K bis 120 K als Vorwiderstand,
ergibt eine relativ gute stabile Spannung...

von Mani W. (e-doc)


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Matthias H. schrieb:
> Ich habe einen Strom der fließt um die 0,1mA. Sobald diese fließen,
> möchte ich eine Spannung von 2.4 Volt bereitstellen.
> Diese sollte so genau wie möglich sein.
> Denn je ungenauer sie ist, desto größer wird mein anschließender
> Messfehler.

Aufklärung Deinerseits über Dein Vorhaben ist zu viel verlangt?

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