Hallo!
Ich hatte gestern ja schon eine Frage zu einem Transistorpaar
(Beitrag "matched PNP Transistor Pair für Audioanwendung"). Das hier ist eine Frage
im gleichen Kontext, der Sache nach aber ein anderes Thema, deswegen
mach ich einen neuen Thread dazu auf.
Die folgende Schaltung (siehe Anhang, Quelle:
http://electro-music.com/forum/phpbb-files/vco555_0001_167.jpg) ist ein
VCO für einen (Audio-) Synthesizer. Zur Temperaturkompensation des
Exponentailkonverters wird hier ein 2k PTC mit 3500pmm/K eingesetzt. Den
würde ich - wenn möglich - gerne durch einen SMD PT1000 (zB
https://www.reichelt.de/?ARTICLE=151239&PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMI5eWuvb2a1wIVC4wZCh1JEQ3AEAQYBSABEgKd_vD_BwE)
ersetzen. Dessen Temperaturkoeffizient beträgt 3850ppm/K was mir erstmal
"nah genug" zu sein scheint.
Leider hält sich mein Verständnis von Analogtechnik in Grenzen. Mir ist
nicht klar, welche Widerstände ich in der Schaltung anpassen muss, wenn
sich der Kompensationswiderstand halbiert. Wenn ich es richtig sehe,
müsste sich damit doch auch der Ausgangsspannungshub von IC3a halbieren.
Müsste ich das ganze "Eingangsnetzwerk" anpassen, oder könnte ich auch -
etwas naiv gedacht - R1 und R2 vergrößern um den kleineren PT1000
entgegenzuwirken?
Vielen Dank für alle Tipps!
P.S.: ja, ich weiß durchaus dass man bedrahtete 2k PTCs u.U. bei
DIY-Synth Shops kaufen kann. Ich würde allerdings gerne einen SMD Sensor
verwenden, außerdem trägt das Ganze zumindest etwas zu meinem
Verständnis der Schaltung bei ... :-)
Zunächst bezweifle ich, dass der Zemperaturgang in der Schaltung exakt
3500ppm/K beträgt, also exakt kompensiert ist. Ob man da mit 3500 oder
3850 exakte Kompensation erreicht, dürfte Zufall sein.
Der Knackpunkt ist aber: ein NTC hat NEGATIVEN TK, der Pt1000 hat
POSITIVEN TK.
Also: erstmal einen NTC in SMD-Bauform suchen, der größeren TK hat als
der 2k-NTC. Dazu einen Widerstand "ohne TK" parallel oder in reihe
schalten. Die Gesamtschltung hat dann einen geringeren TK.
Da müsste man halt vom 2K-NTC die Werte für z.B. 10Grad und 40 Grad
nehmen.
Dann einen 3k3 nehmen und seine Widerstände für 10 und 40 Grad
ermitteln.
Dann lässt sich mit zwei oder im Glücksfall mit einem Widerstand eine
Reihenschaltung mit geringerem TK errechnen, die bei 10 und bei 40 Grad
die gleichen Werte hat wie der 2k NTC. Die Rechnung ist mit interativem
Verfahren audfürhrbar, bwesionders, wenn man im Ergebnis eine Toleranz
von 5% zulässt, schließlich haben NTCs nie exaktte Werte, sowohl in R
als auch im Temperarurgang.
Schließlich kann man auch durch Variation des 3,3MOhm in der
invertierenden Schaltung so weit kommen, dass nur ein konstanter
Widerstand zusätzlich zum NTC den passenden TK erreicht.
edit: ich ging da von einem NTC aus, habe die falsche Taste vor dem
Korrigieren gedrückt.
auch bei einem Pt1000 kann man den TK durch Reihenschaltung von 3850ppm
auf 3500ppm verringern. Wenn man dann den 3,3M auf die Hälfte verringert
kommt man dann in der nicht invertierenden Schaltung mit dem Pt1000 auch
den Verstärkungsfaktor für Kompensation wie bei dem 2k-Widerstand
Wahrscheinlich reicht es wenn man einen Pt1000 nimmt und den 3k3 auf die
Hälfte bringt.
Danke zunächst für Deine Antwort! Ich kann Dir leider nicht ganz folgen.
Erstmal nur zum Verständnis: von welchem 3.3k Widerstand redest Du?
Entweder ich übersehe den oder da ist keiner in der Schaltung :-). Es
wäre nett wenn Du das noch mal erläutern könntest.
Ich wollte auch noch mal betonen, dass mein Punkt nicht der Unterschied
der Temperaturkoeffizienten ist, sondern nur der abweichende
Grundwiderstand (PTC 2k vs PT1000 1k).
Danke!
hinz schrieb:> Bau halt zwei in Reihe rein.
Hatte ich tatsächlich auch kurz überlegt. Spricht wirklich nichts
dagegen? Das mir keine Einwände einfallen, bedeutet leider nichts ...
;-)
Hänschenklein schrieb:> hinz schrieb:>> Bau halt zwei in Reihe rein.>> Hatte ich tatsächlich auch kurz überlegt. Spricht wirklich nichts> dagegen? Das mir keine Einwände einfallen, bedeutet leider nichts ...> ;-)
Wenn du immer noch Bedenken wegen des TK hast, dann sieh zwei 0603
Einbauplätze für Widerstände vor, einen in Reihe und einen parallel zu
den Pt1000.
Hänschenklein schrieb:> von welchem 3.3k Widerstand redest Du?
Da hab ich mich vertippt: ich meinte R54 (3,3MOhm). Da aber auch mit
R28, R29,R30 weitere Signale am IC3a summiert werden, muss man halt zwei
Pt1000 in reihe schalten.
Man muss aber auch drauf schauen, dass die Pt1000 wirklich die gleiche
Temperatur abbekommen wie der vorherige 2k-Widerstand. Die Bauform auf
SMD ändern ist daher problematisch. Der 2k mit evtl. langen
Anschlussdrähten nimmt möglicherweise vorwiegend die Lufttemperatur
an,wogegen die Pt1000 Kontakt mit der evtl. wärmeren Leiterplatte haben.
Noch schöner wirds dadurch: üblicherweise gibt man bei
temperaturabhängigen Widerständen den Wert (2k) bei 25 Grad an. Bei
Ptxxx ist es aber der Wert bei 0°. Schon bedacht?
Aber ich glaube kaum, dass die Kompensation so genau abläuft.
Einfach zwei Pt1000 in reihe und eine ausreichende Konpensation ist da.
Schließlich haben auch SMD-Rs ihre eigenen Temperaturkoeffizienzen und
der OPamp temperaturabhängigen Offset. Man wird mit zwei Pt1000 eine
ungefähre Tempkompensation haben, wenn man es wirklich kompensiert haben
will müsste man aufwändig die Drift messen und darauf hin kompensieren.
Statt 2 mal PT1000 könnte man auch einen KTY81-110 oder ähnlich nutzen
und dann einen 1 K oder etwas mehr dazu um den passende TK zu erreiche.
Die KTY81 und ähnliche haben einen etwa 2 fachen TK. Die Sensoren sind
günstiger als PT1000 und von der Bauform ggf. besser an die Temperatur
der beiden Transistoren zu koppeln.
Bei der Kompensation geht es nicht um einen Offset sondern einen
Skalenfaktor der proportional zur Temperatur (in K) ist.
Hallo!
Vielen Dank noch mal für die weiteren Beiträge!
Peter R. schrieb:> Man muss aber auch drauf schauen, dass die Pt1000 wirklich die gleiche> Temperatur abbekommen wie der vorherige 2k-Widerstand. Die Bauform auf> SMD ändern ist daher problematisch. Der 2k mit evtl. langen> Anschlussdrähten nimmt möglicherweise vorwiegend die Lufttemperatur> an,wogegen die Pt1000 Kontakt mit der evtl. wärmeren Leiterplatte haben.
Ich will den Sensor nicht in einer bestehenden Schaltung ersetzen,
sondern möchte mir das Modul selbst aufbauen und mache mir eine kleine
Platine dafür. Und ich verwende am liebsten SMD, das matched BJT pair
nehm ich dementsprechend auch in SMD. Mein Plan war, die hier relevanten
Bauteile (matched pair und PT1000) auf dem PCB maximal anzunähern und
dann mit einem Tropfen Wärmeleitkleber zu vergießen.
Das Ganze ist erstmal auch nur ein Test in dem Bereich, wenn das zu
temperaturinstabil wird, würde ich für die nächste Version glaube ich
eher eine kleine Heizung für die Transistoren vorsehen.
Lurchi schrieb:> Statt 2 mal PT1000 könnte man auch einen KTY81-110 oder ähnlich nutzen> und dann einen 1 K oder etwas mehr dazu um den passende TK zu erreiche.> Die KTY81 und ähnliche haben einen etwa 2 fachen TK. Die Sensoren sind> günstiger als PT1000 und von der Bauform ggf. besser an die Temperatur> der beiden Transistoren zu koppeln.>> Bei der Kompensation geht es nicht um einen Offset sondern einen> Skalenfaktor der proportional zur Temperatur (in K) ist.
Die Varainte mit KTY wird hier
(http://schmitzbits.de/expo_tutorial/index.html) beschrieben, das hatte
ich gesehen. Ein PT1000 in 0805 kostet bei Reichelt 1.50€, das ist für
ein Hobbyprojekt und klein(st)e Stückzahlen kein Problem.
Danke noch mal und viele Grüße!
