Kurzfassung: Spannungsversorgung: einzelne Zink -Luft Knopfzelle 1,4 V versorgt sehr kleinen Audioverstärker Aufgabenstellung: Verstärker soll per Taster ein/aus geschaltet werden Lösungsansatz: Toggle switch Schaltung mit zwei Invertern Langfassung: Ich habe mir mit zwei Invertern SN74AUC1G14 aus der Advanced Ultra-Low-Voltage CMOS Reihe eine kleine Schaltung gebaut. Mit dieser möchte ich einen winzigen Verstärker ein/aus-schalten. Die kleine Inverterschaltung liefert am Ausgang des Inverters 8 mA. Das reicht für den Normalbetrieb mit unter 2 mA. Der Verstärker benötigt allerdings 20 mA in der Spitze. Die Schaltung verzerrt zu starkt. Die Versorgungsspannung kommt aus einer Zink-Luft Knopfzelle (nicht diskutierbar), die sich auf bis zu 1,1 V entladen darf. Darunter ist sie auf Grund ihrer Entladungskurve leer. Mein Problem ist es nun, diese 8 mA des Inverters bei gegebenen 1,1 V auf 20 mA zu verstärken. Wer kann hier helfen?
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Wer kann hier helfen? BCP68 https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/345190/NXP/BC868.html
Bei Bluetooth Low Energy hätten so 100µF Reservoir Kondensator(en) gereicht, aber bei Audio ist die Dauer der Stromentnahme länger. Oder treten die 20mA nur im Einschaltimpuls auf? Ansonsten liesst geht die Frage stark in Richtung Perpetuum Mobile - ergo unmöglich: Schließe ein paar Zellen in Reihe oder parallel oder beides.
Gast
#5567176
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Mein Problem ist es nun, diese 8 mA des Inverters Schalte mehrere Inverter (3 oder mehr) parallel. Du kannst auch mit einem DMN1019 mehrere Ampere schalten.
Gast
#5567179
Deine jetzige Schaltung? Man darf mehrere identische Gates parallel schalten. Also mehrfach 8mA aus den AUC z.B. von den 1G125 Gruss
Wie dimensioniert man eine Schaltung damit. Im Netz gibt es nahezu keine Schaltungsbeispiele im "ultra low voltage", also bis runter zu 0,8 V. Auf Grund meiner Knopfzelle habe ich immerhin 1,1 V zur Verfügung. Dennoch finde ich keine Schaltungen dazu.
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Gast
#5567234
Die Betriebsspannung mit einem P-CH FET durchschalten? Ginge das? DMP1045U von Diodes.com. kommt im SOT23, evtl. bei NXP oder Vishay nochmal nachsehen. Soll ja sicher suuperklein werden. Die haben da sicher auch noch diese ChipScalePackages
Hallo Äxl, ein FET könnte die Lösung sein. Nur wie finde ich raus, ob der für 1,1 V Betriebsspannung geeignet ist?
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Nur wie finde ich raus, ob der für 1,1 V > Betriebsspannung geeignet ist? steht i.a. im Datenblatt Und wie man hier sieht, reicht es nicht mit 1,1V für 8mA. Einzelne Exemplare könnten es allerdings schaffen - für ein Einzelstück wäre das evtl. ein gangbarer Weg die Teile auszumessen. Was spricht gegen die Verwendung eines pnp-Transistors? edit: der DSS5220 z.B. bietet extrem geringe Sättigungsspannung bei gleichzeitig rel. hoher Stromverstärkung.
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Ganz dumme Idee, aber vielleicht hilft es ja, mal out-of-the-box zu denken? Conrad 701058 , 706159 , 701082 , 701906 usw, usf.
H.Joachim S. schrieb: > Und wie man hier sieht, reicht es nicht mit 1,1V für 8mA. Einzelne > Exemplare könnten es allerdings schaffen - für ein Einzelstück wäre das > evtl. ein gangbarer Weg die Teile auszumessen. Dazu habe ich mal eine kleine Frage, wie entnimmst du diese Information aus der angehängten Grafik? Die Y-Achse ist doch mit Ampere und nicht mA beschriftet. Hätte jetzt gesagt das es bei bis zu 20mA Spitze funktionieren sollte.
Gast
#5567587
Meiner Meinung nach erstmal auf ein vernünftiges Spannungsniveau kommen mittels z.B. MCP1640 2x3mm² + Spule + Kondensatoren, Eigenverbrauch 19µA, der kann so vielleicht always-on bleiben, ein vernünftiger Ausgangskondensator fängt die 20mA Spitzen ab. Dann vielleicht EIN/AUS-Konzept über ein Touch-Sensor IC wie z.B. AT42QT1012 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/40001948A.pdf oder IQS128 https://www.mouser.com/ds/2/42/iqs128_iqs128l_datasheet-269455.pdf Falls noch ein wirklich kleiner Verstärker benötigt wird (1.5x1.5mm²) NCP2820 Damit passt alles zusammen vielleicht auf 5x5mm², doppelseitig bestückt
Markus S. schrieb: > wie entnimmst du diese Information > aus der angehängten Grafik? Die Y-Achse ist doch mit Ampere und nicht mA > beschriftet. Hätte jetzt gesagt das es bei bis zu 20mA Spitze > funktionieren sollte. Da haste recht, irgendwie war ich bei mA :-)
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Spannungsversorgung: einzelne Zink -Luft Knopfzelle 1,4 V versorgt sehr > kleinen Audioverstärker Dir ist aber schon bewusst, das diese Zellen auch ihre Kapazität verlieren, wenn Du den Verstärker ausschaltest?
Hier mal ein MOSFET der für 1,2V Ugs @6A angegeben ist: https://www.mouser.de/datasheet/2/427/si2342ds-466588.pdf Gemäß Transfer Characteristic sollte das Teil bei geringen Strömen noch bis 0,9V Ugs einigermaßen leiten.
@ernst: Nein, keine dumme Idee. Allein: In diese Drucktaster passt meine Schaltung hinein. Sie sind viieeel zu groß. Das derzeitig Schaltungsdesign beruht auf einer Bedienung per Folientasten. @h. (gast): Die Betriebsspannung ist mit 1,8 – 5,5 V angegeben, zu hoch also. Ansonsten ist es ein interessanter Chip. Auch der Verstärker braucht zu hohe Spannung. Meiner ist ähnlich klein, arbeitet bei 0,8 V noch und hat auch einen Equalizer etc. mit drin. @Harald W.: Ja, ich kenne die Zink-Luft Zellen aus Jahrelanger Erfahrung. Einmal aktiviert, verlieren sie wirklich in wenigen Wochen ihre Kapazität. Für meine Anwendung ist es ok, wenn die Zelle nach 1 – 2 Wochen getauscht wird. @Bernd K.: Danke, den werde ich mir einmal ansehen. @Erich: Ich weiß zwar nicht, ob der G14 eine Parallelschaltung von zwei Chip verträgt und damit den Strom verdoppelt, aber das werde ich einmal testen.
Gast
#5568380
MOSFETs mit sehr geringer Thresholdspannung gibts bei Rohm.
Gast
#5568408
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > Die Betriebsspannung ist mit 1,8 – 5,5 V angegeben, zu hoch > also. Du hast mein Konzept nicht verstanden oder nicht zu Ende gelesen. Dafür war der Step-Up MCP1640 gedacht, der kann mit 19µA ja immer an bleiben, da eine Zink-Luft Batterie selbst schon eine Selbstentladung in ähnlichen Größenordnungen haben wird. Wenn man sucht findet man bestimmt auch noch Step-Ups, die noch weniger Eigenbedarf haben. Fa. Linear (jetzt analog.com) ist da so eine Adresse. Der Step-Up macht z.B. 2.5V, DANACH kommen Einschaltlogik und Verstärker.
Gast
#5568410
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > ähnlich klein, arbeitet bei 0,8 V > noch und hat auch einen Equalizer etc. mit drin. Zeig mal...
Die Chips kann man privat nicht verwenden. Für die Programmierung wird ein recht teurer Adapter plus Software benötigt. Wer sich doch einmal schlau lesen will: https://www.intricon.com/products/hearing-health/
@H.: Die Lösung habe ich verstanden, ich bin aber wohl nicht ausreichend darauf eingegangen. Die Schaltung benötigt 6 Bauteile. Die Spule ist für meine Verhältnisse einfach riesig groß. Ich gehe dabei von 5*5 mm für die Spule aus. Das sprengt mir mein Gehäusekonzept. Daher würde so eine Lösung erst nach Redesign des Gehäuses in Frage kommen. Ausgeschlossen ist das aber nicht. Auf jeden Fall eröffnet sich hiermit eine Perspektive.
Anonymus_bugmenot A. schrieb: > 5*5 mm für die Spule Viel zu groß...
Gast
#5568515
Dieser P-FET ist relativ klein (2x2) und hat eine niedrige Thresholdspannung: https://www.infineon.com/cms/en/product/power/mosfet/20v-250v-p-channel-power-mosfet/irlhs2242/ Die Kurve Fig. 3 ist erst ab 100mA gezeichnet, da musst du vielleicht eigene Versuche machen. Bei niedrigen Temperaturen wird's knapp.
Gast
#5568526
Der BSS806NE ist noch besser von der VGSth, hat aber einen größeren Footprint. Und ist ein N-Kanal-Typ, das sollte man schaltungstechnisch bei einem batteriebetriebenen Gerät aber passend hinbekommen (also den Minuspol zu schalten).
Hier meine Lösung. Die Schaltung läuft noch 1,1 Volt.
Angehängte Dateien:
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toggle_switch.PNG
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