Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstand einer Spannungsquelle


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von Mike (Gast)


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Hallo,

ich wollte mal nachfragen, wie man den Source-Widerstand einer 
Spannungsquelle (Labornetzgerät) ermitteln kann ? Konkret geht es darum, 
die Samplingzeit eines ADCs so minimal wie möglich einzustellen.

Ich habe da bisher immer einfach 0 Ohm angenommen, aber die Frage 
beschäftigt mich da schon länger, wie die Zusammenhänge da nun genau 
sind.

Grüße

Mike

: Verschoben durch Moderator
von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Mike schrieb:
> ich wollte mal nachfragen, wie man den Source-Widerstand einer
> Spannungsquelle (Labornetzgerät) ermitteln kann ?

Nun, das ist der Innenwiderstand. Da das Netzteil keinen unendlichen 
Strom liefern kann, sondern ab einem bestimmten (bei Labornetzteilen 
sogar einstellbaren) Wert abregelt, kannst Du den Innenwiderstand leicht 
ausrechnen.

Was aber hat das mit der Samplingzeit eines ADC zu tun?

von Achim S. (Gast)


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Mike schrieb:
> ich wollte mal nachfragen, wie man den Source-Widerstand einer
> Spannungsquelle (Labornetzgerät) ermitteln kann ?

Wenn du das ernsthaft bestimmen wolltest, müsstest du in Abhängigkeit 
der Frequenz und des Arbeitspunkts messen, wie stark die 
Netzteilspannung variiert, wenn sie belastest.
Also
- eine sinusförmige Belastung anlegen (z.B. einen Funktionsgenerator 
über definierten Arbeitswiderstand an Netzteilausgang schalten),
- darauf achten, dass man im richtigen Quadranten bleibt (also ggf. 
ausreichend großen Gleichstrom abnehmen, damit der überlagerte 
sinusförmige Strom nicht zu einer "Rückspeisung" führt, die das Netzteil 
ggf. nicht aufnehmen kann),
- und dann ausreichend genau im AC-Messbereich die Spannung am 
Netzteilausgang und am Arbeitswiderstand bestimmen.

Das wird ziemlich aufwändig und man kommt nicht ohne weiteres auf hohe 
Genauigkeiten (eben weil der Ausgangswiderstand des Netzteils in an 
vielen Stellen nicht weit von 0 Ohm entfernt ist).

Je nach Netzteil, Frequenz und Arbeitspunkt wirst du mal die 
Charakteristik eines Ausgangskondensators messen, mal die Steilheit 
einer Transistorkennline der Ausgangsstufe, mal das Nachregelverhalten 
der Netzteilelektronik.

Mike schrieb:
> Konkret geht es darum,
> die Samplingzeit eines ADCs so minimal wie möglich einzustellen.

Also ein paar pF, die innerhalb von ein paar µs aufgeladen werden. Dazu 
ist obige Messung wahrscheinlich übertrieben. Das dürfte in den meisten 
Fällen von den parasitären Eigenschaften von Ausgangskondensator des 
Netzteils und von der Verdrahtung (mit ihrer Induktivität) bestimmt 
sein.

Rufus Τ. F. schrieb:
> Da das Netzteil keinen unendlichen
> Strom liefern kann, sondern ab einem bestimmten (bei Labornetzteilen
> sogar einstellbaren) Wert abregelt, kannst Du den Innenwiderstand leicht
> ausrechnen.

Ihn interessiert wohl mehr das Kleinsignalverhalten.

von Mike (Gast)


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Vielen Dank für eure Antworten.

Es wäre aber doch sicherlich nicht falsch, wenn ich den Widerstand der 
Spannungsquelle einfach mit 0 Ohm als ideal annehme und einfach ein paar 
Ohm Übergangswiderstände (Bedrahtung)dazu addiere ?

von Erwin D. (Gast)


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Mike schrieb:
> Vielen Dank für eure Antworten.
>
> Es wäre aber doch sicherlich nicht falsch, wenn ich den Widerstand der
> Spannungsquelle einfach mit 0 Ohm als ideal annehme und einfach ein paar
> Ohm Übergangswiderstände (Bedrahtung)dazu addiere ?

So wie ich das sehe, kannst du das annehmen, so lange die 
Spannungsquelle den erforderlichen Strom für die angeschlossene Last 
voll liefern kann. Der Innenwiderstand sinkt in dem Moment, wo die 
Strombegrenzung einsetzt. Genau an diesem Punkt muß die Spannungsquelle 
ja ihre Spannung absenken, damit der eingestellte Maximalstrom nicht 
überschritten wird.

von Andrew T. (marsufant)


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Erwin D. schrieb:
> Der Innenwiderstand sinkt in dem Moment, wo die
> Strombegrenzung einsetzt.


In dem Moment   steigt   der Innenwiderstand

von Ralph B. (rberres)


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Um denn Innenwiderstand zu messen benötigst du einen Digitalvoltmeter 
mit 5-6 Stellen Auflösung und zwei genügend belastbare Widerstände.
Der eine Widstand wird so dimensioniert, das er etwa das Netzteil mit 
2/3 des maximal entnehmbaren Strome belastet, der andere etwa 1/3 des 
Maximalstromes.

Jetzt mist man mit dem Voltmeter direkt am Netzteilausgang die Spannung 
einmal bei 2/3 und einmal bei 1/3 des maximalen Stromes, und mit einen 
Amperemeter den Strom durch den jeweils angeklemmten Widerstand.

Jetzt hat man zwei Spannungswerte die sich ein ganz klein wenig 
unterscheiden.( um ein paar Milivolt ). Und man hat die Differenz der 
beiden gemessene Ströme.

Die Differenz der beiden gemessene Spannungen geteilt durch die 
Differenz der beiden gemessene Ströme ist der Innenwiderstand des 
Netzteiles.

Die Werte müssen nicht zwangsläufig 1/3 und 2/3 sein sie können auch 
weiter auseinander liegen. Nur sollten es nicht die Grenzwerte Null und 
Maximum sein.

Ralph Berres

von Erwin D. (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Der Innenwiderstand sinkt in dem Moment, wo die
>> Strombegrenzung einsetzt.
>
> In dem Moment   steigt   der Innenwiderstand

Natürlich! Wollte ich auch schreiben, aber scheinbar hatten die Finger 
ein Eigenleben :-)

von A. S. (achs)


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Mike,

Du hast eine (Haus-)Aufgabe und schon einen Lösungsansatz.

Wenn wir Dir helfen wollen, musst Du die Aufgabe beschreiben.

Es ist für niemanden hier ersichtlich, was Du erreichen, messen, prüfen, 
verstehen willst.

Mit sehr großer Wahrscheinlichkeit passt Dein Lösungsansatz nicht zu 
Deiner Aufgabe.

von M.A. S. (mse2)


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A. S. schrieb:
> Mit sehr großer Wahrscheinlichkeit passt Dein Lösungsansatz nicht zu
> Deiner Aufgabe.
Eben:

Rufus Τ. F. schrieb:
> Was aber hat das mit der Samplingzeit eines ADC zu tun?

von Elektrofan (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Um den Innenwiderstand zu messen benötigst du einen Digitalvoltmeter
> mit 5-6 Stellen Auflösung und ...

Behelf:
Zweites, gut konstantes Netzteil mit passender Spannung "andersrum"
in den Spannungsmesskreis schalten.
Jedes einfache Spannungsmessgerät genügt dann zur Bestimmung der 
Spannungsdifferenz bei unterschiedlicher Belastung.

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