Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler mit virtueller Masse


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von Michael R. (fisa)


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Hallo Leute,

da ich grad mal wieder mit OPs und single supply kämpfe, und mich mit 
dem Gedanken an einen "virtual ground" anfreunde, kam mir eine (dumme?) 
Idee:

Gibts eigentlich "fertige" Spannungsregler, die einem symmetrische 
Versorgung inkl. virtual ground liefern?

Ich habe Versorgung 7-12V, brauche 5V für Logik, und +/- 2.5V für 
OpAmps.

Also einen 7805 in der Variante "78-25-79-25" sozusagen. Wenn es das 
nicht gibt, wäre das nicht eine Marktlücke? :-)

Nebenfrage: gibt es "best practice" für symmetrische Versorgung auf 4 
Lagen?

von Peter D. (peda)


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Es gab früher mal duale Spannungsregler, die brauchen natürlich auch 
duale Eingangsspannungen.

Man kann aber DCDC-Wandler mit 2 Ausgängen nehmen, z.B.:
https://de.farnell.com/tracopower/tba-1-0521hi/dc-dc-wandler-2-ausg-nge-1w/dp/3259970?st=dcdc

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter D. schrieb:
> Man kann aber DCDC-Wandler mit 2 Ausgängen nehmen

Michael R. schrieb:
> +/- 2.5V

Das wird es als DCDC-Wandler wohl nicht geben.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Michael R. schrieb:
> Also einen 7805 in der Variante "78-25-79-25" sozusagen. Wenn es das
> nicht gibt, wäre das nicht eine Marktlücke? :-)

Fast immer wenn man glaubt, dass man was exotisches braucht, was es 
(noch) nicht gibt, ist man aufm Holzweg und es geht irgendwie anders mit 
schon erfundenen Bauteilen...

Es gibt?/gab mal Spannungsregler fuer die Terminierung von 
Speicherbussen, da kam die halbe Betriebsspanung raus/rein. Aber ich 
weiss nicht ob die fuer 5V gingen, schnelle Speicherbusse haben eher 
selten 5V Logik.

Gruss
WK

von Georg (Gast)


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Michael R. schrieb:
> Also einen 7805 in der Variante "78-25-79-25" sozusagen

Das funktioniert nicht, weil ein Regler wie der 7805 nur Strom liefern, 
aber nicht aufnehmen kann. Dazu braucht man einen (Leistungs-) OpAmp, 
der auf 2,5 V am Ausgang geregelt wird. Braucht man nur das Potential 
ohne Leistung tut es auch ein Spannungsteiler an 5 V, aber der kann 
durch die Belastung natürlich verfälscht werden, ein OpAmp dahinter ist 
besser.

Georg

von Michael R. (fisa)


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Was ich gefunden hätte, wären "source/sink regulators", wie zB der 
LT1118
https://www.analog.com/media/en/reference-design-documentation/design-notes/dn115f.pdf

Kann schon sein dass ich am Holzweg bin. Da bin ich öfter. Eigentlich 
regelmäßig.

von Norbert T. (atos)


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ICL7660: 5 V zu -2,5 V und +2,5 V.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Michael R. schrieb:
> und +/- 2.5V für OpAmps.

Und was willst du dann damit anfangen?
Dein AD Wandler kann dann wieder 0-2V oder 0-5V also musst du die 
Ausgangsspannung des Ops wieder anpassen.

Was ist dein eigentliches Problem? Was willst du erreichen? Deine 
Lösungsidee ist sehr wahrscheinlich so nicht gut.

von Georg (Gast)


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Michael R. schrieb:
> Was ich gefunden hätte, wären "source/sink regulators"

Das ist schon richtig, ist aber eigentlich nichts anderes als ein OpAmp 
mit Ausgang auf 2,5 V. Viele gibt es davon nicht, OpAmps schon.

Georg

von HildeK (Gast)


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Michael R. schrieb:
> Kann schon sein dass ich am Holzweg bin.

Interessantes Bauteil.
Holzweg? Kann sein, der TO hat jedoch kein Schaltungsbeispiel angegeben, 
wie er die symmetrisch versorgten OPAs nutzen will. Er schreibt:
Michael R. schrieb:
> Ich habe Versorgung 7-12V, brauche 5V für Logik, und +/- 2.5V für
> OpAmps.
Wenn die 5V-Logik (AD-Wandler z.B.) sich auf ihren GND bezieht, dann 
wird es schwierig mit dem virtuellen GND.

von Michael R. (fisa)


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Udo S. schrieb:
> Was ist dein eigentliches Problem? Was willst du erreichen?

Problem ergab sich hier: 
Beitrag "Re: Rauschgenerator - Bitte um (Schaltungs-)Kritik"

Meine Idee / Frage war, ob es die Kombination aus Spannungsregler + 
OpAmp für Virtual Ground (halbe Ausgangsspannung) "fertig" gibt, da man 
das doch öfter brauchen könnte.

Na gut dann nicht :-)

von ZweiStein (Gast)


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von Udo S. (urschmitt)


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Michael R. schrieb:
> Meine Idee / Frage war, ob es die Kombination aus Spannungsregler +
> OpAmp für Virtual Ground (halbe Ausgangsspannung) "fertig" gibt, da man
> das doch öfter brauchen könnte.

Ich glaube da haben dich (ziemlich) alle missverstanden.
Ich zumindest dachte du willst aus +5V die Ausgangsspannungen +2,5V und 
-2,5V erzeugen.
Und ich glaube da war ich nicht der Einzige.

Aber einen Spannungsregler der +5V und gleichzeitig +2,5V im zwei 
Quadrantenbetrieb erzeugt (die 2,5V müssen ja ggf. auch Strom aufnehmen 
wenn z.B. ein Strom von 5V auf die 2,5V fließt) kenne ich nicht.

Vieleicht wissen die Profis da mehr.

von HermannW (Gast)


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warum nicht einfach mit einem neg. Spannungsregler?

von HildeK (Gast)


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HermannW schrieb:
> warum nicht einfach mit einem neg. Spannungsregler?

Ein 7905 kann nicht Strom liefern und aufnehmen. Der LT1118 kann das, 
aber eben nur als Positivregler. Man bräuchte das Negativ-Equivalent.

von Michael B. (laberkopp)


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Michael R. schrieb:
> Ich habe Versorgung 7-12V, brauche 5V für Logik, und +/- 2.5V für
> OpAmps.

Wenn du positive 7-12V rein hast, wirst du ohne Schaltregler nie -2.5V 
raus bekommen.

Wenn du nur 5V und 2.5V und 0V haben willst, damit deine OpAmp zwischen 
5V und 0V kommen mit 2.5V als Ground, dann tut es ein simpleer 
Spannungsteiler, abgeblockt nach Masse mit einem Elko, oder ein OpAmp 
als Rail-Splitter. Man muss da nicht mehr regeln, die 5V sind ja schon 
geregelt.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.2

von Michael R. (fisa)


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Michael B. schrieb:
> OpAmp als Rail-Splitter

Genau so mache ich es jetzt eh. Sind halt zwei Käfer, ich hätte gern nur 
einen gehabt...

Danke für alle Beiträge!

von HermannW (Gast)


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HildeK schrieb:
> Ein 7905 kann nicht Strom liefern und aufnehmen

Warum soll er Strom liefern? Das wäre nur für den unwahrscheinlichen 
Fall, dass die neg. Spannung für den Op mehr Strom braucht als die 5V 
für Logik und +Op zusammen.

Beitrag #6547907 wurde vom Autor gelöscht.
von Clemens L. (c_l)


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BUF602, aber so etwas ist oft Overkill.

Ein LM321LV mit Spannungsteiler am Eingang ist einfach billiger.

von Matthias L. (limbachnet)


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Es geht auch ziemlich gut diskret mit 4 Transistoren:
Beitrag "Re: 3 Kanal Kopfhörerverstärker mit OPA2134 verzerrt"

von D00fi (Gast)


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Wenn man mit dem OPV irgendwas um 0 V herum auswerten will,
nuetzt diese ganze virtuelle Masse sowieso nichts.

Oft muss die Versorgung des OPV ja nicht mal symmetrisch sein,
und man braucht nur eine relativ kleine negative Spannung.
Die kann man mit:
Dioden und Kondensatoren aus einem Rechteck erzeugen,
einen isolierten DC-DC-Wandler nehmen oder
z.B. auch einen ICL7660.

von Georg (Gast)


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D00fi schrieb:
> Wenn man mit dem OPV irgendwas um 0 V herum auswerten will,
> nuetzt diese ganze virtuelle Masse sowieso nichts.

Ganz so ist es nicht, man kann ja Spannungsteiler verwenden. Dazu sollte 
man allerdings Grundlagen wie das Ohmsche Gesetz beherrschen.

Georg

von D00fi (Gast)


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> man kann ja Spannungsteiler verwenden

Man kann alles moegliche. Ob das aber gut ist.
Sowas zieht eigentlich eher allen moeglichen Unrat an.

von rnstprstr (Gast)


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Unrat? Du meinst also, man könne (/und solle das auch besser)
sozusagen "heutzutage auf Spannungsteiler verzichten"??? ;-)
Eieiei. Nebenbeieiei:

D00fi schrieb:
> und man braucht nur eine relativ kleine negative Spannung.
> (...)
> einen isolierten DC-DC-Wandler nehmen

Hast noch was vergessen/um eine Gemeinsamkeit herauszustellen:

Auch isoliert ist zwecks alleiniger Erzeugung einer negativen
Versorgung kein MUSS, sondern nur oftmals praktischer, wenn auch
die pos. Versorgung noch nicht "passt".

Genau, wie v. D. g. (invertierende) Ladungspumpen, braucht auch
der sogenannte Inverswandler keine galv. Trennung, um aus einer
vorh. positiven Rail eine negative "dazuzugenerieren".

Interessant natürlich vor allem dort, wo nach der Verwendung auf
Signalseite (evtl. RC entkoppelt) noch die für eine (Halbbrücken)
Endstufe ansteht.

Für reine Hilfsspannungen zwar auch brauchbar, aber hierzu wohl
von der Mehrheit als (wie sagte ein Vorredner so schön) Overkill
angesehen.

von Andreas M. (andreas_m62)


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Guckst du hier.

: Bearbeitet durch User
von D00fi (Gast)


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> braucht auch der sogenannte Inverswandler keine galv. Trennung

Ja Komma aber:
Die uebliche Darreichungsform von DC/DC-Wandlern ist halt
ueblicherweise "isolierend". Was gut ist, wenn man damit
eine negative Spanunng erzeugen will.

Die virtuelle Masse ist in OPV-Schaltungen eine kritische
Spannung, deren Wert u.U. unmittelbar in das Rechenergebnis
des OPV eingeht.
Dagegen ist die negative Versorgung eines OPV eher voellig
unkritisch.

Wenn der TO eine unkritische Anwendung hat, soll er doch machen
was er will.

von Jens (Gast)


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Andreas M. schrieb:
> Guckst du hier.

Und sogar ohne Dropspannung. Das gefällt mir.
Wenn die Belastung des Dual-Ausgangs auf beiden Seiten gleich ist, 
dürfte der TDA2030 nocht nicht einmal warm werden.

von Michael R. (fisa)


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ZweiStein schrieb:
> LTC3260

Danke für den Hinweis! Den Kollegen muss ich mir auf jeden Fall merken, 
der sieht ja ziemlich genial aus!

Für meinen Rauschgenerator werde ich mir aber den ganzen Aufwand sparen, 
das steht da wirklich nicht dafür.

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