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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Referenzspannung mit -18mV/K gesucht


Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Hallo Spezialisten,

ich suche eine Referenzspannung mit einem Temperaturkoeffizienten von 
ca. -18mV/K! Ich habe eine Betriebsspannung von ca. 10-15V (UB im 
Schaltplan) aus der ich eine stabile Referenzspannung generieren möchte 
mit einem TK von -18mV/K. Der Absolutwert am Punkt A ist nicht ganz so 
wichtig! Mit der angehängten Schaltung klappt das mit der stabilen 
Referenz sehr gut, nur ich brauche halt die Temperaturabhängigkeit von 
-18mV/K!

Hat jemand 'ne Idee wie ich das auf einfache Art lösen könnte?
Ich hab schon mit dem LM234 probiert, hat auch gut funktioniert, nur das 
ich da auf +18mV/K komme. Ich brauche aber unbedingt einen negativen TK!

Danke für eure Hilfe im Voraus!

Autor: Sacc (Gast)
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Tja, irgendwas nehmen, das ueberhaupt einen konstanten TK hat, und dann 
so verstaerken, dass es hinkommt. Zb Platin ?

Autor: Sacc (Gast)
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Alternativ, eine Konstante minus den LM324 ist dann auch negativ...

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Der LM335 hat 10mV/K, die Richtung habe ich nicht nachkontrolliert, 
vermutlich auch die falsche.
Eine Reihen- oder Parallelschaltung eines NTC mit einem normalen R kann 
um einen Temperaturpunkt herum eine halbwegs lineare Abhängigkeit 
liefern.

Epcos hat ein paar Applikationen dazu
Übersicht:
http://www.epcos.de/web/generator/Web/Sections/Pro...
Allgemeines:
http://www.epcos.de/web/generator/Web/Sections/Pro...
speziell zur Parallel/Reihenschatung:
http://www.epcos.de/web/generator/Web/Sections/Pro...

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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@Sacc
Wie meinst Du das mit "eine Konstante minus LM234"?

@Christoph
An den LM335 hatte ich auch schon gedacht, leider hat der einen 
positiven TK und ich weiß nicht wie ich das "drehen" könnte!?

Wahrscheinlich muss ich mir einen NTC nehmen und durch Parallel- und 
Reihenschaltung dessen Kennlinie linearisieren.

Autor: Matthias (Gast)
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Wie wäre es mit einer LED? Die hat -2mV/K in der i(u) Kennlinie..
vielleicht eht das mit nem Verstärker..?

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Das ist 'ne sehr gute Idee, werde ich auf jeden Fall mal ausprobieren!
Ich dachte nur das es vielleicht auch einfacher geht also ohne 
Verstärker-OP!?
Vielleicht hat ja noch jemand 'ne Idee!?

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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eine weitere Lösung:
einen npn-Transistor,z.B BC 377 nehmen.
82kOhm zwischen Kollektor und Basis schalten
10 kOhm zwischen Emitter und Basis schalten.
Bezüglich der Spannung UCE verhält sich diese Schaltung wie eine 
Spannungsquelle von 9,2 UBE,Da der Tempkoeffizient einer Halbleiterdiode 
etwa -2mV/Grad beträgt, hat die Schaltung einen Koeffizient von ca. 
-18,4 mV /Grad.Ändern des Spannungsteilers bringt auch exakte -18 mV/ 
Grad.

Autor: Nico (Gast)
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Hallo Peter!

Sehr interessant diese Idee! Kannst Du erklären wie Du auf die "9,2 UBE" 
kommst!?
Danke!

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Bei dieser Schaltung wird UCE durch den Teiler um den Faktor R1/(R1+R2) 
heruntergeteilt. und 10 / 10+82 ist ...

Die Schaltung findet man oft bei Endstufen mit bipolaren Transistoren, 
dann ist der Transistor thermisch mit den Endstufentransistoren 
gekoppelt, um deren Temperaturabhängigkeit zu kompensieren. Der Teiler 
besteht dann aus einem R-Trimmer, sodass UCE abgeglichen werden kann, 
zur Ruhestromeinstellung der Endstufe.

Autor: Tom (Gast)
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Sieben Si-Dioden in Reihe in Durchlassrichtung. Jede Diode hat etwa 
-2.5mV/K. Den Tempko kannst Du grob einstellen über die Anzahl Dioden 
:-)

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Hat vielleicht noch jemand eine Idee?

Autor: Alexander D. (alexander_d)
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Peter Brink wrote:
> Hat vielleicht noch jemand eine Idee?

Es kommt darauf an, wie genau der Temp.Koeffizient sein soll. Du 
könntest einen Temperaturfühler aus der KTYxxx-Serie in die 
Gegenkopplung eines OpAmp legen. Wenn du am Eingang deiner Schaltung 
eine Referenzspannung anlegst, kannst du durch Wahl der 
Widerstandsbeschaltung jeden Temperaturkoeffizienten erreichen.

Gruß,
Alexander

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Also der Temp.-Koeffizient sollte schon im Bereich von -20°C bis +60°C 
bei -18mV (+-2mV) liegen.
Die Idee mit OP's hatte ich auch schon, ich hatte nur gehofft das es 
eine einfache und stromsparende Möglichkeit gibt!

Autor: Alexander D. (alexander_d)
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Peter Brink wrote:
> Also der Temp.-Koeffizient sollte schon im Bereich von -20°C bis +60°C
> bei -18mV (+-2mV) liegen.
> Die Idee mit OP's hatte ich auch schon, ich hatte nur gehofft das es
> eine einfache und stromsparende Möglichkeit gibt!

naja, besonders kompliziert ist das nicht. Verrate doch mal, was du mit 
der Schaltung anstellen willst. Hast du keinen Platz und 
Batterieversorgung? Dann muss man ein bisschen länger nachdenken.

Gruß,
Alexander

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Platz habe ich schon aber wie Du schon erkannt hast auch 
Batterieversorgung! Deshalb muss es stromsparend sein.
Das ganze soll ein Laderegler für ein Solar-Akku-System mit 
temperaturabhängiger Ladeschlussspannung werden.

Autor: Alexander D. (alexander_d)
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Peter Brink wrote:
> Platz habe ich schon aber wie Du schon erkannt hast auch
> Batterieversorgung! Deshalb muss es stromsparend sein.
> Das ganze soll ein Laderegler für ein Solar-Akku-System mit
> temperaturabhängiger Ladeschlussspannung werden.

mit einem TLV431 als Referenzquelle kommst du mit minimal 100µA durch 
die Referenzdiode aus. Operationsverstärker aus der TLV24xx Serie nehmen 
nur wenige µA Versorgungsstrom auf. Wenn die Außenbeschaltung hochohmig 
ausgelegt wird, kannst du deine Ladeüberwachung mit unter 200µA locker 
hinkriegen. Da ein Solar-Akku-System nicht aus Knopfzellen versorgt 
wird, sollte dieser Strom doch gar nicht auffallen.

Gruß,
Alexander

Autor: Arno H. (Gast)
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Warum lässt du nicht das Gerät aus deinem Anmeldenamen Temperatur und 
Ladespannung messen und dann entsprechende Aktionen durchführen?

Arno

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Arno H. wrote:
> Warum lässt du nicht das Gerät aus deinem Anmeldenamen Temperatur und
> Ladespannung messen und dann entsprechende Aktionen durchführen?

Weil ich aus Stromspargründen den Mikrocontroller nicht dauerhaft an 
habe!

Autor: Arno H. (Gast)
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Ja und?
Um wieviel K ändert sich die Temperatur denn pro Sekunde?
Wie schnell ist der Sensor?
Messintervalle im Bereich von 1 - 10 Sekunden müssten doch ausreichend 
sein.

Arno

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Um die Ladung regeln zu können müsste der µC aber dauerhaft an sein! 
Genau das will ich vermeiden.
Ich könnte mit dem D/A-Wandler eine temperaturabhängige Referenz 
erzeugen, aber sobald der µC schläft ist der D/A inaktiv und die Reglung 
ist unterbrochen!
Oder sehe ich da was falsch?

Autor: Arno H. (Gast)
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Peter Brink wrote:

> Das ganze soll ein Laderegler für ein Solar-Akku-System mit
> temperaturabhängiger Ladeschlussspannung werden.

> Um die Ladung regeln zu können müsste der µC aber dauerhaft an sein!
> Genau das will ich vermeiden.

Was denn nun?

Ein verwirrter Arno

Autor: peter-neu-ulm (Gast)
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Wäre es bei diesem Problem nicht die passendere Lösung: Temperatur über 
Tempfühler und AD-Wandler des Prozessors einlesen. Anschließend einen 
entsprechenden Korrekturwert daraus errechnen und diesen Korrekturwert 
an den Regelalgorithmus als neue Ladeschlussspannung übergeben ?

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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peter-neu-ulm wrote:
> Wäre es bei diesem Problem nicht die passendere Lösung: Temperatur über
> Tempfühler und AD-Wandler des Prozessors einlesen. Anschließend einen
> entsprechenden Korrekturwert daraus errechnen und diesen Korrekturwert
> an den Regelalgorithmus als neue Ladeschlussspannung übergeben ?

Daran habe ich auch schon gedacht, nur weiß ich nicht wie ich den Wert 
der Ladeschlussspannung in die Reglung einbringe so dass er erhalten 
bleibt! Mein Regelkreis besteht ja nur aus einem Komparator, welcher die 
Akkuspannung mit der angesprochenen Referenz vergleicht und danach die 
Solarzelle mit dem Akku verbindet oder trennt.
Wie könnte man denn den Korrekturwert da "einbauen"?

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