Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Funktionsgenerator? Labornetzteil?
hallo...ich wollte fragen ob es möglich ist einen funktionsgernerator zu bauen (zb AVR+ R2R) und dann das ganze so zu verstärken das ein labornetzteil herrauskommt mit dem ich auch frei definierbare spannungskurven oder halt periodische signale erzeugen kann?
also sinus rechteck und dreieck und bei bedarf halt noch andere?
bedingung ist das ich den ausgang dann halt auch belasten kann......
geht das? oder wo liegen die grundlegenden probleme?
Hallo dremler!
Das lässt sich am einfachsten mit einem Funktionsgenerator IC (z.B. XR-2206) und Endverstärker (z.B. Audio IC) realisieren. Die Leistung und Bandbreite des Endverstärkers muss entsprechend den benötigten Ausgangsparametern (Umax, Imax und Fmax) gewählt werden.
MfG
Hi dremler!
Ich würde auch einfach am Ausgang der Signalerzeugung (ob AVR+R2R oder Funktionsgenerator IC ist da egal) einen Audio-Endstufen-IC nachschalten. Wenn du allerdings auch höhere Frequenzen (> 20kHz) bei den Ausgangsspannungen brauchst/willst, wirst du um eine Verstärkerschaltung mit Leistungs-OPV oder diskreten Transistoren/FETs nicht herumkommen. Für genauere Empfehlungen müsstest du schon ein wenig konkretisieren was du willst.
lg neumi
hallo...
ich hatte eigentlich vor mir ein regelbares netzgerät zu bauen welches 0-20 V liefert und ca. 0-4(oder 5 Ampere)
per avr kann ich dann die signalform per R2R ansteuern....auch frequenz und allgemeiner signalverlauf.....wenn ich die spannung nicht ändern will dann lasse ich halt einen beliebeigen wert eingestellt....dieser wird dann verstärkt......
das ich damit keine MHz erreichen kann
einen XR2206 will ich deshalb nicht nehmen, da ich ja dann keine spannungskurven erzeugen kann...(also so wie ich will....man könnte dann zb auch mal einen akku laden oder so)
Besserwessi
25.06.2009, 19:20
Für den Funktionsgenerator baucht man in der Regel ein Symetrische Spannung, damit man auch die Negative Signalhälfte vom Sinus hat.
Für den Gleichspannungsanteil, wäre vermutlich mehr als die 6-8 Bit Auflösung via R2R sinnvoll, etwa über ein gefiltertes PWM. Den R2R Teil dann nur für die Überlagerte Wechselspannung.
Wenn man Software DDS nutzt hat man ohnehin nur eher niedriege Frequenzen und ein Audio Verstärker IC, oder ein einfacher Leistungs OP sollte reichen. Möglich wäre z.B. ein L165 (bis 3 A, +-15 V) oder LM4700. Bei dem Audio Verstärkern gibt es viel auswahl. Für etwa 4-5 A sollte man bei etwa 30-50 W Verstärkern suchen.
Im unterschied zu einen vollständigen Labornetzteil hat man allerdings keine Variable Strombegrenzung.
Viel hängt aber auch von der Auswahl des Trafos ab.
hallo
1. frage..wenn ich schon ein r2r netzwerk nehme, wozu brauche ich dann noch pwm? ich steuer die ausgangsspannung ja vie 8 ports (lässt sich beliebig ändern)
ich versteh grad nich wie du das mit dem überlagern nennst...
einen trafo habe ich schon...:
RKT 12012 :: Ringkerntrafo, 120 VA, 2x 12 V, 2x 5,0 A
ich seh grad...es würden sogar bis zu naja....9 A gehen?
lässt sich das regeln?
an eine strombegrenzung habe ich bis jetzt nicht gedacht....ich weiß so aus dem hut nicht wie ich eine strombegrenzung realisieren kann...
außerdem wie mache ich das wenn ich ca 2,5 "entnehme" bei einigen ampere....die differenz zu 24V ..das ergibt doch sicher eine recht große thermische verlustleistung oder? ich bräuchte wohl einen großen kühlkörper und einen gescheiten lüfter?
Besserwessi
26.06.2009, 11:08
Die Auflösung die man mit dem R2R Netzwerk kreigt liegt bei etwa 1% der Spannung. Für einen 20 V Spannungsbereich wären das 0.2 V. Wenn das reicht OK. Über einen PWM Ausgang könnte man mehr Auslösung (z.B. 0.1%) erreichen.
Mit dem 2 mal 12 V Trafo kreigt man hinter dem Gleichrichter und Elkos eine Spannung von etwa 2 mal 15 V. Der maximale Strom ist dann auch nicht mehr 5 A sondern mehr in der Großenordnung 2,5 A. Das würde für eine Spannungsregelung bis etwa 25 V reichen, oder halt relativ zum Mittelabgriff für etwa +-12 V. Bis etwa +-24 V wären mit einer Brückenschaltung möglich, ist aber mehr Aufwand.
Wenn man die beiden Trafohälften parallel nutz wären auch 12 V und etwa 5 A drin.
Die meisten Audioverstärker ICs haben eine Strombegrenzung drin, die aber fest ist, also nicht einstellbar. Oft ist die Strombegrenzung auch noch von der Ausgangsspannungs abhängig. Für den Schutz des Verstärkers reicht das, für externe Schatungen eher selten.
Einen ordentlichen Kühlkörper wird man schon brauchen. Ein Lüfter wäre nicht unbedingt nötig, könnte aber helfen den kühlkörper kleiner zu halten. Viel Verstärker ICs haben auch einen Übertemperaturschutz drin.
hallo
warum hört die auflösung bei 1% "auf"? kann man das netzwerk nicht noch erweitern (um eine stufe zb) und es würde noch genauer einstellbar sein?
meinst du das ich mit pwm direkt die verstärkerstufe ansteuern soll? dann muss aber dahinter ein riesen kondensator oder? zu groß dürfte der aber auch wieder nicht sein weil der dann meine perisoisches signal zerstört?!
man könnte ja die trafohälften auch per relais umschaltbar machen? sodass ich mehr strom und weniger spannung oder umgedreht nutzen kann?! ich mal das am besten mal auf wie ich mirs vorstelle..
Hallo!
Deine Vorstellung ist sehr gut. Wenn du nur niedrige (Audio) Frequenzen am Ausgang bräuchtest, könnte der Verstärker in D-Klasse arbeiten und die analoge Spannung kann durch mitteln des PWMs erzeugt werden. In dem Fall entfällt der DAC (R2R).
MfG
hallo danke für deine antwort...
bis zu welchen frequenzen sind die frequenzen denn "niedrig"....bin nicht so der audiomensch...
welce frequenzen sind denn als ralistisch anzusehen?
der avr wird mit 16MHz getaktet....
darin soll ein kleines programm sein welches halt die eingestellte frequenz umrechnet und entsprechend die 8 pins umschaltet.....
das braucht natürlich zeit...welche frequenzen lassen sich da erreichen?
Für PWM braucht man nur einen Ausgangspin, aber AVRs kennne ich nicht gut genug um die max. Frequenz realistisch zu nennen.
MfG
Besserwessi
26.06.2009, 21:22
Ein class D VErstärker ist eine schöne idee, aber im Eigenbau oder mit Stuerung durch den µC doch etwas zu viel. Mit einem Speziellen IC könnte es gehen. Ich würde erst mal beim normalen VErstärker bleiben.
Das Problem mit r2r ist, das duch die Grnauigkeit der Widerstände begrenzt ist. Dazu kommt dann ja noch der Ausgangswiderstand der IO Pins und die Stabilität der Spannung. Viel besser als 1% ist damit nicht realistisch. Man kann es mit kehr stufen zwar hinkriegen dass man mehr stufen kriegt, nur sind die dann nicht mehr gleich groß oder nur alle in eine Richtung. Die alternative wäre ein fertiger DA Wandler statt R2R, da gehen auch mehr als 8 Bit. Den Hauptvorteil den ich mit einem Richtigen D/A Wandler sehe, ist dass man über die Referenzspannung die Amplitude einstellen kann. Das wäre vor allem für die Funktionsgeneratorfunktion sinnvoll.
Das PWM Signal als ergänzung zum DA Wandler müßte man erst noch mal durch einen Tiefpassfilter schicken um so eine Gleichspannung, bzw. nur langsam veränderliche Spannung zu bekommen.
Die beiden Trafohälften umschalten könnte man auch noch machen, wenn man wirklich viel Strom (bei weniger Spannung) braucht. Für die Nutzung als Verstärker/Funktionsgenerator wäre aber die Versorgung mit +-15 V schon ganz gut.
Insgesamt könnte es Sinnvoll sein das ganze in 2 Teile zu trennen:
1) Funtionsgenerator mit eher schwachem Ausgang (z.B. OP)
2) Verstärker und Netzteilfunktion (ggf. mit Anzeige)
Wenn die Teile funktionieren, kann man die immer noch in ein Gehäuse einbauen. Logisch kann man sie aber auch getrennt nutzen.
Damit, dass ein D-Klasse Verstärker sich von normalen Verstärker unterscheidet, bin ich nicht einverstanden, da jeder linearer Verstärker, wenn übersteuert wird, arbeitet in D-Klasse.
Und wenn man z.B. einen Audioverstärker (IC) mir 5Vpp PWM aus einem AVR steuern würde, hätte man einen D-Klasse Verstärker, oder?
MfG
Besserwessi
26.06.2009, 22:27
Schon gut, Picture, du hast recht, aber
für einen Funktionsgenerator ist ein Klasse D Verstärker sicher nicht die richtige Wahl. Da will man eher ein sauberes Signal am Ausgang als einen hohen Wirkungsgrad.
Beim Netzteil kommts darauf an. Da nennt man dann Klasse D Schaltnetzteil. Ein Linearregler ist aber einfacher aufzunauen, und zu testen. Ein Schaltregler wäre aber eine Alternative zum Umschalten des Trafos.
Natürlich Besserwessi, bisher hat aber der dremler leider nicht gesagt, was für ihm wichtiger ist, deswegen habe ich mir erlaubt das zu sagen... O:)
MfG
hm ich kann euch bei der verstärkersachen nicht wirklich folgen (so von wegen klasse d oder so)
wie was mir wichtiger ist?
welche sachen meint ihr? dann kann ich auch was dazu sagen:)
kann man sowas verwenden..
http://www.shop-electronic.com/product_info.php/info/p13_B125-KEMO-Bausatz--200W-Verstaerker.html
2 fragen noch...
verstärk der verstärker auch gleichspannung? also wenn ich keine wechselspannung anliegt? (wäre ja wichtig wenn ich das ganze als gleichspannungsnetzteil nutzen will)
desweiteren...wenn ich mal zb 12 V und 7 Ampere entnehme..(gleichspannung) sind das ja knapp 80 Watt.....hält das der verstärker aus? auch wenn es wiegesagt gleichspannung ist?
Der Verstärker aus deinem Link eignet sich für dich überhaupt nicht, da er als Bridge konfiguriert ist und die Last weder mit VCC noch GND fest verbunden ist. Vielleicht kannst du eine Hälfte von fertiger H-Brücke (IC) anwenden, da sie für Gleichstrommotoren und hohe Ströme ausgelegt ist. Ausserdem ist sie für PWM vorgesehen.
MfG
hallo hab mich nochmal bissl eingelesen...
würde das hier gehen?
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=65&products_id=90
für die negative und positive halbwelle müsste ich dann praktisch die "drehrichtung" ändern oder?
nach diesem bild:
http://www.rn-wissen.de/images/b/be/Minihbridge_ansteuerung.gif
müsste also dann enable A und B eingeschalten werden wenn ich eine ausgangsspannung haben möchte...
an den PWM port kommt dann meine gewünchte spannung...bei signalverläufen wird das verhältnis an aus entsprechen geändert...?!
und nach jeder halbwelle bei wechselspannung wird einfach in A und B vertauscht (also 0 zu 1 und andersrum)
habe ich das richtig verstanden?
gibt es IC die dieselbe funktion haben aber noch eine gößere PWM frequenzen abkönnen?
Du hast das alles richtig verstanden. :)
Wenn du symetrische gegen GND Ausgangspannungen brauchst, dann musst du gesplitterte Betriebspannung (z.B. +/- 15V anstatt +30 V gegen GND) und nur eine Leitung vom Motor nutzen, weil du nur die Hälfte von einer H-Brücke brauchst, wenn deine Last einseitig mit GND verbunden ist. Dann hast du in diesem Bausatz praktisch 2 Ausgangsverstärker in Gegenphase. Für PWM ausgelegte H-Brücken können keine Gleichspannungen verstärken.
Über höhere PWM Frequenzen kann ich nichts sagen, da ich mich mit Leistungselektronik in der Praxis nicht beschäftige. Theoretisch bei nicht induktiver Last (wie Motor) müsste es höher gehen.
MfG
Besserwessi
27.06.2009, 11:44
Der Verstärker aus dem Bausatz oben ist für ein Testshaltung auch deshalb ungeeignet, weil er nicht kurzschlußfest ist.
Die Brückenschaltung ( d.h. beide Enden an Verstäker, nicht gegen Masse) ist an sich nicht so das Problem. Nur wenn man den Verstärker ausgang und eine andere Spannung zusammen nutzen Will geht das nicht mehr.
aber prinzipiell würde es mit der oben genannten schaltung gehen? ich bräuchte nur einen ic der dazu noch kurzschlussfest ist?!
gibt es sowas überhaupt?
und wie lässt sich das masseproblem lösen?
Hallo!
Ich würde ein symmetrisches, eintelbares und kurzschlußfestes Labornetzteil (mit einstelbarer Strombegrenzung) für die Betriebsspannungen nehmen. Damit kann man die Amplitude des festprogrammiertes Ausgangssignals ohne Anderung des Programms varieren.
Diese Lösung hat zusätzlich den Vorteil, dass für verschiedene Gleichspanungen man es direkt nutzen kann und ist kein Programm nötig.
MfG
hm du meinst ich sollte mir sowas hier holen :
http://www.conelek.com/product_info.php?cPath=21_25_26&products_id=1477
und dann die steuerung einfach digitalisieren?
hm dass wollte ich ja eigentlich nicht da ich ja den trafo schon da habe und ich ja nicht nur bis zu einem ampere gehen möchte...
und wenn man sich eins mit größeren strömen kaufen möchte dann ist man arm......(was ich durch den selbstbau verhindern wollte)
bzw kann man das netzteil für 0-1 ampere einfach erweitern indem man einen anderen mosfet (oder was da halt drinn ist) einsetzt (+ kühlkörper) und einen andren trafo zur versorgung nimmt?
Es müsste gehen, genau könnte man erst nach dem Anschauen des Schaltplan sagen. Es gibt im Forum auch mehrere schon ausprobierte Schaltpläne mit dem LM723, bitte, einfach suchen.
Besserwessi
27.06.2009, 15:37
@Picture
Eine Halbbrücke zu nehemn ist keine braichbare Lösung, höchstens der erste Schritt in Richting eines Klasse D Verstärkers, aber der ist deutlich zu komplizeirt und hat leicht Probleme mit der Stbilität.
Natürlich gibt es kurzschlußfest Verstärker ICs. Eine mögliche Type wäre z.B. TBA2050. Vielleicht etwas schwach, aber dafür günstig.
Das einzige Problem dabei ist, das die Strombegrenzung nicht einstellbar ist, sonder vom IC fest vorgegeben bei z.B. 3 A. Wenn man da variabel sein will, oder sonst welche Sonderwünsche hat, müßte man wohl einen diskret aufgebauten Verstärker nehmen.
Hallo Besserwessi!
Eine Halbbrücke ist für mich ein D Klasse Verstärker, wenn das analoge Signal in der Form von PWM vorliegt, oder ? O:)
Besserwessi
27.06.2009, 16:19
Ein Klasse D Audioberstärker ist mehr ein Schaltnetzteil, das schnell genug dem Signal folgen kann. Dazu fehlen dann noch Inductivitäten zur Energiespeicherung und Kondensatoren um die hohen Frequenzen zu unterdrücken. Formal mag ein PWM Signal als Klasse D VErstärker duchgehen, sinnvoll zu gebrauchen ist das aber nicht.
könnte man auch einen spannungsregler wie diesen hier nehmen:
LT 1083 CP
und dann einfach u einen gewissen offset nach unten verschieben ? sodass statt der 0-24V -12 bis 12V daraus werden?
wenn ja wie ist das am einfachsten zu machen?
gibt es dann wieder so ein masseproblem?
Den LT1083 ist ein Festspannungsregler (+5 V) und seine Ausgangsspannung lässt sich nur erhöhen. Um +5 V und -5 V Spannungen zu bekommen, wenn man ein Netztrafo mit zwei gleichen voreinander isollierten Wicklungen hat, kann man symmetrisches Netzteil wie im Code bauen. Für höhere als 5 V Spannungen muss man entsprechenden Spannungsteiler zwischen Ausgang und GND Pin des Reglers (wie bei LM317) anwenden.
MfG
______
| |
--+ +-+-----+------+---|LT1083|---+-----+---> +U
|( | A A |+ | |______| | |+
<----.|( +-+ | === --- | --- ===
)|( +-(-+ /-\ µ1--- | ---µ1 /-\
230V )|( | A A | | | | |
)| --+ +-+-----+------+------+-------+-----+
)| |
)| ______ +---> 0V(GND)
)| | | |
)| --+ +-+-----+------+---|LT1083|---+-----+
50Hz ||( | A A |+ | |______| | |+
)|( +-+ | === --- | --- ===
<----'|( +-(-+ /-\ µ1--- | ---µ1 /-\
|( | A A | | | | |
--+ +-+-----+------+------+-------+-----+---> -U
hallo...
danke für deine antwort...
erste frage:
was stellt das dar:
+ +-+
| A A
+-+ |
+-(-+
| A A
+ +-+
2. frage. das ganze würde dann auch mit einem lm723 gehen (bzw 2 stück)
1. Das ist ein Brückengleichrichter mit 4 Dioden aus dem Zeichenprogramm.
2. Ja, mit zwei Stück.
aber ich müsste das ganze doch trotzdem noch iwie verstärken weil der max. ausgangsstrom des lm723 ja nur 150 mA beträgt?
Der Ausgangsstrom vom LM723 lässt sich mit externen Transistoren erweitern. Es sollte fertigen Schaltplan in disem Forum zu finden sein, einfach nach LM723 suchen, da ich mich nicht genau errinern kan in welchem Tread es war.
ok danke das wrde ich mal tun
Wahrscheinlich war es dieser:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=44256&start=22
Es gibt aber noch mehr sogar mit regelbarer Strombegrenzung. :)
Besserwessi
27.06.2009, 18:02
Der LM723 gibt einem nur eine, meist positive geregelte Spannung, und auch nur positiven Strom. Um postive und negative spannungen ohne einschränkung zu kriegen, braucht man schon so etwas wie einen Verstärker mit 2 Leistungstransistoren oder ähnlichem. Denn so kriegt man auch Strom in beide Richtungen.
wie sollten dann die leistungsstransistoren verchaltet sein?
Besserwessi
27.06.2009, 20:25
Die Leistungstransistoren können auch intern in einem Verstärker iC sein. Davon muß je einer gegen die positve und negative Versorgungsspannung Strom liefern können. Halt so wie ein typischer linearer Transistorverstärker. Im Einfachsten Fall, ein PNP un ein NPN, die Emitter zum Ausgang und die Kollektoren an die Versorgung. Das ist dann aber noch kein vollständiger Verstärker.
Mein Vorschlag wäre halt einen TDA2050 zu nehmen, da ist schon fast alles drin, und gar nicht so schlecht. Insbesondere ist auch ein Übertemperaturschutz drin. Der Spitzenstrom ist auf etwa 5 A begrenzt, was in etwa zum Trafo paßt. Wenn man will könnte man ja noch einen extra Netzteilausgang, z.B. mit dem LM723 aufbauen.
hallo...
ich habe mir das jetzt nochmal grob aufgemalt...
sollte also so gehen...
ich muss jetzt bloß 2 sachen machen:
den widerstand zu dem pin ADJ per AVR ändern (zum einstellen der spannung)
und über pin 2 und 3 die strombegernzung einstellen? wenn ich das AUCH per AVR mache habe ich gleich eine Strombegrenzung....?!
soweit richtig?
die LM723 müsste ich jeweils einmal so wie im anhang verschalten oder täusche ich mich?
hallo
nochmal ne frage....
der oben benannte TDA kann ja nur 32 Watt ab?
wenn ich aber 12 V und 5A durchschicke ergeben sich ja 60W
is der TDA2050 ist ja dann nicht geeignet oder?
es gibt ja größere TDA ICs.....
meine Frage: gibt es welche mit einer einstellbaren Stombegrenzung?
Besserwessi
01.07.2009, 18:05
Die 32 W beim TDA2050 beziehen sich auf eine Sinusspannung. Für eine Gleichspannung kann das schon etwas mehr sein. Trotzdem ist der TDA2050 von der Leistung schon ziehmlich schwach. 5 A wird man da nur gerade so rauskreigen, vor allem nicht bei kleiner Spannung, denn da wird mehr Leistung am Regler umgesetzt.
Es gibt Leistungsstärkere Verstärker. Allerdings sind die dann meistens für höhere Spannungen ausgelegt. Der TDA2050 ist da schon gar nicht so schlecht und vor allem günstig.
Eine einstellbare Strombegrenzung wird man bei den IC Verstärkern kaum finden. Die Strombegrenzung ist da im wesenlichen als Kurzschlußschutz gedacht. Wenn man eine Einstellbare Begrenzung haben will, müßte man den Verstärker wohl schon diskret aufbauen.
es gibt ja zb noch den TDA2052 (dürfte der leistungsstärkste TDA sein)
kann man denn iwie eine srombegrenzung aufbauen die sich per pwm steuern lässt? also das ich sie auch nachrüsten könnte?
Besserwessi
03.07.2009, 13:00
Der TDA2052 hat zwar mehr Leistung, ist aber hier kaum geeigent. Wenn da ein Überstrom auftritt, schaltet der ab.
Es wird auch nicht möglich sein die Strombegrenzung so einfach variabel zu machen. Die Begrenzung ist ein interner Teil des ICs und nicht zugänglich.
Wenn man eine Variable Strombegrenzung haben will, muß man das wohl selber aufbauen.
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