Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: низковольтный источник опорного напряжения
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему > Схемотехника
panther26
Всем привет. Подскажите пожалуйста схему низковольтного источника опорного напряжения на дискрете на 1.2v
Есть несколько важных параметров - нужна хорошая термостабильность. В диапазоне 10-50 градусов отклонение напряжения не больше 0.05 вольт. Напряжение питания 2.2-30 вольт. Нагружаться он будет на вход компаратора, поэтому нагрузочные характеристики не важны. Почему на дискрете - не доступна к заказу элементая база. Что-то вроде tlv431 или ref* подошло бы, но увы. Кое-что уже находил в инете и пробовал собирать, но темп стабильность не устраивает. Заранее спасибо
TSerg
Чем не устраивает прецизионный стабилитрон + делитель?

2С191Ф в диапазоне 40С получим 0.02 В.
panther26
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 16:18) *
Чем не устраивает прецизионный стабилитрон + делитель?

Минимально доступный на 2.4 вольта (уже позвонил, узнал). А напряжения питания от 2.2. Светодиоды, диоды в прямом включении пробовал, у них со стабильностью все грусто
Цитата
2С191Ф в диапазоне 40С получим 0.02 В

Этот дома есть. Но он же 9 вольтовый
Jurenja
На дискрете не получится, потому что схема будет термостабильной только при условии равенства температур ключевых элементов схемы. А если схема собрана из отдельных транзисторов, то у каждого из них будет своя температура.
panther26
Цитата(Jurenja @ Jun 8 2015, 16:22) *
На дискрете не получится, потому что схема будет термостабильной только при условии равенства температур ключевых элементов схемы. А если схема собрана из отдельных транзисторов, то у каждого из них будет своя температура

Я это понимаю. Но наверняка есть хитрости, когда берутся несколько элементов и их свойства компенсируются. Ведь наверняка до появления всех tlv* ref* итд, как-то инженеры это обходили
TSerg
Про делитель моя мысль не дошла?

А.. так питание всего 2.2 В

Тогда на сборке транзисторов типа 198НТ* мы точно делали низковольтные стабы.

P.S.
Но такой диапазон питания - это круто. Совсем плохи дела в королевстве..

DC/DC до нужного и потом..
Jurenja
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 16:26) *
Я это понимаю. Но наверняка есть хитрости, когда берутся несколько элементов и их свойства компенсируются...
Помнится были когда-то советские транзисторные микросборки, не знаю выпускается ли такое сейчас. В одном корпусе температура транзисторов будет более одинаковой. И еще будут нужны резисторы с нулевым температурным коэффициентом.
Tanya
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 16:15) *
Всем привет. Подскажите пожалуйста схему низковольтного источника опорного напряжения на дискрете на 1.2v

Гальванический элемент не устроит? Вот в кардиостимуляторах ведь ставят...Раньше ртутно-цинковые элементы ставили как опорные... Их можно немного подзаряжать даже. Про температурную стабильность других типов не знаю...
panther26
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 16:28) *
Тогда на сборке транзисторов типа 198НТ* мы точно делали низковольтные стабы

Если можно чуть подробнее sm.gif Транзисторы можно и другие подобрать. Если имеете ввиду падение на переходе коллектор-эммитер с замкнутой базой на коллектор, уже пробовал разные транзисторы. Стабильность плохая
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 16:28) *
Но такой диапазон питания - это круто. Совсем плохи дела в королевстве

Плата за универсальность
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 16:28) *
DC/DC до нужного и потом

Я уже думал об этом. Но жалко батарею на это дело расходовать
Цитата(Jurenja @ Jun 8 2015, 16:33) *
Помнится были когда-то советские транзисторные микросборки, не знаю выпускается ли такое сейчас. В одном корпусе температура транзисторов будет более одинаковой

Понятно. С другой стороны - плата равномерно прогревается, все в корпусе будет. Может не сильно по этому поводу беспокоиться? Кроме того, я ж могу и обычные транзисторы склеить парами и в герметик..
Мне бы саму схему глянуть
Цитата(Jurenja @ Jun 8 2015, 16:33) *
И еще будут нужны резисторы с нулевым температурным коэффициентом

Есть с минимальным. Но у меня ж не такие и большие требования. Всего 1 процент в том диапазоне температур стабилизация
Цитата(Tanya @ Jun 8 2015, 16:49) *
Гальванический элемент не устроит? Вот в кардиостимуляторах ведь ставят...Раньше ртутно-цинковые элементы ставили как опорные... Их можно немного подзаряжать даже. Про температурную стабильность других типов не знаю...

да как-то кустарно будет сильно sm.gif хотя идея хорошая
blackfin
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 16:15) *
Всем привет. Подскажите пожалуйста схему низковольтного источника опорного напряжения на дискрете на 1.2v
Есть несколько важных параметров - нужна хорошая термостабильность. В диапазоне 10-50 градусов отклонение напряжения не больше 0.05 вольт. Напряжение питания 2.2-30 вольт. Нагружаться он будет на вход компаратора, поэтому нагрузочные характеристики не важны. Почему на дискрете - не доступна к заказу элементая база. Что-то вроде tlv431 или ref* подошло бы, но увы. Кое-что уже находил в инете и пробовал собирать, но темп стабильность не устраивает. Заранее спасибо

Так есть же Google..

Например: Compact, very low voltage, temperature-independent reference circuit

А ещё, раньше были стабисторы, например: 2С113А..
panther26
Цитата(blackfin @ Jun 8 2015, 17:19) *
Так есть же Google

Я с подобным запросом уже второй день там сижу sm.gif
Цитата(blackfin @ Jun 8 2015, 17:19) *

Там в итоге все равно приходят к тому, что либо стабилитрон использовать для стабилизации тока эмиттера, либо оу с опорой, либо это все будет работать при ограниченном диапазоне напряжения питания (а посмотрите у меня)... У меня ограничена элементная база. Иначе бы не создавал эту тему, а просто купил туже tlv431 и использовал как стаб на 1.2 вольта. Или стабилитрон купил нужный
TSerg
В диапазоне питающих 2.2..30 В и при Ваших ограничениях ЭРЭ - это практически нереально.
Кроме температуры будет еще "гуляние" от входного и большее, чем температурное.
panther26
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 21:09) *
В диапазоне питающих 2.2..30 В и при Ваших ограничениях ЭРЭ - это практически нереально.
Кроме температуры будет еще "гуляние" от входного и большее, чем температурное.

Я кажется знаю, как сделать. Как и догадывался раньше - надо было в историю копнуть и посмотреть, как все эти tlv создавались. Там и решения схемные. Термокомпенсирванный источник опорного напряжения сделал. С морозилки вытащил - измерил, прогрел феном до 100 градусов - измерил. Погрешность не больше 2 процентов получается. Но при условии одинакового прогрева 2 задающих транзисторов (в принципе решу - на термопасту оба и герметиком залить). Но засада в другом - тот источник питается от источника тока. Что будет тоже не просто сделать - запас небольшой - 1 вольт - 2.2-1.2. Позже напишу подробнее
Alexashka
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 16:15) *
Что-то вроде tlv431 или ref* подошло бы, но увы.

А если на Н142ЕН19 или К1242ЕР1 ? Получаем 2,5В и делим на 2.
Jurenja
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 17:07) *
Понятно. С другой стороны - плата равномерно прогревается, все в корпусе будет. Может не сильно по этому поводу беспокоиться? Кроме того, я ж могу и обычные транзисторы склеить парами и в герметик...
Транзисторы в вашей схеме будут нагреваться неодинаково из-за того, что они работают при разном токе - это один из принципов получения термостабильного напряжения. Поэтому транзисторная микросборка предпочтительнее.
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 17:07) *
Мне бы саму схему глянуть
В гугле много вариантов по запросу "bandgap voltage reference bipolar"
Вот наверное самый распространённый вариант: http://www.infoneedle.com/posting/7970 Номиналы резисторов не догма. Схема м.б. перемасштабирована на меньшие значения токов. Эта схема известна под названием бандгап Видлара.

Вот в википедии еще варианты схем: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%...%B3%D0%B0%D0%BF
panther26
Цитата(Jurenja @ Jun 8 2015, 22:28) *
Вот наверное самый распространённый вариант: http://www.infoneedle.com/posting/7970 Номиналы резисторов не догма. Схема м.б. перемасштабирована на меньшие значения токов. Эта схема известна под названием бандгап Видлара

Jurenja, спасибо. Как раз ее и нашел. Сейчас пробую разные варианты. Только запипитать ее более-менее стабильным током пока думаю как. Она, в принципе, работает как надо при изменении тока +- 10 процентов. То есть можно сам источник тока и без термокомпенсации делать
TSerg
Что-то вот так выйдет - довольно неплохо, на уровне 0.02 В в диапазоне дельты температур 40С и напряжений 2..30 В:
Вроде примерно так мы делали лет так 35 назад laugh.gif

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Источник тока надо пробовать на полевом, скорее всего.
panther26
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 23:11) *
Что-то вот так выйдет - довольно неплохо, на уровне 0.02 В в диапазоне дельты температур 40С и напряжений 2..30 В:
Вроде примерно так мы делали лет так 35 назад laugh.gif

спасибо! sm.gif прогоню через сим с разными номиналами
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 23:11) *
Источник тока надо пробовать на полевом, скорее всего

так вроде запаса напряжения не хватит для полевого, если брать от 2.2 вольт. могу ошибаться

Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 23:11) *
Источник тока надо пробовать на полевом, скорее всего

У меня пока в симе такой источник тока родился. Еще на мекетке не собирал



Но это для бандгапа Видлара посчитал. Там где-то на 600 ом нагрузку
TSerg
В приведенной мной схеме номинал тока для ИТ 6..8 мА
panther26
Цитата(TSerg @ Jun 8 2015, 23:40) *
В приведенной мной схеме номинал тока для ИТ 6..8 мА

понял, под вашу переделаю

ps: в общем уже оформляется идея sm.gif
TSerg
Из стареньких N-FET сойдет BFW12
Jurenja
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 22:36) *
Jurenja, спасибо. Как раз ее и нашел. Сейчас пробую разные варианты. Только запипитать ее более-менее стабильным током пока думаю как. Она, в принципе, работает как надо при изменении тока +- 10 процентов. То есть можно сам источник тока и без термокомпенсации делать
Бандгап соотношением резисторов можно настроить как на температурную независимость, так и на зависимость с нужными коэффициентом и знаком. Поэтому есть возможность температурную зависимость источника тока скомпенсировать обратной температурной зависимостью бандгапа. Но, повторюсь, в идеале у всех значимых биполярных транзисторов (и диодов) схемы должна быть одинаковая температура. Быть им просто на одной плате недостаточно, нужен хороший тепловой контакт.
panther26
Цитата(Jurenja @ Jun 9 2015, 07:39) *
Бандгап соотношением резисторов можно настроить как на температурную независимость, так и на зависимость с нужными коэффициентом и знаком

Пока пробую схему TSerg, но потом и бандгап продолжу. Интересно сравнить. А не подскажете, как именно соотношением резисторов настраивать температурную зависимость? Статью прочитал, но что-то конкретных рекомендаций по этому поводу нет
Цитата(Jurenja @ Jun 9 2015, 07:39) *
Но, повторюсь, в идеале у всех значимых биполярных транзисторов (и диодов) схемы должна быть одинаковая температура

К сожалению, сборки не нашел. Зато нашел совет, взять два транзистора в TO92, грянями на термопасту и в термоусадку. Может для меня этого хватит
Jurenja
Цитата(panther26 @ Jun 9 2015, 11:27) *
Пока пробую схему TSerg, но потом и бандгап продолжу. Интересно сравнить. А не подскажете, как именно соотношением резисторов настраивать температурную зависимость? Статью прочитал, но что-то конкретных рекомендаций по этому поводу нет
Зависимость в той схеме настраивается отношением R2/R3.
Цитата(panther26 @ Jun 9 2015, 11:27) *
К сожалению, сборки не нашел. Зато нашел совет, взять два транзистора в TO92, грянями на термопасту и в термоусадку. Может для меня этого хватит
В той схеме нужно, чтобы температура всех трех транзисторов была одинакова. Если источник тока на транзисторе, то и его полупроводниковые компоненты тоже д.б. с такой же температурой - это чтобы работала компенсация температурной зависимости источника тока.
TSerg
Цитата
К сожалению, сборки не нашел.


Это уже не интересно.

Как вариант, толстый теплокондуктор из меди и в него плотно всадить корпуса транизисторов, но все равно - не то.
panther26
Цитата(TSerg @ Jun 9 2015, 17:20) *
>К сожалению, сборки не нашел.
Это уже не интересно.
Как вариант, толстый теплокондуктор из меди и в него плотно всадить корпуса транизисторов, но все равно - не то

Обидно. Было их у меня целая куча на плате от какой-то ЭВМ. Выкинул - думал, зачем оно мне надо
ae_
Цитата(panther26 @ Jun 10 2015, 00:13) *
...Было их у меня целая куча...

КР198НТ1Б, Транзисторная сборка из пяти N-канальных биполярных транзисторов в Чип-Дип в розницу по 20р. Там же КР159НТ1Б, КР159НТ1В по 14р., КР198НТ5А по 9р., CA3046 (Intersil).
upd: ещё КР198НТ11 ставились в стабилизатор скорости вращения двигателя кассетных магнитофонов, в ней 4 NPN: два в дифф.паре + два раздельных.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
panther26
Цитата(ae_ @ Jun 10 2015, 02:45) *
КР198НТ1Б, Транзисторная сборка из пяти N-канальных биполярных транзисторов в Чип-Дип в розницу по 20р

Если бы у меня была возможно хоть что-то тут заказать, я бы купил tlv431 и получил бы опорник с нужными мне параметрами. Выкручиваюсь из того, что есть. Пока пробую варианты, потом отпишусь
Herz
Цитата(panther26 @ Jun 10 2015, 23:46) *
Если бы у меня была возможно хоть что-то тут заказать, я бы купил tlv431 и получил бы опорник с нужными мне параметрами. Выкручиваюсь из того, что есть. Пока пробую варианты, потом отпишусь

Заинтриговали просто. Это куда же сегодня почта не добирается? Собственно, если задача - не выезжая из деревни собрать единственный экземпляр из того, что под ногами - ещё понятно. Но Вы, кажется, какой-то тираж предполагаете, нет? Не раскроете местоположение? rolleyes.gif
panther26
Цитата(Herz @ Jun 11 2015, 11:07) *
Заинтриговали просто. Это куда же сегодня почта не добирается?

я в зоне АТО. остался ровно один человек в городе, который продает компоненты
Plain
Цитата(panther26 @ Jun 8 2015, 16:15) *
Напряжение питания 2.2-30 вольт. Нагружаться он будет на вход компаратора, поэтому нагрузочные характеристики не важны. Почему на дискрете - не доступна к заказу элементая база. Что-то вроде tlv431 или ref* подошло бы

Компараторов, по всем признакам, не один, а пара, то бишь в корпусе LM393, или даже четыре — в виде LM339, так что на одной секции вполне примитивно собирается повышающий преобразователь, от которого можно запитать TL431, а то и просто 7805.
panther26
Цитата(Plain @ Jun 11 2015, 18:27) *
Компараторов, по всем признакам, не один, а пара, то бишь в корпусе LM393, или даже четыре — в виде LM339, так что на одной секции вполне примитивно собирается повышающий преобразователь, от которого можно запитать TL431, а то и просто 7805.

о преобразователе я думал с самого начала. отказался от идеи - доп. затраты от батареи. в любом случае, благодаря советам в теме, понимаю, куда идти
panther26
Цитата(panther26 @ Jun 11 2015, 21:51) *
о преобразователе я думал с самого начала. отказался от идеи - доп. затраты от батареи. в любом случае, благодаря советам в теме, понимаю, куда идти

В общем все получилось, всем спасибо за помощь. Бандгап Видлара оказался в моем случае наиболее экономичен по потребляемому току (1.9mA). По результатам проверки - наибоее критична термокомпенсация первых двух транзисторов - их посадил через термопасту в термоусадку. Температура третьего тоже влияет, но в меньше степени - просто потом все три транзистора помещу в герметик. Грел феном при установленной температуре 100 градусов. Плывет только на 3 знаке на <0.01 вольта. Насчет источника тока - сделал по типу, как писал раньше. При проверке оказался неплохо термокомпенсированным за счет обратной связи. Но бандгап Видлара по току не требует очень хорошей компенсации, +-10 процентов от номинального вполне меня устраивает. Такая схема вышла. Может еще с номиналами резисторов поиграю, может так оставлю
Jurenja
Цитата(panther26 @ Jun 12 2015, 14:10) *
В общем все получилось, всем спасибо за помощь. Бандгап Видлара оказался в моем случае наиболее экономичен по потребляемому току (1.9mA)... Такая схема вышла. Может еще с номиналами резисторов поиграю, может так оставлю
Если схема по параметрам вас устраивает, то это очень хорошо)
Потребление бандгапа можно уменьшить, если одновременно увеличить все его резисторы в одинаковое число раз. Но при этом немного уменьшится величина выходного термокомпенсированного напряжения.
Plain
Цитата(panther26 @ Jun 12 2015, 14:10) *
экономичен по потребляемому току (1.9mA)

Сильно вряд ли — с учётом того, что в первом сообщении темы Вы что-то говорили про 30 В.
panther26
Цитата(Jurenja @ Jun 12 2015, 15:44) *
Потребление бандгапа можно уменьшить, если одновременно увеличить все его резисторы в одинаковое число раз. Но при этом немного уменьшится величина выходного термокомпенсированного напряжения.

Понял, спасибо. Пока на макетке все, не сложно резисторы менять
Цитата(Plain @ Jun 12 2015, 15:45) *
Сильно вряд ли — с учётом того, что в первом сообщении темы Вы что-то говорили про 30 В

Так сам бандгап питается источником тока - там всегда 1.9mA +- процентов 10. Источник тока тоже много не ест, проверял
Plain
Цитата(panther26 @ Jun 12 2015, 16:15) *
Источник тока тоже много не ест, проверял

По-прежнему сильно вряд ли:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
panther26
Цитата(Plain @ Jun 12 2015, 16:34) *
По-прежнему сильно вряд ли

Да, около 11mA вся схема потребляет при 30v
Нормально
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.