2-/4-Quadranten Netzteil?

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Autor
2-/4-Quadranten Netzteil?
Suche nach: netzteil (26255)

    







BID = 939965

canabaer

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Beiträge: 405
Wohnort: Japan
 

  


Hallo,

ich habe folgendes Problem.
Ich würde gerne einen Verstärker mit Spannungen versorgen.
Der hat drei Spannungen, Drain, Gate, Control.
Drain ist bei ca. 7V
Control ist bei ca. 0.6V
Gate ist bei -1V

Der Drainstrom ist immer positiv, Gate- und Drainstrom können aber in Bezug auf die Versorgungsspannung das gleiche oder umgekehrte Vorzeichen haben.
Das hängt auch von der Eingansleistung ab.

Bislang habe ich den Verstärker mit einem Labornetzteil verwendet, dass auch Ströme versumpfen kann.
Um genau zu sein, ist es ein 4-Quadranten Netzgerät.
Auf Dauer ist es aber ziemlich nervig für den Verstärker ein Netzteil abstellen zu müssen.
Also meine Idee mit LM317 und LM337 ein passendes Netzgerät zu bauen.
Das wird aber schon alleine nicht klappen, da der LM337 min 1.2V kann.

Meine Fragen:
1) Gibt es Alternativen, die 0.6 V können? Wie Stabil ist ihre Ausgangsspannung?
2) Können die Alternativen auch 2-Quadrantenbetrieb?
3) Können LM317 und Lm337 zusammen verschaltet 4-Quadrantenbetrieb?
4) Was würdet ihr machen um den beschriebenen Verstärker mit den benötigten Spannungen/Strömen zu versorgen?

Vielen Dank,

Sebastian

P.S.
Die Frage hat nichts mit meinem andern Post zu tun.
PPS. Ich habe dsa Internet befragt und z.B. die Keithley SMU gefunden.
http://www.keithley.com/products/se.....ltage
Die will ich aber a) nicht kaufen und b) kann die viel zu viel. Ich will die Spannungen nur 1x vorher mit dem Multimeter einstellen. das reicht mir.

BID = 939975

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17434

 

  

Deine Spannungen sind auf Source bezogen! Beziehe die doch mal auf Gate . Dann hast du nur positive Spannungen. Komischerweise werden dann meist Widerstände zur Arbeitspunkteinstellung verwendet und denen ist die Stromflußrichtung völlig wurscht.
Nebenbei gesagt ein Schaltbild deines Verstärkers klärt viele Fragen.

_________________
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 939976

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Der Drainstrom ist immer positiv, Gate- und Drainstrom können aber in Bezug auf die Versorgungsspannung das gleiche oder umgekehrte Vorzeichen haben.
Warum sollte sich bei einem Verstärker die Stromrichtung der Speisespannung umkehren?
Etwa bei Ansteuerung ohne Versorgung? Dann solltest du mal einen Blick auf den zulässigen Gatestrom werfen, und wirst feststellen, dass du die Gate und die Drainspannung lieber nicht festhältst.

Üblicher Weise steht in den Datenblättern, dass beim Einschalten eine bestimmten Reihenfolge empfohlen wird:
Transistor mittels (negativer) Gatespannung sicher sperren, dann Drainspannung anlegen, dann Gatespannung verringern um den Drainstrom auf den richtigen Wert einzustellen.

P.S. @dmdkA:
Zitat :
Dann hast du nur positive Spannungen.
Das scheinen mit hier GaAs-Fets zu sein.
Die werden (wie alle n-Kanal Depletion FETs) tatsächlich mit negativer Gatespannung betrieben.



[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am  3 Okt 2014 11:29 ]

BID = 940190

canabaer

Stammposter



Beiträge: 405
Wohnort: Japan

Bitte entschuldigt meine späte Antwort, ich war das ganze Wochenende unterwegs.
Es handelt sich um FET, d.h. im Idealfall sollte der Strom ins Gate Null sein.
Bei nicht idealen FET ist das aber nicht so.
Je nachdem wie groß die Eingangsleistung ist und Prozessvariation kann es passieren dass aus dem Gate auch ein Strom kommt.
Gleichzeitig braucht man aber eine positive Gatespannung um den Verstärker anzusteuern.
Die Tatsache ist mir aus Vorlesungen bekannt und steht auch so in vielen Datenblättern.
Wenn ich mich nicht irre, dann nutzt der Verstärker den ich im Kopf habe pHEMT.

Vielleicht kann man meine Anfrage auch losgelöst von der Anwendung verstehen.

Ich will 0.6 V Spannung haben. Der resultierende Strom soll aber beide Vorzeichen haben können.
bzw. ich will -0.6 V Spannung haben. Der resultierende Strom soll aber beide Vorzeichen haben können.

Wie macht man das wohl am einfachsten?

Oder nochmal anders (aber nicht ganz meine Frage): Das verlinkte Netzteil von Keithley ist als 4-Quadranten SMU angegeben. Was steckt da wohl drin bzw. wie kann man das in einfacher Art nachbauen?

Ein Push-Pull Verstärker kann Ströme in beide Richtungen treiben.
Ist das dann z.B. in einer SMU am Ausgang?
Wie kombiniere ich das wohl geschickt um daraus eine SMU zu machen?

Keine Ahnung ob das geht, aber z.B. LM317 gefolgt von Push-Pull mit Verstärkung kleiner Eins um zu umgehen, dass der LM317 minimal 1,x V kann.
Ist das ein Ansatz?

Grüße und Danke,

Sebastian

BID = 940228

Offroad GTI

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Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Bei nicht idealen FET ist das aber nicht so.
Schon. Der Strom bewegt sich jedoch im Berich von ein paar nA.


Zitat :
Ich will 0.6 V Spannung haben.
Ein paar mV mehr oder weniger wirken verhageln dir die ganze Sache aber wieder. Zumal 600mV ja auch kein absoluter Wert ist, sondern u.a. auch von der Temperatur und Parameterstreuungen des FETs abhängt.


Zitat :
Was steckt da wohl drin bzw.
Ne ganze Menge schöner Sachen: https://www.youtube.com/watch?v=pKX50E_14MQ


Zitat :
wie kann man das in einfacher Art nachbauen?
Einfach gar nicht.


Zitat :

Ein Push-Pull Verstärker kann Ströme in beide Richtungen treiben.
Ist das dann z.B. in einer SMU am Ausgang?
Jup.


Zitat :
Keine Ahnung ob das geht, aber z.B. LM317 gefolgt von Push-Pull mit Verstärkung kleiner Eins um zu umgehen, dass der LM317 minimal 1,x V kann.
Ist das ein Ansatz?
Nicht wirklich.
Wie schon mehrfach gesagt wurde, nutzt dir eine feste Spannung nicht viel.
Schon gar nicht ohne Rückkopplung.

Wie sieht denn nun deine konkrete Anwendung aus?




_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  6 Okt 2014 17:19 ]

BID = 940256

canabaer

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Beiträge: 405
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Hallo,

für einen Versuch würde ich gerne einen Verstärker wie diesen hier betreiben:
http://www.triquint.com/products/p/TGA4943-SL
(es muss nicht exakt dieser sein, es geht eher ums Prinzip.)
Der braucht mindestens 5 unterschiedliche Spannungen.
D.h. um ihn zu betreiben muss ich ne Menge Netzteile hinstellen.
Das will ich nicht wirklich, sondern würde gerne eine Platine basteln, die alle Spannungen bereitstellt.
Dass es nicht 0 Aufwand ist die Platine zu erstellen ist klar.
Prinzipielle Idee:
Separate Platine auf der die Spannungsversorgung ist.
Mit Potis stelle ich die Spannung der einzelnen Ausgänge ein.
Überprüfung mit Multimeter.
Danach Anschluss der Platine an den Verstärker.
Temperatur- und Langzeitstabilität sollte innerhalb von 1-5mV sein.

Sebastian

BID = 940257

canabaer

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Beiträge: 405
Wohnort: Japan

Nachtrag:

DC-DC Wandlung kann man ja mittels PWM machen.
Die PWM dann schön glätten und mit Push-Pull kombinieren.
Dann noch irgendwie auf die PWM ein Feedback zur Spannungsstabilisierung.
Gibts sowas nicht als Schaltplan?
Gibts sowas nicht als fertigen Chip?

Grüße und Danke,

Sebastian

BID = 940304

Offroad GTI

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Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus


Zitat :
(es muss nicht exakt dieser sein, es geht eher ums Prinzip.)
Ha, bei Verstärker denkt hier sicherlich keiner an sowas...

Damit sind sämtliche Einträge und Anregungen für die Katz'

Anyway...
Was du brauchst ist erst mal eine stabile Referenzspannungsquelle (dazu zählen LM3xx und 78xx ausdrücklich nicht). Dann entsprechende Spannungsteiler und Impedanzwandler (OPV mit Transistor). Und vor allem eine sehr gute Entstörung (Blockkondensator). Bei den Frequenzen wird die sonst jedes Leitungsstück zum Verhängnis.



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 940310

perl

Ehrenmitglied



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Wohnort: Rheinbach


Zitat :
für einen Versuch würde ich gerne einen Verstärker wie diesen hier betreiben:
http://www.triquint.com/products/p/TGA4943-SL
(es muss nicht exakt dieser sein,
Welcher denn dann?
Aus dem verlinkten Datenblatt geht nicht hervor, dass da Ströme in der falschen Richtung fliessen können.
Falls du doch ins Auge fassen solltest, diesen Verstärker zu verwenden, solltest du unbedingt auf das angebotene Evaluation Board zurückgreifen.
Das wird nicht gerade billig sein, aber die Entwicklung einer solchen Platine ist es auch nicht.
Außerdem werden ein paar Anwendungshinweise mitkommen und vermutlich sind auch ein paar Schutzdioden drauf.

BID = 940354

canabaer

Stammposter



Beiträge: 405
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Hallo,

danke für die Antworten.
Mit der Aussage "es muss nicht genau dieser sein" habe ich gemeint, dass es irgendeiner ähnlicher Art sein kann.
Im Augenblick geht es bei mir tatsächlich um diesen hier:
http://www.triquint.com/products/p/TGA4943-MOD
Da gibts kein Eval-Board.

Wenn nicht bei diesem Amp, dann hatte ich schon bei anderen Amps den Effekt dass ich einen kleinen Gate-Strom versumpfen musste.
Das habe ich bislang immer mit Netzteilen gemacht, die bei pos. Spannung auch einen Strom aufnehmen konnten.
Jetzt meine Frage: Gibts dafür einen Schaltplan, vielleicht sogar einen fertigen Chip?
Also Push-Pull DC/DC Wandler mit Feedback?

Danke,
Sebastian

BID = 940355

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wenn nicht bei diesem Amp, dann hatte ich schon bei anderen Amps den Effekt dass ich einen kleinen Gate-Strom versumpfen musste.
Na, dann versumpfst du ihn eben.
Für ein paar Dutzend mA ist der alte LM386 gut und wenn es deutlich mehr sein muß, gibt es Treiber für aktive Bus-Terminierungen z.B. http://www.ti.com/lit/gpn/TPS54610


Zitat :
Im Augenblick geht es bei mir tatsächlich um diesen hier:
http://www.triquint.com/products/p/TGA4943-MOD
Da gibts kein Eval-Board.
Das ist ja auch ein fertiges Modul.
Ich schätze dass sich darinnen das Eval-Board befindet.
Oben hattest du jedenfalls nur den dort eingebauten Chip verlinkt, und dafür bieten die auf Anfrage ein Evaluation Board an.

Du wirst in Teufels Küche kommen, wenn du glaubst einen Chip, der bei 20GHz über 30dB Verstärkung hat, einfach auf ein x-beliebiges Layout setzen zu können.

Im Übrigen ist dieses Modul abgekündigt und wohl bald nicht mehr lieferbar.
Bei einem Stückpreis für über 800 Euro frage ich mich, weshalb du ausgerechnet an der Stromversorgung sparen willst.
Der nackte Chip kostet immer noch locker 400 Euro, und ich jedenfalls würde die nicht wegen einer billigen FR-4 Platine riskieren.



BID = 940360

canabaer

Stammposter



Beiträge: 405
Wohnort: Japan

Hallo,

danke für die Antworten.


Zitat :
Na, dann versumpfst du ihn eben.
Für ein paar Dutzend mA ist der alte LM386 gut und wenn es deutlich mehr sein muß, gibt es Treiber für aktive Bus-Terminierungen z.B. http://www.ti.com/lit/gpn/TPS54610

D.h. ich kann da "einfach" einen fertigen Audio-Amplifier nehmen.
Das ist ja interessant. Danke, das war mir nicht bewusst.
Am Eingang dann eine PWM, oder wie würdest du das ganze machen?


Zitat :
Du wirst in Teufels Küche kommen, wenn du glaubst einen Chip, der bei 20GHz über 30dB Verstärkung hat, einfach auf ein x-beliebiges Layout setzen zu können.

Allerdings! Das ist aber wieder auf meinem Gebiet. D.h. da komme ich alleine drauf was zu tun ist.

Zitat :
Im Übrigen ist dieses Modul abgekündigt und wohl bald nicht mehr lieferbar.
Bei einem Stückpreis für über 800 Euro frage ich mich, weshalb du ausgerechnet an der Stromversorgung sparen willst.
Der nackte Chip kostet immer noch locker 400 Euro, und ich jedenfalls würde die nicht wegen einer billigen FR-4 Platine riskieren.

Zwei der Module liegen vor mir.
Ich will nicht sparen, ich frage mich nur ob man den Aufwand beim Systemaufbau nicht durch so eine Platine reduzieren kann.

Danke,

Sebastian

BID = 940376

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
ich frage mich nur ob man den Aufwand beim Systemaufbau nicht durch so eine Platine reduzieren kann.
Dann geize nicht zu sehr.
Insbesondere solltest du prüfen, ob die Schaltung beim Ein- oder Ausschalten irgendwelche Spikes produziert.
Solche Transienten sollen auch bei professionellen Netzgeräten schon viele Laser ins Jenseits befördert haben.
Die HiFi-Fraktion begegnet diesem Problem mit Relais, welche die Lautsprecher mit Verzögerung mit der Endstufe verbinden.
MOSFETs sind evtl. eine Alternative.


Zitat :
Am Eingang dann eine PWM, oder wie würdest du das ganze machen?
PWM würde ich nicht machen.
12-Bit oder bessere DAC mit seriellem Eingang kosten doch nicht mehr viel und sind jedenfalls genauer und schneller.




BID = 940498

canabaer

Stammposter



Beiträge: 405
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OK, super, danke.
Ich denke mal drüber nach und melde mich dann wieder.
Sebastian


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