Аналог стабилитрона на транзисторах

[Бобочек]

Попробую еще раз объяснить мою задачу - мне нужен аналог стабилитрона (двухполюсник) со стабильным напряжением на нем (изменение напряжения до 5мВ при изменении тока от 0,5мА до 7мА). Все что получилось с TL431 приведено ранее, лучший результат - 30мВ. Я думаю, что "китайский" вариант отличается только неопределенным порогом включения TL431 (это не страшно, можно подогнать делителем), но вряд-ли они меняли схемотехнику и остальные параметры должны быть штатные. При варианте 4 изменение базового тока транзистора (ну и естественно TL431) должно быть мизерным, но на практике эти ~35мкА дают указанные 30мВ, что мне совершенно непонятно и что делать с этим - тоже.

[Телекот]

Для ТЛки не совсем подходящие условия, она хорошо работает при токах более 1мА.

[Бобочек]

Видимо надо значительно больше 1мА, так как при установке R4=430 Ом точность улучшается немного, примерно 20мВ.

[botchin]

Я не пойму. Вам 8,4В стабилнъе нужнъ или и вправде "аналог стабилитрона"
(кликабелное)
Вот такой "аналог" получился. Через 431 течет более-менее стабилнъй ток. Недостаток нужнъе тебе 0,7 - 7ма (30мА) получаются в колекторе (в цепи) транзистора.
Верхная схема при 9,1В питание, нижная 15В. Схема в жизни не делалась, не испътъвалась.

[musor]

была в знойные годы схема 2C191Ф_+2т203+2т201...прецизионка но... давала 9 с капейкой волт...

[Бобочек]

Я не пойму. Вам 8,4В стабилнъе нужнъ или и вправде "аналог стабилитрона"

Что надо в конечном итоге показано на рисунке "Задача". Для моделирования стабилитрона использовался макет (рисунки "Аналог стабилитрона_8v").

[Slabovik]

Пилят, но ведь это совсем не так нужно делать ОУ изучали? так вот - такие вещи на ОУ делаются. Легко и непринуждённо складываются, вычитаются и масштабируются разные напряжения. У вас как раз задача - вычесть два напряжения и отмасштабировать их. Одна опора, один ОУ. И пяток резисторов.

p.s. А тут голову ломают на тему "а нафига вам такая точность"...

[Бобочек]

Питание на схему идет от указанных 9...18v, дополнительного источника нет. Как в таких условиях питать ОУ и что из чего вычитать, с учетом того, что на краях питания любые ОУ (в том числе и так называемые Rail-to-rail) имеют серьезные искажения - очень непростая задача при требуемой точности. Если Вы это знаете - прошу поделиться.

[Slabovik]

У вас АЦП тоже питается 9-19? Или для него напряжение вдруг "нашлось"?
Так вот, для ОУ напряжение тоже легко находится аналогичным образом.
Верхний предел выходного напряжения у вас 3,45 вольта. Нижний предел 0,21 вольта. Не вижу проблем применить R-2-R даже от пятивольтового питания.

Вот, как-то был аналогичный вопрос

Спойлер

и ещё один, превращающий диапазон 10~15 вольт в 0~5 вольт (для контроля напряжения свинцово-кислотной АКБ)

• 

для вашего высокостабильного требования R4 нужно заменить на источник тока, питаемый от стабильного напряжения, а ОУ на прецизионный R-2-R. Соответствующие требования к резисторам (собственно, они при любом раскладе должны быть высокоточные, даже у вашего "стабилитрона")

Да уж, если на то пошло, источник отрицательного напряжения, вполне достаточный для работы выхода обыкновенного ОУ в зоне около земли, можно даже из ноги (порта) контроллера сделать...

[botchin]

А написать - Мне нужна схема смещения.


Вариант 1 - удлиненой диод - плохая температурная зависимость
Вариант 2 - Стабилитрон Б-Е - нет возможность регулировать. Хорошая температурная стабилность
Вариант 3 - токовое зеркало - хорошая темературная стабилность, регулируется. Необходимо пара транзисторов (159НТ1).
Я бъ поставил и повторител на ОУ на въходе

PS: Кстати, есть и АЦП с диференциалнъми входами. Тогда вся ета затея пропадает.

[Бобочек]

Вот, как-то был аналогичный вопрос и ещё один, превращающий диапазон 10~15 вольт в 0~5 вольт (для контроля напряжения свинцово-кислотной АКБ)

Благодарю за подсказки, это действительно может работать. Идти по этому варианту не хотелось, так как эту схему мне трудно всунуть в существующий габарит изделия, кроме того, прикидочный расчет показывает требуемую точность подгонки резисторов 0,1%, что не придает энтузиазма.
Проще тогда получается вариант с АЦП на 12 разрядов (сейчас 10) и подстройкой всех бед одним потенциометром раз уж путной "схемы смещения" (по "botchin") для данной задачи нет.

[botchin]

Есть еще такое, не знаю писал ли об их
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4040-n.pdf

Давайте подумать.
Для АЦП нужен ИОН с его ошибкой, если на такой же ИС сделать и схему смещения, то в общем ошибки скомпенсируют (в какой-то степени) друг друга. Так, что если сделать ИОН для АЦП и схему смещения на однотипнъми ИС то можеть ето и будеть въход.
Прогуглите - Precision Micropower Shunt Voltage Reference

[Borodach]

Не прецизионный, но может кому пригодится ...?




http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=13268&st=1960

[musor]

пытадся вкурить в каком извращеном уме рождена задача ТС и почему его все не устроило....
после ...несколких к...дошло это "задание студенту"
есть похожая вводная заданы точность требуется варианты решения...
в жизни такая задача может возникнут в 1 случае надо контролировать степень заряда батарейки...

[Бобочек]

Не совсем так - хороший аналог стабилитрона (как источник опорного напряжения) нужен для разных задач. Жаль, что пока ничего хорошего простыми решениями не достигнуто.

[musor]

хороший аналог стабилитрона (как источник опорного напряжения) нужен

не путайте мелкое с мягким
одно дело ПРЕЦИЗИОНЫЙ ИОН он не обязан быть 2полюсником...(более того не может им быть- там схема Келвина нужна)
это легко реализеся кучей вариантов
другое дело 2полюсник с ВАХ идеалного стабилитрона подвещеный от питания и земель...-это трудно реализуемо если вообще возможно при таких жеских условиях стабилности...
по крайней мере недешева выходит

[Сэр Мурр]

Много лет назад делал аналог стабилитрона на логическом элементе И-НЕ. ВАХ была круче, чем у обычного стабилитрона. Сейчас уже и не вспомню схемотехнику...

[Бобочек]

Непонятна причина повышения напряжения на 20...60mV при мизерных изменениях тока через стабилитрон. Сделал еще один вариант с ОУ (см. приложение) - тот же эффект. В мудрых книжечках типа Шило "Линейные интегральные схемы", "Искусство схемотехники" этот эффект прямо не описан.

Аналог_стабилитрона_№5.png

(63.33 КБ) 989 скачиваний

[Slabovik]

R6 зачем такой номинал?
R13 должен быть ГСТ.
VD1 должен быть термокомпенсирован.

p.s. В итоге схема будет сложнее, чем вот такой узел, точность работы которого зависит практически только от стабильности резисторов.

[Бобочек]

При уменьшении R6 еще хуже (при 33к 40мВ). R13 на схеме нет. Сейчас не до термокомпенсации, надо иметь смешение гораздо меньше. Ссылку на "такой узел" не понял.