Аналог стабилитрона на транзисторах

musor

господа вы повторяетесь пошли по 3 кругу

идеалный зенер не бывает! и 431 тоже но для своих целей ее хватает особенно 431B в S08
ТС как я писал ваша задача жутка крива и неверна в проинципе..
тоесть получаете примерно то что имеем в dt830 муте!и по уровню и по кривосте рещения
кстати если есть диф входы ион и ADC зачем парится

Реклама

Бобочек

Надо, наверное, определиться с общими понятиями по этой теме. Как ни называй прибор - bandgap, стабилитрон, Programmable (или нет) voltage reference, зенер (последнее хуже всего звучит, так как работает не только зенеровский пробой) - все равно надо получить на приборе стабильное напряжение при изменении тока через прибор. Будет это чудо висеть в начале, по середине цепи или быть опорным - не принципиально для двухполюсника.
Чем меньше динамическое сопротивление прибора тем меньше будет изменение напряжения на нем при изменении тока. Сам этот параметр в datasheet дают по разному - сопротивление, отношение приращения напряжения к приращению тока, пока мы выяснили одно - этот параметр у "китайских" или непонятно чьих приборов может не соответствовать datasheet, поэтому ищем что-то предсказуемое.
Пока мы определили, что в условиях поставленной задачи TL431 (вариант 2 Аналог_стабилитрона_8v.png) даже с уменьшением приращения тока (вариант 4) не подходит. Один из выходов - искать LM431BI и пробовать. Следующий выход предложил botchin - использовать аналоги стабилитрона LM385Z-2.5/1.2. По его схеме получились чудесные результаты, но меня "терзают смутные подозрения" и хотелось бы получить данные по схеме "Проверка_LM385_1.gif" (если источники питания не гуляют больше 10мВ) или по более простой "Проверка_LM385.gif" - это определит пригодность данного решения. Остальное - расчет делителя для АЦП и т.п. сейчас не имеют принципиального значения.

Реклама

botchin

Бобочек писал(а):меня "терзают смутные подозрения"

Вот поетому я позволил себе въложить фото закупленнъх 385. Чтобь в какую-то степен подозрения отпали.

Бобочек

Уважаемый botchin, а что у нас с проверкой по моей схеме ?

Реклама

botchin

Я по оба варианта писал что получилось.

Я писал(а):Сейчас сделаю по вашей схеме, но здесь минималная точность будет 10mV, а не 0,1mV

820om + 5,6к = 0,95 мА и 8,70В
820оm = 7,40 мА и 8,71В

и второй

Я писал(а):Если V1 равно напряжение стабилизации 385 - то что я сделал. Тогда если в одной точке настроить UV1 = U385 то мъ можем посмотреть как работает 385 в весь диапазон входнъх напряжении. Но регулируемъй тогда должень бъть V2 (9-18V).
Плюс в етим, что мъ уже мерим диференциалную составляющую, разницу, а не абсолютную величину. Что в итоге дают повъшение точности замера.

По моей схеме. V1 ето узел на 431, 385, сопротивления те-же. Только особеность: Если напряжение на 385 составляет 8,7В то мъ должнъ расчитать сопротивление (R2) так, чтобь обеспечить минимальнъй ток через 385 - 20uA - 30uA при минимальное входное напряжение и ето все. После, при перехода на основную схему нам надо расчитать делитель R6/R7 так чтобь въходное напряжение не превъшало диапазона допустимъх (3,4В или 5В) и сумарное сопротивление R6+R7 бъло не въше R2. (ето по моей схеме)

Я на 431 делаю ваш источник 8,7В (с стрелкой) (смотрим Проверка_LM385_1.gif) и заместо потенциометров меняю напряжение.
резултат на стр 4 в начале.

Реклама

botchin

Вот позволил себе залит в https://youtu.be/B_Mrxxx10j4
Извини за качество, но я не кинооператор

Правъй прибор 200mV мерит дифф напряжение между 431 и 385 (смотри на схеме в начале 4-ой стр.)
середина - ток через 385 обхват 2mA
левъй напряжение на входе 9-18В

А ето сама сборка - навеснъм монтажом.

Реклама

Бобочек

Извини за тупость, но давай повторим результаты. На U2...U5 должно быть 8,7v, то есть при R1+R2=5к+0,75к=5,75к ток будет i1=(V2-8.7)/(R1+R2)=0.92мА, при R2 i2=(14-8.7)/0.75=7.06мА. Если это чуть-чуть не так, то и ладно.
По схеме "Проверка_LM385.gif" получилось 8,70v и 8,71v (понятно, что точность здесь низкая).
По схеме "Проверка_LM385_1.gif" получилось .... ?

botchin

На видео резултат.
Мне взять источник на 8,7В кроме как на 431 (бъстро да и уже сделал - неоткуда) Я вам даю резултатъ с какой-то точностью а въ мне - "А мне надо хуже!" Почему.

Я писал(а):820om + 5,6к = 0,95 мА и 8,70В
820оm = 7,40 мА и 8,71В ...
...

PS: Напряжение источника 14,79В

Если прочитал то увидел бъ что там 820ом и 5,6к (14,79-8,7)/(820+5600) = 948uA
(14.79 -8.71)/820 = 7.4mА

14.79В потому что въ захотели так.

Бобочек

Пусть вместо V1 будет источник на 431, я не говорил, что надо хуже. Если "+" ХММ1 при измерении подключается к точке R2-U2 (по Вашей схеме), а U5 на корпус, то все хорошо. Получаем максимальную ошибку где-то 3,5мВ (по видео), то есть наша задача решена, за что Вам большое спасибо. Осталось определиться с дрейфом напряжения по времени, по температуре, но это уже другая песня.

botchin

A вот ето уже моя ошибка.

Бобочек писал(а):Если "+" ХММ1 при измерении подключается к точке R2-U2 (по Вашей схеме

(кликабелное)

Исправил, к сожалению к другой схеме уже не имею доступа

Интересно, что на видео показания на 200mV "пръгають". Вчера все стояло и бъло куда спокойнее. Так, что ети 3,5mV ето (скорее всего) будеть верхная граница. Если заметил в диапазоне 9В (входное) ошибка въросла - (резистор R2 - 8.2k). Если его уменьшить до 7,5 - 6,8к вес диапазон будет с одинаковой ошибкой.

Slabovik

Вот здесь про bandgap - как именно он работает. А не "любой зенер". (ради Бога, зачем употреблять термины, смысл которых вам не понятен?)
ПРЕЦИЗИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

botchin писал(а):431 водится "прецизная", а 385 - так себе - voltage reference - объчная

Вы забываете о возрасте приборов - между датами их начала выпуска приличный срок.

botchin писал(а):при заявленъх 0,22ом

Почему вы имеете смелость сравнивать разные параметры? 0.2 Ом у TL431 - это "типовой", а 1.0 у LM385 - максимальный. Типовой же точно такой же - 0.2 Ом. Я бы наоборот сравнил - 0.6 Ом максимального импеданса у TL431 и 0.2 Ом типового импеданса LM385. Как вам такое сравнение?

Пойдём дальше. Я не поленился, и собрал навесным монтажом стендик для проверки вами указанной "нестабильности". Крутил-глядел - ну не вижу я ваших десятков милливольт нестабильности. Проверка показывает наличие динамического сопротивления (гонял на токах 1:10:50) порядка 0.1~0.2 Ом, и изменение напряжения при этом логично и закономерно. Величина изменения - единицы милливольт.

Таким образом, ещё раз хочу навести вас на путь: вы вообще не с той стороны задачу копаете. Образно говоря нет необходимости долбить стену - дверь рядом. Нет абсолютно никакой необходимости решать вашу задачу путём запихивания "стабилитрона" в цепь делителя вашего измеряемого напряжения. Хуже того: вы никак не понимаете намёков, и даже не пытаетесь сделать через этот "стабилитрон" хотя бы относительно стабильный ток.

Бобочек

Понятно, что на очень малых токах этот аналог стабилизатора не работает, ну Ваш блок питания не идеален, поэтому и "прыжки".

Бобочек

Slabovik писал(а): Я не поленился, и собрал...Величина изменения - единицы милливольт.
...вы вообще не с той стороны задачу копаете

Если на моем макете (вариант 2) были бы единицы мВ, но нечего было и обсуждать. Попытка уменьшения диапазона изменения тока (вариант 4) тоже не решила задачу и вывод здесь один - TL431 у меня барахло (чтобы там не писали про 0,6 Ом).
Из намеков запомнился только один - использовать ОУ для вычитания напряжений (на это был ответ).

botchin

Про LM385Z - dinamic impedance 1om; Reverse dynamic impedance 0.6om (смотрел на onsemi - http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/LM285-D.PDF) и на national semiconductos https://www.jameco.com/Jameco/Products/ ... 282100.pdf - здесь reverse 1ом
Про dinamic impedance - достаточно. "0.2 Ом типового импеданса LM385" я нигде не встретил - рад буду если укажете источника.

Slabovik писал(а):собрал навесным монтажом стендик для проверки вами указанной "нестабильности". Крутил-глядел - ну не вижу я ваших десятков милливольт нестабильности.

А можно схемку. Я то что я делал въложил

Slabovik писал(а):вас на путь: вы вообще не с той стороны задачу копаете. ..... Нет абсолютно никакой необходимости решать вашу задачу путём запихивания "стабилитрона" в цепь делителя вашего измеряемого напряжения.

Ето ТС должен решать Я дал ему и схему на ОУ - не "типовая", а хотя в симуляторе прокручена

Slabovik писал(а):Хуже того: вы никак не понимаете намёков, и даже не пытаетесь сделать через этот "стабилитрон" хотя бы относительно стабильный ток

Я так понимаю - после етого смещения напряжении ТС будет проводить какие-то замеръ. (судя по обсуждение с какой-то точности). Можеть бъть въ укажете как с генератором тока пропустить через цепью разнъй ток в зависимости от приложенного напряжения - хотя схемку дайте.

Я так смог помочь ТС так помог. Сейчась будем городить ГСТ

Slabovik

Даташит от TI, третья страница http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm385-2.5-n.pdf

Схемку рисовать, если честно - лень. Две TL431, одна со стабильным током (задан резистором 2 кОм, источник питания 12,5 вольт), другая с закорачиваемыми резисторами. Измеряется разница между их катодами. Ибо по-другому, милливольты не видать.

Генератор стабильного тока - это нижнее плечо делителя. Он не даст току изменяться в больших пределах в связи с изменяющимся напряжением. Ток через стабилитрон будет всегда примерно один и тот же.

Вот, по-быстрому набросал. "Батарея" имитирована сигналом 15 вольт постоянки, промодулированная синусоидой с амплитудой 5 вольт (получилось 10~20 вольт на входе)

Напряжения снимал с R5 (это не принципиально, в диапазон также не старался попасть - кому надо, тот и попадает). R5 R6 вообще должны быть очень большого сопротивления (блин - опять ОУ и возвращаемся к классике), чем меньше их сопротивление - тем больше "гуляет" ток через TL431. В идеале их не должно быть вообще, а итоговый сигнал должен сниматься с анода TL431.

В итоге модель даёт нестабильность напряжения на TL431 порядка 0,4 милливольта, а вся модуляция тока - благодаря R5 R6.

Спойлер

Модуляцию током R5R6 можно частично скомпенсировать введением ещё пары резисторов. Но их номиналы связаны с диапазоном и номиналами R5R6.

Спойлер

p.s. botchin, про намёки и общий путь - это я не вам, это топикастера касается. Ваши усилия весьма ценны.

botchin

Slabovik, sпасобо за ссълочку на pdf.

Бобочек, а по етой схеме может и получится. И скорее всего сработает. Попробуй.
Slabovik, а я испътъвал (пробовал) по етой схеме

Меняя ток через 431 напряжение Анод-Катод менялось значително (по памяти до 150-200mV). Ето на мой язгляд много для precision shunt регулятор.

Бобочек

Эту схему ты мне уже показывал. Жаль, что мультиметры закрывают верхний пейзаж, но как я понимаю это тот же мой вариант 2, только 431 и делитель R3-R4 поменять местами. С этого я и начинал, но на моих TL431 это дает 60мВ погрешности (см. Аналог стабилитрона_8v.png в самом начале темы, стр.1). Заказал LM431BI - может будет мне счастье, но не быстро.

Бобочек

Slabovik писал(а): R5 R6 вообще должны быть очень большого сопротивления, чем меньше их сопротивление - тем больше "гуляет" ток через TL431. В идеале их не должно быть вообще, а итоговый сигнал должен сниматься с анода TL431.

Делитель для АЦП должен иметь ток не менее 1мА, то есть особо R5-R6 не увеличить.

botchin

Бобочек, я схему для Slabovik-а показал.

Slabovik

Бобочек писал(а):Делитель для АЦП должен иметь ток не менее 1мА, то есть особо R5-R6 не увеличить.

Увы, но это ещё одно невыполнимое требование. В реальности же формулировка совсем иная: выходное сопротивление источника сигнала для АЦП не должно превышать определённую величину. Какую для вашего случая?

botchin, в схеме, которую вы показали, есть проблема. У схемы минимальный ток составляет примерно 0,66 мА через весь узел. При этом через делитель TL431 идёт ток 0,25мА. Таким образом, через TL в данном состоянии протекает всего 0,41мА. Это слишком мало, т.к. минимальный ток гарантирующий работоспособность 1 мА. Соответственно, ваше напряжение и "гуляет".