Ich müsste eine Schaltung gegen eine zu hohe Spannung absichern.
Und zwar geht es hier um nichts anderes als einen Verstärker der mit einer Spannungsquelle gespeist wird.
Diese kann bis zu 45mV ausgeben.
Jetzt müsste ich die Verbindung zum Verstäker so absichern, dass nicht mehr als ca 50mV anliegen können.
Das problem ist nämlich, dass theoretisch andere Quellen mit höheren Ausgangsspannungen drangehängt werden können.
Mir ist gleich das Stichwort ‚Zenerdiode‘ eingefallen, nur finde ich keine die eine Zenerspannung von 50mV hat
Kennt wer einen Hersteller oder gar eine andere Lösung?
Hallo Roman,
meines Wissens nach gibt es keine Halbleiter, die ab derart kleinen Spannungen das leiten anfangen. Selbst in Durchlaßrichtung (Zenerdioden arbeiten im Sperrbetrieb) haben die Schottky-dioden eine Durchlaßspannung von 0,1 bis 0,2 Volt. Eine Begrenzung der Spannung wird also kaum möglich sein, allenfalls eine Dämpfung, die aber das gewünschte Signal auch bedämpft.
Gruß Leo
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Hallo,
kannst Du nicht einfach einen so speziellen Stecker einsetzen, daß nichts anderes dranpasst? Einfach mal bei Conrad/Reichelt in den Katalog schauen. Mir fallen da Industriesteckverbinder ein, da gibt es auch Varianten mit Koaxanschlüssen etc.
Andere Möglichkeit: Signal nicht am Eingang sondern nach der Vorstufe begrenzen. Z.B. durch zwei antiparallel geschaltete Dioden. Dabei natürlich auf den Gleichspannungsanteil an dieser Stelle achten…
Dritte Möglichkeit: Vorstufe in die andere Kiste. Also die Eingangsstufe so in der Verstärkung herabsetzen, daß die Eingangsempfindlichkeit der an den anderen Eingängen entspricht. Und eine entsprechende Verstärkerstufe in die Quelle einbauen. Hat auch den Vorteil, daß der Eingang nicht mehr so empfindlich auf Übersprechen und Einstreuungen reagiert.
Manchmal kann man Probleme vermeiden, statt sie umständlich zu lösen, vielleicht ja auch hier…
Gruß
Axel
Hallo Leo!
Danke für deine Anwort, auch wenn sie keine gute ist.
Gibt es keine Methode oder Schaltung um eine „Leitung“ gegen mehr als 50mV abzusichern?
Hm?
Bis zu einer welchen Spannung kann ich absichern, noch bevor ich irgendwas dämpfen muss oder wie auch immer?!
Trotzdem vielen Dank!
mfg
Roman
Hallo Roman,
meines Wissens nach gibt es keine Halbleiter, die ab derart
kleinen Spannungen das leiten anfangen. Selbst in
Durchlaßrichtung (Zenerdioden arbeiten im Sperrbetrieb) haben
die Schottky-dioden eine Durchlaßspannung von 0,1 bis 0,2
Volt. Eine Begrenzung der Spannung wird also kaum möglich
sein, allenfalls eine Dämpfung, die aber das gewünschte Signal
auch bedämpft.
Gruß Leo
Auch dir danke für deine Antwort.
Naja das ganze is ein bissl anders als du es dir vorstellst.
Mein Strompfad sieht folgendermaßen aus:
Ich habe eine Multiplexer der an den Eingängen verschiedene Quellen angeschlossen hat. Eine Quelle ist für den Spannungsbereich 0…50mV gedacht. Eine andere wiederrum für +/-10V.
Am Ausgang des MUXs hängen nun verschiedene Schaltungen. Die hängen also fix drauf, was bedeutet dass ich keine Stecker zur Verfügung habe. Eine Schaltung darf jetzt zB nur mit der einen Spannungsquelle (0…50mV) belastet werden sonst is hin
Softwaremäßig kann ich das leider nicht verhindern. Außerdem ist eine harwaremäßige Absicherung „sicherer“, meiner Meinung nach.
Wenn es nicht möglich ist, ohne irgendwelche Kopfstände, dann kann ich eh nix machen
Ich dachte nur dass es eh mit „nur“ einer ZDiode zum lösen geht- anscheinend net
naja…trotzdem danke
Mfg
Roman
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aktiv clampen
wird wohl die einzige Möglichkeit sein - aber dafür darf das signal nicht allzu schnell sein. Dazu wäre ein Operationsverstärker und eine plus/minus Versorgungsspannung erforderlich.
Es wird wohl besser sein, du machst den eingang resistent gegen (hochohmige ) 10V, das ist sicher einfacher als clampen.
Naja das „aktiv“ clampen hab ich mir auch überlegt, aber nur ein bissl anders.
Ich dachte ich könnte eine Diode von der positiven Leitung gegen ein bestimmtes potential hängen. Diese potential müsste dann Umax-0.65V sein.
D.h. in meinem Fall: -0.6V
Dazu bräuchte ich aber eine ziemlich genau Referenzspannung von -0.6V und eine Diode mit einer genau spezifizierten Flussspg.
Das Signal ist ‚statisch‘. Diese Quelle ist eine DC Quelle. D.h. von diesem Standpkt aus sollte das Signal nicht zu schnell sein
Kannst du deine Lösungsvorschläge ein bisschen genauer beschreiben?!
Mir sagt das sonst nichts
Mfg
Roman
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Und zwar geht es hier um nichts anderes als einen Verstärker
der mit einer Spannungsquelle gespeist wird.
Diese kann bis zu 45mV ausgeben.
Jetzt müsste ich die Verbindung zum Verstäker so absichern,
dass nicht mehr als ca 50mV anliegen können.
Das problem ist nämlich, dass theoretisch andere Quellen mit
höheren Ausgangsspannungen drangehängt werden können.
Du könntest das Signal verstärken, das verstärkte Signal begrenzen und dann wieder dämpfen. Nicht schön, aber immerhin möglich.
Wenn Du den maximal möglichen Signalpegel kennst und dieser nicht um Größenordnungen über den 50mV liegt, dann tut’s möglicherweise auch schon ein profaner Spannungsteiler.
Ich glaube, Du solltest nochmal genauer beeschreiben, was Du da für einen Aufbau hast. Mir schwant, es geht alles viel einfacher …
Du hast einen Multiplexer, der irgendwie softwaremäßig gesteuert wird.
Anscheinend traust Du dieser Software nicht so ganz. Das kann sinnvoll sein, ok.
Unklar ist noch: Wieviele Quellen mit welchen Spannungen hast Du? Und wieviele Senken?
Mein Verdacht: Du hast eine DA-Wandler-Karte oder sowas und willst signale für verschiedene Senken erzeugen.
Wenns das ist: Erzeug doch einfach eine Spannung im Bereich 0 bis 10 V und teile die hinter dem Multiplexer 20:1 herunter.
ein paar varianten wurden ja schon genannt.
Folgende Möglichkeiten sehe ich.
1. Wie schon geschrieben, Signal mit OPV z.V. auf +/-5V
verstärken (also x100) und dann entweder, mit Clampdioden
oder Z-Dioden begrenzen oder gleich einen OPV mit
Rail-to-Rail und Us= +/-5V nehmen.
2. Mit einer Schottky-Diode begrenzen (geht natürlich nicht exakt
auf 50mV aber auf ca. 150mV). geht natürlich auch wieder in
Verbindung mit Varianate 1, aber ohne die große Verstärkung,
die natürlich auch Rauschen fabriziert.
3. Mit Komparatoren die Überschreitung/Unterschreitung von +50mV
bzw- -50mV detektieren und dann Signal kurzschließen (z.B. mit
FET (evtl. auch nach einen Entkoppelverstärker).
4. Eine Variante ohne Gewähr (von mir nicht erprobt).
Signal mit durchgesteuerten Bipolartransistoren gegen Masse
klemmen. Die Ube sollte unter 100mV liegen und bei ca. 50mV
kaum noch Effekt haben.
Gruß Uwi
Ich müsste eine Schaltung gegen eine zu hohe Spannung
absichern.
Und zwar geht es hier um nichts anderes als einen Verstärker
der mit einer Spannungsquelle gespeist wird.
Diese kann bis zu 45mV ausgeben.
Jetzt müsste ich die Verbindung zum Verstäker so absichern,
dass nicht mehr als ca 50mV anliegen können.
Das problem ist nämlich, dass theoretisch andere Quellen mit
höheren Ausgangsspannungen drangehängt werden können.
Mir ist gleich das Stichwort ‚Zenerdiode‘ eingefallen, nur
finde ich keine die eine Zenerspannung von 50mV hat
Kennt wer einen Hersteller oder gar eine andere Lösung?
Ich dachte ich könnte eine Diode von der positiven Leitung
gegen ein bestimmtes potential hängen. Diese potential müsste
dann Umax-0.65V sein.
D.h. in meinem Fall: -0.6V
Dazu bräuchte ich aber eine ziemlich genau Referenzspannung
von -0.6V und eine Diode mit einer genau spezifizierten
Flussspg.
Nur hast du noch vergessen, dass bei Si sich die Vorwärtsspannung um
-2.5mV/K ändert. Also bei 10K Temperaturänderung sind das schon 25mV.
ein paar varianten wurden ja schon genannt.
Folgende Möglichkeiten sehe ich.
Wie schon geschrieben, Signal mit OPV z.V. auf +/-5V
verstärken (also x100) und dann entweder, mit Clampdioden
oder Z-Dioden begrenzen oder gleich einen OPV mit
Rail-to-Rail und Us= +/-5V nehmen.
und danach wieder dämpfen…hm?! Ein bisschen aufwendig oder?!
Mit einer Schottky-Diode begrenzen (geht natürlich nicht
exakt
auf 50mV aber auf ca. 150mV). geht natürlich auch wieder in
Verbindung mit Varianate 1, aber ohne die große
Verstärkung,
die natürlich auch Rauschen fabriziert.
D.h. allein mit einer Schottky Diode könnte ich auf 150mV begrenzen?!
Geht des net no a bissl drunter (so ca 50mV )
Mit Komparatoren die Überschreitung/Unterschreitung von
+50mV
bzw- -50mV detektieren und dann Signal kurzschließen (z.B.
mit
FET (evtl. auch nach einen Entkoppelverstärker).
Das hab ich mir auch schon gedacht nur brauch ich dazu wieder eine Referenzspannung, eine Versorgungsspannung usw…
sowas wollte ich vermeiden…wenns möglich ist
Eine Variante ohne Gewähr (von mir nicht erprobt).
Signal mit durchgesteuerten Bipolartransistoren gegen Masse
klemmen. Die Ube sollte unter 100mV liegen und bei ca. 50mV
kaum noch Effekt haben.
Wie meintst du das? Mit meinem Signal den Transistor steuern? Den Arbeitspunkt auf unter 100mV legen? Gibt es denn Transen die dort unten noch arbeiten?
Du hast einen Multiplexer, der irgendwie softwaremäßig
gesteuert wird.
Anscheinend traust Du dieser Software nicht so ganz. Das kann
sinnvoll sein, ok.
Unklar ist noch: Wieviele Quellen mit welchen Spannungen hast
Du? Und wieviele Senken?
Es hängen einige Quellen drauf. Ja, es ist eine DA wandler karte.
Es gibt quellen die 50mV max ausgangsspg haben udn dann wieder eine mit 10V.
Das Problem ist ich habe Schaltungen nach diesem Multiplexer die ich entweder mit diesen 50mV oder mit diesen 10V speisen muss.
Mein Verdacht: Du hast eine DA-Wandler-Karte oder sowas und
willst signale für verschiedene Senken erzeugen.
Wenns das ist: Erzeug doch einfach eine Spannung im Bereich 0
bis 10 V und teile die hinter dem Multiplexer 20:1 herunter.
Ich hab auch andere quellen nicht nur die mit 10V
Was mache ich also wenn ich zB eine quelle mit Voutmax=5.5V habe?
Dann teile ich diese auch mit 20:1 und kommen nicht auf mein paar mV
An diese Lösung habe ich auch schon gedacht, nur ist dass bei den verschiedenen Quellen nicht möglich
Nur hast du noch vergessen, dass bei Si sich die
Vorwärtsspannung um
-2.5mV/K ändert. Also bei 10K Temperaturänderung sind das
schon 25mV.
Im Prinzip schon, aber es ist nicht so einfach.
Allerdings habe ich, wie die Anderen hier, dein Problem nicht verstanden.
Normalerweise wird bei Überspannung der ADC einfach übersteuert, sonst passiert eigentlich nichts.
Ich habe schon weiss-ich-nicht-wieviel Sensor-Interface und ADC konstruiert, aber dein Problem ist mir so noch nie untergekommen.
Kannst du mal das Schema mailen, damit wir endlich mal klar sehen wo überhaupt dein Problem liegt ?
Allerdings habe ich, wie die Anderen hier, dein Problem nicht
verstanden.
Ich habe einen multiplexer der zwei ausgänge und sag ma mal 3 eingänge hat.
Am eingang hängen 3 verschieden spgsquellen. eine is im bereich von 45mV die andere im bereich von 10V die andere im 5.5V bereich.
Am ausgang habe ich zwei Schaltungen, eine die 10V aushält und eine andere die eben nicht mehr als 50mV aushält.
Nun wollte ich hardwarmäßig diese Schaltung gegen ein Fehlschalten des Muxs schützen. Damit mein ich, dass er vielleicht die 10V quelle auf mein „empfindliches“ Interface schalten könnte.
Ich hoffe, dass konnte euch/dir weiterhelfen.
Ich möcht euch nicht zu lange beschäftigen. Wenn es zu kompliziert und aufwendig wird diese interface zu schützen, dann muss ich halt auf die Software vertrauen. Ist auch nicht zu schlimm.
Es wär halt fein gewesen.
Normalerweise wird bei Überspannung der ADC einfach
übersteuert, sonst passiert eigentlich nichts.
Ich habe schon weiss-ich-nicht-wieviel Sensor-Interface und
ADC konstruiert, aber dein Problem ist mir so noch nie
untergekommen.
Kannst du mal das Schema mailen, damit wir endlich mal klar
sehen wo überhaupt dein Problem liegt ?
Am ausgang habe ich zwei Schaltungen, eine die 10V aushält und
eine andere die eben nicht mehr als 50mV aushält.
Also das es dir die Schaltung bei mehr als 50mV gleich „zerreisst“ ist ist nicht normal, für mich eher ein Designfehler.
Wenn dem so ist, hast du auch bedacht was da passiert, wenn du einschaltest ??
Also wenn die Pegel noch nicht definiert sind und dein MUX sich in irgendeinem Zustand befindet ??
Bei Betriebsspannungen unter der minimal zulässigen Betriebsspannung ist alles undefiniert und da kann es schon mal vorkommen, dass ein Ausgang einfach mal 1V liefert obwohl das eigentlich gar nicht Möglich ist.
Naja zerreißen ist wohl falsch formuliert, aber es sollte net mehr als das angelegt werden können.
Um genau zu sein hängt ein Verstäker mit einer sehr hohen verstärkung drauf und ich will net dass der in Sättigung geht.
Wenn es sich nicht einfach bewerkstelligen lässt die Spannung auf 50mV zu begrenzen, dann muss ich es eh sein lassen.
Ich danke euch trotzdem für eure hilfe.
Finds echt supa da
Wenn dem so ist, hast du auch bedacht was da passiert, wenn du
einschaltest ??
Also wenn die Pegel noch nicht definiert sind und dein MUX
sich in irgendeinem Zustand befindet ??
Bei Betriebsspannungen unter der minimal zulässigen
Betriebsspannung ist alles undefiniert und da kann es schon
mal vorkommen, dass ein Ausgang einfach mal 1V liefert obwohl
das eigentlich gar nicht Möglich ist.
Wie meinst du das? Am Eingang des MUXes? 1V? Mein Muxer wird mit 12V versorgt. Kann das Probleme geben?
Ich glaube das alles ist den Aufwand, Platz, Geld, Nerven und Strom net wert.
Ich werd es einfach akzeptieren und ende
Das hat ja keine soooo tragischen folgen.
Trotzdem vielen Dank!
Mfg
Roman
Natürlich gibt es Methoden um auch kleinste Spannungen zu
überwachen. Die sind aber eben nicht ganz so simpel wie eine Z
Diode.
Denkbar wären z.B. folgende Ansätze:
AD - Wandlung und Überwachung mit Deiner Software
oder
Spannungswächter - Schaltung mit OP (Komperator)
Problem hierbei: Das Einprägen der kleinen Spannung
oder
Eine Art ‚Tor Schaltung‘: Erst die Spannung am Ausgang Deines
Multiplexers messen und dann den Strompfad ‚frei schalten‘
etc.
Du siehst, es gibt viele Ansätze. Nur muss man eben immer
abschätzen, ob sich der Aufwand lohnt.
)