Spannung stabilisieren

[Makus Grnotte]

Moin,

Was gibt es eigentlich für Möglichkeiten Spannungen zu stabilisieren
wenn Kondensatoren nicht mehr reichen oder von der Größe nicht passen?

Konkret: eine EKG-Schaltung.
9V Versorgungsspannung über NiCa.
Schaltet man das Oszi während des Betriebs an die 9V
und schaltet auf AC, so sieht man auf dem Oszi
das EKG-Signal mit ca 15mVss. Frequenz ist zwischen 5 und 50 Hz.

Habe schon verschiedene Kondensatoren parallelgeschaltet.
100nF filtert führt dazu, dass die Linie auf dem Oszi
etwas schärfer wird aber 100nF ist ja auch viel zu klein.
Dann hab ich noch einen 470uF Elko probiert. Der hat aber
keine sichtbare Änderung ergeben.

Der durchschnittliche Stromverbrauch der ganzen Schaltung
liegt wohl bei ca. 30mA. Aber während der Spitzen im
EKG geht der Verbrauch auch kurzzeitig schonmal (mit Oszi grob gemessen)
bis auf 160 mA.

Was könnte man da jetzt noch machen. Den Elko größer machen macht keinen
Sinn, weil dann alles viel zu groß wird.

Die Schaltung käme aber auch noch mit minimal 6V aus. Könnte man
das vll irgendwie ausnutzen?

Würde ein Spannungsregler von 9V auf 7V bessere Ergebnisse erzielen?
Gibt es diese Größe überhaupt? *grübelnder Weise*

lg,

Markus

 

[Markus Haastert]

Was gibt es eigentlich für Möglichkeiten Spannungen zu stabilisieren
wenn Kondensatoren nicht mehr reichen oder von der Größe nicht passen?

Konkret: eine EKG-Schaltung.
9V Versorgungsspannung über NiCa.
Schaltet man das Oszi während des Betriebs an die 9V
und schaltet auf AC, so sieht man auf dem Oszi
das EKG-Signal mit ca 15mVss. Frequenz ist zwischen 5 und 50 Hz.

führt das bei deiner EKG-Schaltung denn überhaupt zu Problemen? Dass ein
Akku bei Belastung einbricht ist eigentlich normal, und 15mVss sind ja nicht
wirklich viel.

mfg. Markus

 

[Makus Grnotte]

"Markus Haastert"

führt das bei deiner EKG-Schaltung denn überhaupt zu Problemen? Dass ein
Akku bei Belastung einbricht ist eigentlich normal, und 15mVss sind ja nicht
wirklich viel.

ja tut es leider. Das beeinflusst die virtuelle Masse, weil die durch die
Spannungseinbrüche nicht exakt in der Mitte bleibt und an der Masse
richtet sich ja der komplette Verstärkerweg. Ich verstehs bisher
auch noch nicht 100%ig. Wenn die Spannung konstant ist (von einem Netzteil)
treten jedenfalls keine Schwingungen auf die nicht sein dürften.
Wenn die Masse nicht exakt in der Mitte bleibt wird der Offset mitverstärkt
und am Ende kommt nen ziemliches Gezackel an.

Eine Möglichkeit wäre es vll. für jeden Verstärkerschritt eine eigene
Masse zu konstruieren aber dafür müsste ich die komplette Schaltung wieder
auseinanderpflücken was mich mindestens einen langen Tag beschäftigen würde.

lg,

Markus

 

[MaWin]

"Makus Grnotte" <lliillii@gmx.net> schrieb im Newsbeitrag
news:43dd26df$0$20781$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...

15mVss sind ja nicht wirklich viel.

OpAmps unterdruecken solche Stoerungen mit 80db, also werden aus

deinen Millivolt nicht mal Mikrovolt.

Das beeinflusst die virtuelle Masse, weil die durch die
Spannungseinbrüche nicht exakt in der Mitte bleibt und an der Masse
richtet sich ja der komplette Verstärkerweg. Ich verstehs bisher
auch noch nicht 100%ig.

Deine Schaltung ist Murks, wenn sie darauf mit Problemen reagiert.
Mich wundert's nicht wirklich, die Schaltung wie sein wie deine
Postings.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Thomas Pototschnig]

ja tut es leider. Das beeinflusst die virtuelle Masse, weil die durch die
Spannungseinbrüche nicht exakt in der Mitte bleibt und an der Masse
richtet sich ja der komplette Verstärkerweg.

Wie hast du deine Virtuelle Masse erzeugt? Mit einem OP, am
nicht-invertierenden Eingang die halbe Betriebsspannung über einen
Spannungsteiler und den OP einfach als Spannungsfolger geschaltet?



--
Mfg
Thomas Pototschnig
www.oxed.de

 

[Thomas Pototschnig]

Der durchschnittliche Stromverbrauch der ganzen Schaltung
liegt wohl bei ca. 30mA. Aber während der Spitzen im
EKG geht der Verbrauch auch kurzzeitig schonmal (mit Oszi grob gemessen)
bis auf 160 mA.

160mA? Kann ich mir garnicht vorstellen, dass ein paar OPs 160mA
verbraten?! Wie hast du denn die 160mA gemessen?



--
Mfg
Thomas Pototschnig
www.oxed.de

 

[Sebastian Voitzsch]

Makus Grnotte wrote:

Moin,

Was gibt es eigentlich für Möglichkeiten Spannungen zu stabilisieren
wenn Kondensatoren nicht mehr reichen oder von der Größe nicht passen?

Konkret: eine EKG-Schaltung.
9V Versorgungsspannung über NiCa.
Schaltet man das Oszi während des Betriebs an die 9V
und schaltet auf AC, so sieht man auf dem Oszi
das EKG-Signal mit ca 15mVss. Frequenz ist zwischen 5 und 50 Hz.

Habe schon verschiedene Kondensatoren parallelgeschaltet.
100nF filtert führt dazu, dass die Linie auf dem Oszi
etwas schärfer wird aber 100nF ist ja auch viel zu klein.
Dann hab ich noch einen 470uF Elko probiert. Der hat aber
keine sichtbare Änderung ergeben.

Der durchschnittliche Stromverbrauch der ganzen Schaltung
liegt wohl bei ca. 30mA. Aber während der Spitzen im
EKG geht der Verbrauch auch kurzzeitig schonmal (mit Oszi grob gemessen)
bis auf 160 mA.

Was könnte man da jetzt noch machen. Den Elko größer machen macht keinen
Sinn, weil dann alles viel zu groß wird.

Eine Induktivität dazwischenschalten. Ich hatte einen solchen Effekt mal
durch die Hintergrundbeleuchtung eines LCD (EL-Folie, der Inverter zog auch
impulsartig Strom). Nachdem ich dem Inverter eine Drossel in die Zuleitung
spendierte, war Ruhe.

Die Schaltung käme aber auch noch mit minimal 6V aus. Könnte man
das vll irgendwie ausnutzen?

Würde ein Spannungsregler von 9V auf 7V bessere Ergebnisse erzielen?
Gibt es diese Größe überhaupt? *grübelnder Weise*

Eher nicht, der impulsförmige Stromverbrauch der Schaltung wird davon ja
nicht beeinflußt.


Sebastian

 

[Makus Grnotte]

"Thomas Pototschnig"

ja tut es leider. Das beeinflusst die virtuelle Masse, weil die durch die
Spannungseinbrüche nicht exakt in der Mitte bleibt und an der Masse
richtet sich ja der komplette Verstärkerweg.

Wie hast du deine Virtuelle Masse erzeugt? Mit einem OP, am nicht-invertierenden Eingang die halbe Betriebsspannung über einen
Spannungsteiler und den OP einfach als Spannungsfolger geschaltet?

genau.

 

[Thomas Pototschnig]

Wie hast du deine Virtuelle Masse erzeugt? Mit einem OP, am
nicht-invertierenden Eingang die halbe Betriebsspannung über einen
Spannungsteiler und den OP einfach als Spannungsfolger geschaltet?

genau.

Aber dafür hast du aber nicht den LM324 verwendet, oder?


--
Mfg
Thomas Pototschnig
www.oxed.de

 

[Makus Grnotte]

"Thomas Pototschnig"

Wie hast du deine Virtuelle Masse erzeugt? Mit einem OP, am nicht-invertierenden Eingang die halbe Betriebsspannung über einen
Spannungsteiler und den OP einfach als Spannungsfolger geschaltet?

genau.

Aber dafür hast du aber nicht den LM324 verwendet, oder?

Nein. Einen 741.
Warum, was spricht denn gegen 324? Habe nämlich schon überlegt, den 741
durch den zweiten 324 mit zu ersetzen.


lg,

Markus

 

[Thomas Pototschnig]

Wie hast du deine Virtuelle Masse erzeugt? Mit einem OP, am
nicht-invertierenden Eingang die halbe Betriebsspannung über einen
Spannungsteiler und den OP einfach als Spannungsfolger geschaltet?

genau.

Aber dafür hast du aber nicht den LM324 verwendet, oder?

Nein. Einen 741.
Warum, was spricht denn gegen 324? Habe nämlich schon überlegt, den 741
durch den zweiten 324 mit zu ersetzen.

Weil der 741er nur max 25mA kann - der 324er sogar nur 20mA. Ich glaub
ich wäre nicht so tollkühn mir mit einem low-power-OP eine
Spannungsstabilisierung zu basteln.

--
Mfg
Thomas Pototschnig
www.oxed.de

 

[Makus Grnotte]

"Thomas Pototschnig"

Guten Morgen

genau.

Aber dafür hast du aber nicht den LM324 verwendet, oder?

Nein. Einen 741.
Warum, was spricht denn gegen 324? Habe nämlich schon überlegt, den 741
durch den zweiten 324 mit zu ersetzen.

Weil der 741er nur max 25mA kann - der 324er sogar nur 20mA. Ich glaub ich wäre nicht so tollkühn mir mit einem low-power-OP eine
Spannungsstabilisierung zu basteln.

Hmm... Ich habe am zweiten LM324 noch zwei stück übrig. Könnte man
nicht zwei Stück (ein Spannungsteiler weiterhin) parallelschließen,
um auf 40 mA zu kommen? Die Masse kann man ja zusätzlich mit Elkos
gegen V+ und V- absichern. Ich glaube das werde ich so machen, wenn
da sonst nichts gegen spricht.

Ansonsten: Was gibt es denn für "High-power-Alternativen" zum 324
mit 4 oder 8 Stück drin?

lg,

Markus

 

[Henning Paul]

Makus Grnotte wrote:

Ansonsten: Was gibt es denn für "High-power-Alternativen" zum 324
mit 4 oder 8 Stück drin?

Erst nur 6, jetzt sollen es sogar 8 sein?

<halbernst> Einer: TDA2030, wenn der nur Unity-Gain-Stable wäre...
</halbernst>

Gruß
Henning (der früher einen KOSMOS-Elektro-(nicht Elektronik-)-Baukasten
hatte, in dem ein TDA2003 als "Blinkgeber" zur direkten Ansteuerung von
Lampen, Spulen und Relais verbaut war)

 

[Makus Grnotte]

"Henning Paul"

Ansonsten: Was gibt es denn für "High-power-Alternativen" zum 324
mit 4 oder 8 Stück drin?

Erst nur 6, jetzt sollen es sogar 8 sein?

Ja. So kann ich noch eine LED im Takt blinken lassen.

halbernst> Einer: TDA2030, wenn der nur Unity-Gain-Stable wäre...
/halbernst

Ja, leider nur halb. 10 Watt ist außerdem übertrieben. stabile 100mA
oder etwas mehr vll. würden sicher ausreichen. Außerdem brauche ich
schon die 8 Stück. Im TD2030 ist nur ein einziger.

Gruß,

Markus

 

[Thomas Pototschnig]

Ansonsten: Was gibt es denn für "High-power-Alternativen" zum 324
mit 4 oder 8 Stück drin?

Erst nur 6, jetzt sollen es sogar 8 sein?

Ja. So kann ich noch eine LED im Takt blinken lassen.

halbernst> Einer: TDA2030, wenn der nur Unity-Gain-Stable wäre...
/halbernst

Ja, leider nur halb. 10 Watt ist außerdem übertrieben. stabile 100mA
oder etwas mehr vll. würden sicher ausreichen. Außerdem brauche ich
schon die 8 Stück. Im TD2030 ist nur ein einziger.

Wieso willst du jetzt alle OPs ersetzen? Für deine restliche Schaltung
kannst du doch die LM324 weiterhin verwenden. Nur die
Spannungsstabilisierung würde ich eben nicht mit 741er oder 324er machen.

--
Mfg
Thomas Pototschnig
www.oxed.de

 

[Makus Grnotte]

"Thomas Pototschnig"

Wieso willst du jetzt alle OPs ersetzen? Für deine restliche Schaltung kannst du doch die LM324 weiterhin verwenden. Nur die
Spannungsstabilisierung würde ich eben nicht mit 741er oder 324er machen.

Das will ich deshalb machen, damit es nur zwei Chips bleiben.

Aber jetzt wo ich nochmal drüber nachdenke. Mehr als die 20mA
können nur beim treiben der LED des Optokopplers fließen.
Also reicht der 324. Ich glaube aber du hast mich gerade auf
die Spur des Problems gebracht. Ich vermute, dass die
Schwankungen in der Masse durch das überlasten eines anderen
OP-Ausgangs auftreten. Also betreibe ich die LED der OK einfach
etwas sparsamer dann müsste es gehen Und außerdem spendiere
ich der künstlichen Masse noch einen zweiten OP und spare den 324.
Mal schaun was draus wird.

Aber wenn jemand trotzdem eine interessante etwas kräftigere
4-fach-OP-Alternative zum LM324 kennt, ich bin ganz Ohr

lg,

Markus

 

[Makus Grnotte]

"Thomas Pototschnig"

Wieso willst du jetzt alle OPs ersetzen? Für deine restliche Schaltung kannst du doch die LM324 weiterhin verwenden. Nur die
Spannungsstabilisierung würde ich eben nicht mit 741er oder 324er machen.

Das will ich deshalb machen, damit es nur zwei Chips bleiben.

Aber jetzt wo ich nochmal drüber nachdenke. Mehr als die 20mA
können nur beim treiben der LED des Optokopplers fließen.
Also reicht der 324. Ich glaube aber du hast mich gerade auf
die Spur des Problems gebracht. Ich vermute, dass die
Schwankungen in der Masse durch das überlasten eines anderen
OP-Ausgangs auftreten. Also betreibe ich die LED der OK einfach
etwas sparsamer dann müsste es gehen Und außerdem spendiere
ich der künstlichen Masse noch einen zweiten OP und spare den 741.
Mal schaun was draus wird.

Aber wenn jemand trotzdem eine interessante etwas kräftigere
4-fach-OP-Alternative zum LM324 kennt, ich bin ganz Ohr

lg,

Markus

 

[Marte Schwarz]

Hallo Markus,

Konkret: eine EKG-Schaltung.

Au ja ;-)

9V Versorgungsspannung über NiCa.
Schaltet man das Oszi während des Betriebs an die 9V
und schaltet auf AC, so sieht man auf dem Oszi
das EKG-Signal mit ca 15mVss. Frequenz ist zwischen 5 und 50 Hz.

Wie jetzt, bist Du so aufgeregt, oder lebst Du schon nicht mehr, wegen
Stromschalg? Ein EKG mit 5-50 Hz ist schon schwer patologisch.

Habe schon verschiedene Kondensatoren parallelgeschaltet.

Kondensatoren helfen bei hohen Frequenzen ganz gut, aber was willst du mit
den Teilen bei wenigen Hz? Rechne doch mal die erforderlichge Kapazität aus,
die Du brauchst, um 100 mA Lastspitze für einige 100 ms auf 1 mV konstant uz
halten... Die Formeln stehen in jedem guten Formelwerk, das
Gleichrichterschaltungen behandelt. oder man nimmt die Grundgleichungen
eines Kondensators.

Der durchschnittliche Stromverbrauch der ganzen Schaltung
liegt wohl bei ca. 30mA. Aber während der Spitzen im
EKG geht der Verbrauch auch kurzzeitig schonmal (mit Oszi grob gemessen)
bis auf 160 mA.

Autsch, das richt ganz heftig nach Designfehler. Oder treibst Du jetzt die
Signale über Analog Optokoppler? 8*20 mA könnte ja dafür sprechen.

Was könnte man da jetzt noch machen. Den Elko größer machen macht keinen
Sinn, weil dann alles viel zu groß wird.

Wie wäre es mit nachdenken? Welche Komponenten verbraten den Strom denn?
Hier würd ich ansetzen. Ansonsten kann man natürlich auch einfach die
Eingangsspannung zuerst mal auf einenRegler schicken. Dann kommt es eben
drauf an, wie gut der Regler ist ;-)

Die Schaltung käme aber auch noch mit minimal 6V aus. Könnte man
das vll irgendwie ausnutzen?
Würde ein Spannungsregler von 9V auf 7V bessere Ergebnisse erzielen?
Gibt es diese Größe überhaupt? *grübelnder Weise*

Du weisst aber schon, wer die potenziellen Hersteller wären? Du kannst mit
einem Browser Deiner Wahl umgehen? Schon der Thread mit den 6-fachOPs hat
mich daran zweifeln lassen...
Wenn man wenig tippen will, dann fängt man bei www.ti.com an. Der Link ist
so kurz, da lohnt sich keine Bookmark. Da gibt es fast alles, was Du suchst,
an Spannungsreglern. Entweder Du nimmst noch ein paar Zellen mehr, oder Du
brauchst einen LDO-Spannungregler.
Aber bevor jetzt jemand einwendet, dass ich dich auf eine falsche Fährte
setze: Mach Dein Design vernünftig, dass brauchts so was nicht. Dann reichen
3V3 oder auch 5 V gut, je nach verwendeten ľC.

So long

Marte

P.S. Kannst ja mal den Schaltplan rüberwachsen lassen, alles andere ist
ohnehin Kaffeesatzlesen.

 

[Henning Paul]

Marte Schwarz wrote:

Der durchschnittliche Stromverbrauch der ganzen Schaltung
liegt wohl bei ca. 30mA. Aber während der Spitzen im
EKG geht der Verbrauch auch kurzzeitig schonmal (mit Oszi grob gemessen)
bis auf 160 mA.

Autsch, das richt ganz heftig nach Designfehler. Oder treibst Du jetzt die
Signale über Analog Optokoppler? 8*20 mA könnte ja dafür sprechen.

Wahrscheinlich eine Luxeon als Betriebsanzeige.

Gruß
Henning

 

[Makus Grnotte]

Was gibt es eigentlich für Möglichkeiten Spannungen zu stabilisieren
wenn Kondensatoren nicht mehr reichen oder von der Größe nicht passen?

Hm. Also ich hab jetzt doch noch eine einfache Lösung gefunden. Verbraucht halt
ca 10 mA mehr. aber die Schwankungen im mV-Bereich sind so jedenfalls weg.
Aber die Schwankungen wurde ja eh durch die schwache Masse verursacht,
von daher: Problem jetzt gelöst

.-------.---- V+
| |
V -> |
- rot |
| |
| |
| |
V -> |
- rot |
| |
| |
V -> |
- rot |
| ---
| - 9V
V -> |
- rot |
| |
| |
V -> |
- rot |
| |
+-- V- |
| |
| |
.-. |
| | |
| | |
'-' |
|R<120 |
| |
'-------'
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