Konstantstromquelle, Analyse

[Ich (Gast)]

Hallo,

ich will eine Konstantstromquelle für Messzwecke aufbauen. Hierfür habe
ich eine interessante Schaltung gefunden.

Siehe hier: ( d) Präzisions- Stromquelle,Abb. 7-5)
http://www.janson-soft.de/pe/pek07.pdf

Die Schaltung sieht auf den ersten Blick gut aus, nur leider kann ich
mir die funktionsweise nicht erklären.

Könnte mir hier jemand ein paar Hinweise geben wie die Schaltung 
funktioniert?

Besonders unklar ist mir welche Spannungen die Zenerdioden haben.

Gruß,
Ich

[Hmm (Gast)]

Wobei mal interessant wäre was genau Du denn nicht verstehst.
Die Funktionsweise der Schaltung und auch die Zener-Spannungen sind im 
Text angegeben.


"Diese Anordnung kann man als
Standard-Stromquelle für Meßzwecke
ansehen. Der Operationsverstärker
erzwingt gleiche Spannungen am Referenzspannungs
IC und an R3. Die
4,7 V Zenerdiode verschiebt beide
Spannungen in den Gleichtaktbereich
des Verstärkers. Der Widerstand R2
begrenzt bei offenem Ausgang der
Quelle den Basisstrom des Transistors.
Dieser Strom mindert zwar den
Ausgangsstrom der Quelle, doch ist
der Basistrom klein gegenüber dem
Kollektorstrom und obendrein ist die
Gleichstromverstärkung B eines Transistors
wenig abhängig von Temperatur
und Kollektorspannung. Perfektionisten
können hier einen p-Kanal FET
oder MOSFET einsetzen."

[Ich (Gast)]

Ich habe jetzt mal verstanden dass, immer 1,2 V über R3 anliegen.
Macht schon mal einen konstanten Strom von 0,012A (R3 = 100 Ohm).

Nur welche Widerstandswerte darf der Lastwiderstand annehmen damit die
Schaltung noch funktioniert?

[Ich (Gast)]

Wahrscheinlich nur 4,7V -1,2V = 3,5V
Rl = 3,5V/0,012 =290 Ohm

Größere Last wir so nicht getrieben werden können, Richtig?

[MaWin (Gast)]

> Besonders unklar ist mir welche Spannungen die Zenerdioden haben.

Es ist die ganz normale Schaltung.

Du kennst sie als Stromsenke, wo + und - vertauscht sind:

 VRef                 +--o Last
  |                   |
  |                   |
  |                   |
Poti----|+\           |
  |     |  >--+--R2--|I PowerMOSFET
  |  +--|-/   |       |S  auf KK
  |  |        Cx      |
  |  |        |       |
  |  +--------+--Rx---+
  |                   |
  |                 Shunt
  |                   |
  +-------------------+--o

Da kommt man dann mit einem single supply OpAmp aus,
und braucht keine 4.7V Z-Diode zwischen Versorgungsspannung
des OpAmps und Messeingaängen des OpAmps, weil dessen
Eingangsspannungsbereich nur bis ein paar Volt unter die
positive Versorgung reicht und er keine Spannung messen
kann die dich an der Versorgungsspannung liegt

Ohne Cx und Cx ist die Schaltung aber oftmals instabil,
und mit bipolartransistor statt MOSFET bekommt man
Fehlströme.

Das Dokument zeigt also eher Prinzipschaltungen.

[Jens G. (jensig)]

>Wahrscheinlich nur 4,7V -1,2V = 3,5V

wie kommste denn auf 4,7V? Die Schaltung wird doch mit 30V abzüglich der 
Z-Spannung (4,7V) betrieben.
Und über R3 fallen die 1,2V ab, und am Transistor auch irgendwas im 
100mV Bereich.

>Rl = 3,5V/0,012 =290 Ohm

Was hat R1 mit 3,5V und 12mA zu tun?

[Hajo K. (plurimi)]

bin auch grad bei dem thema.....

eine extrem einfache konstantsromquelle findest du im datenblatt der 
spannungsreferenz ISL21080...

Output Voltage Noise der Referenz bei 0.1Hz ≤ f ≤ 10Hz beträgt 40 μVP-P.

FIGURE 38. ISL21080 USED AS A LOW COST PRECISION CURRENT SOURCE

oder mit höherer ausgangsimpedanz Figure 15.35B hier:
Creating precision current sources with the x60008 reference
http://www.scribd.com/doc/83002629/Current-Sources-Voltage-Refrences