Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzteil für Messverstärker


von Hans A. (Gast)


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Hallo,

ich betreibe hier einen Messverstärker mit einer 9V Blockbatterie. Diese 
möchte ich durch ein Netzteil ersetzen um eine Verlängerung der Messung 
zu erreichen.
Sämtliche bisher getesteten Netzteile haben das gleiche Problem, die 
Versorgungsspannung taucht im Messsignal auf. Die Auflösung geht in den 
µV Bereich, bei Schaltnetzteilen kann ich die Schaltfrequenz als kleine 
Peaks sehen.
Meine Idee ist nun ein "Analognetzteil, Gleichrichter, Siebelkos und 
???.
Ein Regler scheidet meiner Meinung nach aus, hier wird ja meistens auch 
geschaltet.
Wäre ein Transistor mit einer Z-Diode eine Alternative?
Der maximale Strom liegt bei unter 5mA, Leistung ist also nicht 
erforderlich.
Gibt es einen Vorschlag oder eine Empfehlung eurerseits?

Danke schonmal

Hans

von Arc N. (arc)


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Beitrag "DC/DCs - Ausgangsfilter"
bzw. die AppNote von Murata zu "Differential and Common
Mode Noise" ansehen
http://www.murata.com/products/emc/knowhow/pdf/26to30.pdf
Wenn mit Regler normale Linearregler/LDOs etc. gemeint sind, hängts vom 
Regler ab, ob das schon ausreichend ist.
Bspw. hat ein ADP7104 ein PSRR von etwa 70 dB bis 1 kHz das bei ~1 MHz 
auf 30 dB einbricht, je nach Frequenz der Störungen müsste da auch noch 
gefiltert werden.

von branadic (Gast)


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Anja war heute bei mir, für Messungen an Referenzen mit frisch 
kalibrierten DMMs und wir haben über ein ähnliches Thema gesprochen.
Die Idee, zwei Bänke mit Akkus, eine Bank versorgt die Schaltung, die 
zweite Bank wird über einen Laderegler geladen. Ein Controller überwacht 
die Akkuspannung und schaltet zwischen den Bänken hin und her.
Wenn man das geschickt anstellt bleibt die Schaltung weiterhin vom Netz 
getrennt und die Laufzeit ist erhöht. Wir hatten das zwar im 
Zusammenhang mit Referenzen diskutiert, allerdings kann man das auch auf 
Messverstärker und jede andere Schaltung anwenden.
Ich würde diesen Ansatz umsetzen, anstatt mich mit Netzbrumm, der doch 
wieder irgendwo durchschlägt, herum zu ärgern.

von Rainer Z. (razi)


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Hai!

Hans A. schrieb:
> ich betreibe hier einen Messverstärker mit einer 9V Blockbatterie.
> Diese möchte ich durch ein Netzteil ersetzen um eine Verlängerung
> der Messung zu erreichen.

Hmmm. Sechs Monozellen sind keine Option?

> Sämtliche bisher getesteten Netzteile haben das gleiche Problem,
> die Versorgungsspannung taucht im Messsignal auf. Die Auflösung
> geht in den µV Bereich, bei Schaltnetzteilen kann ich die
> Schaltfrequenz als kleine Peaks sehen.

Abblocken (mit Kondensatoren). Verdrosseln. Schirmen.
Schirmen.
Schirmen.

> Meine Idee ist nun ein "Analognetzteil, Gleichrichter, Siebelkos
> und ???.

Kann man machen. "???" = Drosseln?

> Ein Regler scheidet meiner Meinung nach aus, hier wird ja meistens
> auch geschaltet.

???

Bei einem (klassischen) Laengsregler wird nix geschaltet.

Und auch Schaltregler (z.B. die vielgeschmaehten Tracos) kann
man soweit zaehmen, dass sie nicht mehr stoeren. Ist allerdings
Aufwand, gebe ich zu. Viel L, viel C, viel Fe.

> Wäre ein Transistor mit einer Z-Diode eine Alternative?

Kann man auch machen. - Achtung: Z-Dioden rauschen ggf.

> Der maximale Strom liegt bei unter 5mA, Leistung ist also
> nicht erforderlich.
> Gibt es einen Vorschlag oder eine Empfehlung eurerseits?

Nicht wirklich; mir wird nicht klar, worauf Du Wert legst.
Soll es "ewig" ohne Wartung laufen? Ist monatliches Wechseln
der Akkus akzeptabel? Benoetigst Du Potenzialtrennung?
Fragen ueber Fragen...

Grusz,
Rainer

von Achim_anymouse (Gast)


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Ich glaube, da gibt es zwei Probleme, auch bei Linearreglern:

Zum einen können die 50Hz/100Hz-Frequenz von Spannungsreglern nur (zwar 
stark) abgeschwächt werden, zum anderen können sich auch über 
Masseleitungen Netzstörungen einkoppeln.

Übliche Dreibeinregler haben so etwa 70 PSRR (grob gerechnet, bessere 
schaffen dann 80dB). Bei einem Spannungsabfall an Gleichrichter und 
Ladeelko von 3V bleiben also noch 1mV. Hier könnte es helfen, mehrere 
Spannungsregler zu kaskadieren, dazu gibt es ein Beispiel im Datenblatt 
des LM317 ("Tracking Preregulator Circuit").

Übrig bleibt dann noch das Rauschen.

Ansonsten gibt es noch andere Schaltungen oder Zusatzmodule, um Rauschen 
und/oder Netzbrumm zu entfernen.

von MaWin (Gast)


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Hans A. schrieb:
> Ein Regler scheidet meiner Meinung nach aus, hier wird ja meistens auch
> geschaltet.

Nein, Linearregler tun das nicht. Die restlichen Störungen entfernt ein 
LC  oder RC Tiefpass.

von Ulrich (Gast)


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Ein Linearregler sollte kein Problem sein, um den Rest 50 Hz / 100 Hz zu 
unterdrücken. Wenn es sein muss auch mit 2 Reglern - normal sollte aber 
schon einer ausreichen.

Das Größere Problem ist vermutlich die Kapazitive Kopplung: im normalen 
Trafo hat man auch immer eine kapazitve Kopplung von der Netzseite, und 
darüber fließt dann ein kleiner Reststrom, der auf der Sekundärseite 
irgendwie abfließt. Mit speziellen Trafos mit Schirmwicklung kann man 
den Strom separat ableiten. Es bleibt aber die Frage wie die Schaltung 
gegenüber der Erde liegt.

von Rainer D. (raineranfaenger)


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Hallo Hans A.
Empfehlungen habe ich keine.
Aber unter diesem Link findest Du eine Menge Informationen zu 
Netzteilen,
speziell auch auf wenig Rauschen getrimmt.
Gruß Rainer
http://www.gammaelectronics.com/power-supplies-and-regulators-audio-hi-fi-diy.html

von Kai K. (klaas)


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>Der maximale Strom liegt bei unter 5mA, Leistung ist also nicht
>erforderlich.

Mach es mit ein paar in Reihe geschalteten Solarzellen, die du mit einem 
Lämpchen aus genügend Abstand beleuchtest. Meßverstärker zusätzlich mit 
einem Faradaykäfig umhüllen. Dort, wo das Licht durch muß, ein genügend 
engmaschiges Drahtnetz verwenden. Auch die Lämpchenschaltung sollte 
abgeschirmt und dieser Schirm am besten geerdet werden. Den Schirm des 
Meßverstärkers läßt man floaten, wie bei einem DVM. Natürlich muß er 
intern an einem geeigneten Punkt mir der Signalmasse des Verstärkers 
verbunden sein, weich (über einen Cap) oder hart (direkt).

>Das Größere Problem ist vermutlich die Kapazitive Kopplung: im normalen
>Trafo hat man auch immer eine kapazitve Kopplung von der Netzseite, und
>darüber fließt dann ein kleiner Reststrom, der auf der Sekundärseite
>irgendwie abfließt.

Genau. Da die meisten Geräte unsymmetrisch miteinander verbunden sind, 
fließt dann gerne ein kapazitiv eingekoppelter Erdausgleichsstrom über 
die Masseverbindungen zwischen den Geräten und verursacht unweigerlich, 
praktisch immer einen nicht tolerierbaren Spannungsabfall. Dieser Strom 
fließt sogar dann, wenn die anderen Geräte keinerlei Erdverbindung 
haben, weil immer genügend Streukapazitäten gegen Erde und andere 
Gegenstände vorhanden sind. Eine gewisse Abhilfe schafft symmetrische 
Signalführung.

von Klaus R. (klara)


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Hallo,
wie wäre es mit besseren OPV's?

PSRR: 160dB (Typ)
CMRR: 150dB (Typ)

http://www.linear.com/product/LTC2057
Gruss Klaus.

von Lothar S. (loeti)


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Im neuesten Halbleiterheft von Elektor gibt's da einen 
Schaltungsvorschlag (mit Platine) zur Stromversorgung von 
Messverstärkern:
http://www.elektor.de/jahrgang/2013/juli-047-august/slow-start-stabilisator.2498387.lynkx

von gk (Gast)


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Wow, hier werden schon wieder exotische Möglichkeiten diskutiert. Und 
das ohne dass der TO sich darüber ausgelassen hat, wo den genau sein 
Problem liegt oder wie genau, bzw. störungsarm er es überhaupt braucht. 
(So genau wie nötig..). Auch in einem HP 3458 ist vermutlich ein 
normales Trafonetzteil eingebaut.
gk

von MaWin (Gast)


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> Im neuesten Halbleiterheft von Elektor gibt's da einen
> Schaltungsvorschlag

Au Scheisse, Elektor:

"Für den Einsatz in den Stromversorgungen von hochpräzisen 
Messschaltungen und A/D-Wandlern ist der standardisierte Spannungsregler 
7805 normalerweise nicht geeignet. Der Ausgangsspannung ist ein 
Rauschteppich überlagert, und das Einschaltverhalten ist unzureichend 
definiert."

daher tauscht man den
https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/LM7805.pdf
mit 40uV Rauschen gegen einen
http://www.led-treiber.de/MIC2941A.pdf
mit 400uV Rauschen.

von Lothar S. (loeti)


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Es geht auch mehr um den Rauschfilter in diesen Vorschlag, weniger den 
IC-Regler und den Softstart.

Ich verwende einen ähnlichen T-Filter bei der Versorgung des USB-MSM von 
ELV mit sehr positiven Ergebnis.

Grüße Löti

von kennie (Gast)


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http://waltsblog.waltjung.org/?page_id=533

Schau Dir die Artikel "Regulators for High-Performance Audio" an, da 
sind mehrere Schaltungen die wesentlich bessere line regulation haben 
als 78x-Spannungsregler IS insb. bei hohen Frequenzen (90dB bis 100kHz).

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