Hallo, ich möchte eine spannungsgesteuerte Stromquelle aufbauen, die in der Lage ist besonders kleine Ströme Präzise auszugeben. Bipolar soll das ganze auch noch sein. Hab schon Schaltungen mit OP und Mostet gefunden, jedoch nicht bipolar. Um den kleinen Strömen gerecht zu werden, wird der Stunt wohl recht hochohmig sein müssen. Aber dann hat man sicherlich auch einen großen Rauschpegel. Könntet Ihr mir vielleicht sagen, welche Bauteile für meine Zwecke ins Aufs gefasst werden sollten, damit ich mal anfangen kann zu simulieren? Der Ausgangsstrom soll bei 1pA - 100 mA liegen, ich nehme mal an, dass ich den Shunt wegen der großen Dynamik wohl schaltbar machen muss. Gruß Thomas
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Thomas K. schrieb: > Hab schon Schaltungen mit OP und Mostet gefunden, jedoch nicht bipolar. Du kannst den MOSFET auch durch einen bipolaren Transistor ersetzten, dann hast du aber einen Fehler wegen dem Basisstrom. Wieso muss es bipolarer Transistor sein? Was ist falsch an einem MOSFET?
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Thomas K. schrieb: > Der Ausgangsstrom soll bei 1pA - 100 mA liegen, 1 pA dürfte Freiluftverdrahtung auf Teflonstützer bedeuten, 11 Zehnerpotenzen sind eine Menge Holz. 3-4 Shunts mit Reedkontakt auf Stützer umgeschaltet könnte klappen. Butzo
Max H. schrieb: > Wieso muss es bipolarer Transistor sein? Was ist falsch an einem MOSFET? Er meint wohl keinen bipolaren Transistor, sondern eine bipolare Stromquelle, also eine, die Ströme beider Polaritäten lifern kann.
@ Thomas K. (buma) >Der Ausgangsstrom soll bei 1pA - 100 mA liegen, ich nehme mal an, dass >ich den Shunt wegen der großen Dynamik wohl schaltbar machen muss. ;-) Wollen kann man viel, aber satte 11! Zehnerpotenzen sollstes du dir erstmal aus dem Kopf schlagen. Das wäre selbst für Vollprofis ne satte Herausforderung. Bau erstmal was im Bereich 1uA-100mA, da hast du genug zu tun. Ein Klassiker ist die Howland Current Source, die kann sogar 4 Quadranten. https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle http://www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/understanding_circuits/current_source/howland_current_source/howland_current_source.htm Wozu meinst du, eine derartig exotische, bipolare Stromquelle zu benötigen?
Thomas K. schrieb: > Der Ausgangsstrom soll bei 1pA - 100 mA liegen, Ja klar, schlag noch mal im Physikbuch nach. Unter Grundlagen.
Der Zweck ist eine Messung per Lock-In-Verstärker an Mikro-/Nanostrukturen. 100mA sind da schon eigentlich zu viel, aber ich dachte halt, ein bisschen Headroom einzuplanen. Aber wenn es nur 1mA ist, wäre es auch ok. Ich würde dann einen niederfrequenten Strom in die Probe einprägen und dann am Lock-In-Verstärker die per 4-Punkt-Messung abgegriffene Spannung messen.
@ Thomas K. (buma) >Der Zweck ist eine Messung per Lock-In-Verstärker an >Mikro-/Nanostrukturen. 100mA sind da schon eigentlich zu viel, aber ich >dachte halt, ein bisschen Headroom einzuplanen. Aber wenn es nur 1mA >ist, wäre es auch ok. Aha, wir nähern uns dem wirklichen Zweck. Lock-IN heißt aber AC. Welche Frequenz soll dabei genutzt werden? Und wenn wi schon am sinvollen Einschränken sind. Brauchst du WIRKLICH 1pA? Oder reicht eher 1nA? Oder gar ein 1µA als untere Schwelle?)
wenn ich 1nA hinbekäme wäre es schon mal ganz gut. Was die kritische Stromdichte der Nanostrukturen angeht, kann ich leider noch nichts sagen. Das werden die ersten Messungen zeigen. Aber ich wäre jedenfalls schon einmal froh, ab 1nA zu charakterisieren. Und wenns dann mal mehr Strom sein soll, kann ich ja immer noch nen anderen Verstärker anschließen. Das soll jetzt nicht der limitierende Faktor sein. Letztendlich hatte ich im Eingangspost schon irgendwie die eierlegende Sau gesucht. Die Frequenz wird nicht allzu hoch werden. Maximal einige hundert Hz
@ Thomas K. (buma) >schon einmal froh, ab 1nA zu charakterisieren. Und wenns dann mal mehr >Strom sein soll, kann ich ja immer noch nen anderen Verstärker >anschließen. 1nA -1mA sind zwar immer noch satte 6 Dekaden, ist aber deutlich realistischer. Meine Empfehlung mit der Howland Current Source bleibt.
Falk Brunner schrieb: > @ Thomas K. (buma) > >> schon einmal froh, ab 1nA zu charakterisieren. Und wenns dann >> mal mehr Strom sein soll, kann ich ja immer noch nen anderen >> Verstärker anschließen. > > 1nA -1mA sind zwar immer noch satte 6 Dekaden, ist aber deutlich > realistischer. Meine Empfehlung mit der Howland Current Source > bleibt. Würde ich nicht machen. Hatte zuviel Ärger mit dieser Schaltung. Gegenvorschlag: Stellbare Wechselspannungsquelle, Längswiderstand 10MOhm, aktiver Strommesser in den Stromklemmen. Spannung durch Regelkreis nachstellen, bis der Strom passt. 10mV/10MOhm = 1nA. Bereichswechsel ist sehr einfach durch Wechseln des Längswiderstandes (und Umschalten des Strommessers natürlich).
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