Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Latch-Up beim einschalten


von Alex G. (alex94) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Leute,
ich arbeite zur Zeit an einem empfindlichen Photodiodenverstärker. Die 
Schaltung besteht aus Transimpedanzwandler, nachfolgende 
Verstärkerstufen, Filter und AGC-Stufe. Dazu kommt noch eine rauscharme 
Spannungsversorgung.

Die Schaltung funktioniert soweit, es gibt nur ein Problem - beim 
Einschalten kommt es leicht zu einem Latch-Up. Anstelle von normalen 
~70mA werden fast 1A gezogen was einen Phasenübergang (fest - gasförmig) 
des Spannungsreglers zur Folge hat.

Verhindern lässt sich das, indem zuerst die postive und dann die 
negative Spannungsversorgung eingeschaltet wird. Doch auch hier kommt es 
während der kurzen Zeit in der nur die positive Spannung anliegt zu 
einem unangenehm hohen Stromverbrauch.

Wie geht man damit um? Wie machen das die Profis?

Alex

von Nebel Stocherer (Gast)


Lesenswert?

Alex G. schrieb:
> Wie machen das die Profis?

Die Profis zeigen einen Schaltplan.

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

Alex G. schrieb:
> Wie machen das die Profis?

Die suchen den Fehler.

z.B. indem sie die Schaltung Teil für Teil abklemmen, bis der Latchup 
Effekt verschwindet, oder alternativ Teil für Teil in Betrieb nehmen bis 
der Latchup auftritt.
Um dazu nicht Unmengen an Spannungsregler in den gasförmigen 
Aggregatszustand zu überführen hilft eine passend eingestellte 
Strombegrenzung der Versorgung.

Wenn das Teilsystem gefunden ist, hilft oft das Datenblatt der Bauteile 
weiter warum es ggf. zu Latchup Effekten kommt.

von Alex G. (alex94) Benutzerseite


Lesenswert?

Nebel Stocherer schrieb:
> Die Profis zeigen einen Schaltplan.
Kein Scherz, es gibt momentan keinen - sorry. Muss aber noch gemacht 
werden, kommt also noch.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Alex G. schrieb:

> Kein Scherz, es gibt momentan keinen - sorry.

Ohne Schaltplan gibts auch keinen sinnvollen Lösungsvorschlag.
Latch-Effekte können u.a. entstehen, wenn du Signale an die
Eingänge eines ICs legst, bevor dieses mit Spannung versorgt
wird.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Alex G. (alex94)

>> Die Profis zeigen einen Schaltplan.

>Kein Scherz, es gibt momentan keinen - sorry. Muss aber noch gemacht
>werden, kommt also noch.

Das ist selbst für Bastler Pfusch^3. Und DU wunderst dich, daß du 
Probleme hast?

von Nebel Stocherer (Gast)


Lesenswert?

Alex G. schrieb:
> Kein Scherz, es gibt momentan keinen - sorry.

In diesem Fehlen liegt wohl auch der Hund (der Fehler) begraben.

von MiMa (Gast)


Lesenswert?

R7 ist zu klein. Würde ihn doppelt so groß machen ;-)

Aber interessante Montageart für einen IC..

von Sherlock (Gast)


Lesenswert?

Der Watson meint, Käfer mögen es vielleicht nicht, wenn man sie auf den 
Rücken legt und mit Drähten festbindet...

von oldeurope O. (Gast)


Lesenswert?

Alex G. schrieb:
> Die Schaltung funktioniert soweit, es gibt nur ein Problem - beim
> Einschalten kommt es leicht zu einem Latch-Up. Anstelle von normalen
> ~70mA werden fast 1A

Das ist ja ein cooler Strick. :-)
(Ich sehe fast nur Kondensatoren.)

Welches IC ist den dafür verantwortlich? Müsste doch
warm werden - obwohl gut gekühlt sind die ja mit dem
Rücken auf der Kupferfläche.

LG
old.

von MiMa (Gast)


Lesenswert?

Sherlock schrieb:
> Der Watson meint, Käfer mögen es vielleicht nicht, wenn man sie auf den
> Rücken legt und mit Drähten festbindet...

Da haben wir den Bug doch gefunden.

von Olaf (Gast)


Lesenswert?

> Wie machen das die Profis?

Vor allem haben die mal die Strombegrenzung ihres Labornetzteils auf 
100mA gestellt. :-)

Olaf

von Helmut S. (helmuts)


Lesenswert?

Mach mal jeweils eine "starke" Schottky-Diode antiparallel zur 
+Versorgung und -Versorgung.

Hintergrund:
Wemm an ICs hat die mit +V und -V versorgt werden, dann zieht es 
eventuell die -V über 0V. Wenn dann einzelne Eingänge hart auf Masse 
liegen besteht latchup-Gefahr.

von Nebel Stocherer (Gast)


Lesenswert?

Helmut S. schrieb:
> Hintergrund:

Ich bin mir sicher dass R42 falsch dimensioniert ist.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

MiMa schrieb:

> R7 ist zu klein. Würde ihn doppelt so groß machen ;-)

Das hast Du falsch abgelesen. Das ist "immer" der R42!
https://de.wikipedia.org/wiki/42_(Antwort)

> Aber interessante Montageart für einen IC..

Das ist die in HF-Schaltungen gern benutzte "dead bug"-Methode
(ernsthaft).

von Joe F. (easylife)


Lesenswert?

Alex G. schrieb:

[Foto von Drahtverhau]

(...)

> Nebel Stocherer schrieb:
>> Die Profis zeigen einen Schaltplan.
> Kein Scherz, es gibt momentan keinen - sorry.

YMMD.
Wie baut man denn so einen Verstärker, ohne zumindest eine Handskizze 
der Schaltung zu haben?
Ich schwanke zwischen Bewunderung und Ungläubigkeit.

von Alex G. (alex94) Benutzerseite


Lesenswert?

Aus der W. schrieb:
> Welches IC ist den dafür verantwortlich? Müsste doch
> warm werden - obwohl gut gekühlt sind die ja mit dem
> Rücken auf der Kupferfläche.

Ja deswegen konnte ich den Schuldigen noch nicht ertasten :)

Olaf schrieb:
> Vor allem haben die mal die Strombegrenzung ihres Labornetzteils auf
> 100mA gestellt. :-)

Hab nirgendwo geschrieben wie oft das bisher passiert ist. Lol

Helmut S. schrieb:
> Mach mal jeweils eine "starke" Schottky-Diode antiparallel zur
> +Versorgung und -Versorgung.

Werde ich versuchen. Dankeschön.

Nebel Stocherer schrieb:
> Ich bin mir sicher dass R42 falsch dimensioniert ist.

Schaltplan kommt heute Abend.

Vielen Dank schonmal für die Antworten.

von MiMa (Gast)


Lesenswert?

Harald W. schrieb:
> Das hast Du falsch abgelesen. Das ist "immer" der R42!
> https://de.wikipedia.org/wiki/42_(Antwort)

Da bin ich wohl im Layout eine Zeile verrutscht

Alex G. schrieb:
> Schaltplan kommt heute Abend.

Wirklich alles aus dem Kopf aufgebaut/überlegt/berechnet?

von Alex G. (alex94) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

MiMa schrieb:
> Wirklich alles aus dem Kopf aufgebaut/überlegt/berechnet?

Nein natürlich nicht. Allerdings nichts vollständiges. Auch wurden viele 
Werte "on the fly" angepasst.

Die meiste Mühe steckt in der ersten Stufe. Dazu existiert auch einiges 
an Material.

von Sherlock (Gast)


Lesenswert?

Lt. Plan ist Q2 ein PMOS, der mit Drain an +5V und mit Source über R1 an 
-Vcc angeschlossen ist.
Die intrinsische Diode ist damit in Flussrichtung geschaltet.
Soll das so sein?

Wie groß ist R1?
Welche Spannung liegt an?
Wird der warm?

von oldeurope O. (Gast)


Lesenswert?

Der inv-Eingang kann bis zu -0V7 unter GND gezogen
werden. Ob es daran liegt?

Dieser Beitrag ist gut:
Beitrag "Re: Latch-Up beim einschalten"

LG
old.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.