Moin!
Ja.
Der P-Kanal hat aber den Vorteil, daß Du ihn bei ansonsten gleicher Schaltung gegen einen PNP austauschen kannst, ohne daß der Basisstrom mit durch den Laser fließt. :-)
Die Dioden, die ich bislang in der Hand hatte, hatten allerdings allesamt Anode=Case, und wenn man das auf GND haben will, geht kein Weg daran vorbei, die gesamte Schaltung ins negative zu spiegeln. Dann hätte man wieder N-Kanal/NPN. YMMV.
Gruß, Michael.
Danke. Habs bestellt. Für einen gerade noch akzeptablen Preis (60EUR) in D. So sehr wie ich im Moment im Dunkeln stochere, sollte ich das Buch mir eher früher als später zu Gemüte führen. Versand aus USA dauert mir potentiell zu lange.
Als Literatur ist prompt Motchenbacher/Fitchen angegeben :-)
Ok. Hast mich überzeugt.
Stimmt. Der Knick in der Kennlinie gerade in dem Bereich, von einigen Hundert mA in dem man den Laser häufig betreiben möchte, war mir auch schon als nicht so günstig aufgefallen.
Ok. Ich werde Drahtwiderstände vermeiden.
Ich dachte an einen nach außen reichenden Kühlkörper für alle Bauteile, die Wärme loswerden müssen. Eventuell ein Alu-Gehäuse mit integriertem Kühlkörper. So etwas wie die "Kührippengehäuse" von Fischer:
Jo. Das kenn ich. Unangenehmerweise gehen die Störungen nicht (nur) über Leitungen, sondern auch als magnetisches Wechselfeld durch die Luft und alles, was von weitem nach Schleife aussieht fängt sich einen Brummer ein. Da hilft dann auch die übliche Schirmung nicht weiter. Alles mit MuMetall auszukleiden ist natürlich auch keine Lösung. Wenn möglich will ich ohne Lüfter, ohne DC-DC-Wandler, ohne Schaltnetzteile und ohne Digitaltechnik auskommen.
Ah ja. Danke für die Tipps.
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-- Kai-Martin Knaak http://lilalaser.de/blog
Weil Du den Bereich ansprichst...ich hatte dieser Tage einen Vertreter für Kabel und Leitungen nach Kundenwunsch im Haus, und der hat Koaxkabel gezeigt, die in einem gut daumendicken Kabel eine dreistellige Anzahl von 50 Ohm-Koaxialleitungen vereinten. Irre! Der hatte wahrlich geniale Produkte in seinem Musterköfferchen... Hast Du mit sowas auch zu tun? Er hat nur erwähnt, daß die für irgendwelche Tastköpfe im medizinischen Umfeld verwendet werden, offenbar also für Arrays welcher Art auch immer.
7-14 Tage in einem "Global Priority Mail Large Flat Rate Envellope" $9,50. Rekord war bei mir unlängst IC im "small Flat ..." Umschlag ( $5,25 ): 3 Tage. Wesentlich ist, daß der Verkäufer paypal oder sonst eine passende Zahlungsmöglichkeit bietet. Wechselkurs ist günstig: $ ist nur 80% von EUR. Das Problem bei $32: nur bis ca. $25 Warenwert unter Zollgrenze, d.h. Postbote hätte eventuell nachkassiert. Man sollte Globalisierung als Chance begreifen.
Richard Whitehead ( den Autor scheinen sie nichtmehr zu nennen ) rechnet noch von Hand. Heutzutage wäre LT-Spice bequemer. Man muß sich aber klar sein, daß alle Rechenmodelle nur Schätzungen sind. Die von Halbleiterherstellern oft zitierten Quantech Geräte werden bei
Bei Widerständen ( und wohl nicht nur dort ) zerfällt das Rauschen in den theoretischen Teil der nur von den Ohm abhängt und den zusätzlichen technologischen Teil den man miminieren kann indem man besseres Bauteil kauft. Homogenes Metall ist gut:
MfG JRD
"Klaus Bahner" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@ieee.org...
Kommt mir eher wie eine Einschalt-Sicherheit vor: Im Einschaltmoment der Betriebsspannung (sagen wir wenn sie 2V hat) tut der OpAmp alles andere als wie im Datenblatt zu funktionieren. Damit die Laserdiode nicht versehentlich aufgesteuert wird, puffert C1, er muss erst aufgeladen werden und die 100 Ohm reichen, um den OpAmp-Ausgang nach 0V (Differernz zu +) hin zu belasten. Ist die Schaltung in Betrieb, hat sich C1 auf die Gate-Spannung aufgeladen, die fuer Nominalstrom notwendig ist, da schafft der OpAmp die 100Ohm, ist ja fast keine Spannungsdifferenz da also kaum Strombelastung.
-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/ de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/ Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask. Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news:jYzQg.3294$ snipped-for-privacy@newssvr12.news.prodigy.com...
Das macht man bei solchen Schaltungen immer: Impulsantwort auf Uberschwinger untersuchen, C passend einsetzen, schliesslich kompensiert man damit die EInfluesse des Leiterplattenlayouts etc. und will trotzdem moeglichst schnell sein.
-- 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.
Hi..
So wie ichs verstanden hab, kommt der Opamp aus diesem Zustand wohl schnell genug wieder raus - im Gegensatz zur Schaltung mit FET, wo der leerlaufende Opamp-Ausgang in die Betriebsspannungsgrenze fährt.
| After the load change the opamp regulates the BJT | base to its correct operating value, say 1.14V etc. The small 0.1V | change is quickly accomplished without any overcurrent.
| I'm thinking of say a standard opamp-controlled constant-current sink
Message-ID:
Gruß, Michael.
Moin!
Wenn die Regelung nur so langsam sein soll, kannst Du deren Ausgang natürlich auch noch schön glätten. Vom Transistor zur Diode: R in serie, C nach GND, L in serie. L glättet den Strom durch die Diode und koppelt externe Modulation (Stromklau, Bias-T) von der Regelung ab. C sorgt dafür, daß die Stromquelle auch bei hohen Frequenzen eine Senke sieht, in die sie den Strom pumpen kann, ohne den Spannungshub aufzureißen. R ist gut für die Stabilität (Größenordnung vielleicht 1V Spannungs- abfall).
Gruß, Michael.
"Michael Eggert" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@4ax.com...
In Nanosekunden ? Njet.
Schneller ja, aber nicht schnell genug.
-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage:
Du meinst also (ich trag mal Werte ein, die mir plausibel vorkommen):
R L Regelung----1R----*--------100uH---------*--------*-------* | | | | | C | | | | rf_mod---100nF---* Strom | | | Klau | C R FET LD 10uF 10k | | | | | | GND GND GND GND Die Induktivität haben die Australier auch in der Schaltung.
In der RC-Kombination würde ich ganz stumpf einen Tiefpass identifizieren. Oder ist das wegen der Induktivität ein Fehlschluss? Besteht die Gefahr, dass sich L und C zu einem Schwingkreis zusammentun?
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-- Kai-Martin Knaak http://lilalaser.de/blog
Ja. Das ist der Vorschlag von Rafael, der mir sehr vernünftig vorkommt. Ich hätte gesagt, dass er eine Konstant-Spannungsquelle mit einer Konstantstromquelle kombiniert. Aber das ist wohl nur eine Frage, was man Ballast und Referenz nennt.
Bei der Gelegenheit: Kann man etwas gewinnen, wenn man statt Spannung in Ballast-Dioden zu verbraten, weitere Konstantstromquellen einfügt? Also drei oder vier Konst.stromquellen hintereinander?
So dachte ich mir das. Zusätzlich noch eine Enable-Leitung, die dafür sorgt, dass die Laserdiode nur dann Strom bekommt, wenn eine Reihe von Kontroll-Bedingungen erfüllt sind.
Die Möglichkeit über AD-Wandler und uC den Strom digital einstellen zu können, wollte ich erst in späteren Versionen anpacken.
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-- Kai-Martin Knaak http://lilalaser.de/blog
Ich seh schon: Ich werde mir beim ersten Probe-Prototypen die Einschalt-Transienten mit dem Speicherscope ganz genau anschauen und dann nach Bedarf mit Verzögerungs-Kondensatoren improvisieren.
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-- Kai-Martin Knaak http://lilalaser.de/blog
Hallo Kai-Martin,
Doch gerade dort sind Verbesserungen moeglich, die einen von der Konkurrenz abheben koennen. Eines der vielen Beispiele bei Kunden war ein Gilbert Multiplier, den ich durch ein FET Array und kleine HF Uebertrager ersetzte. Das ganze kostete nicht mehr als vorher, aber die Leute sagten, es waere gewesen, als haette einer das Fernlicht eingeschaltet.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
Hallo Ralph,
Ja, damit habe ich zu tun. Solche Kabel werden fuer Ultraschall Transducer eingesetzt. Das koennen zwischen 128 und 256 Verbindungen sein. Meist oberhalb von 70ohm Impedanz.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
Hi!
Genau.
An einer Spannungsquelle wäre das so.
Fehlschluss ja, aber wegen der Stromquelle - da die theoretisch eine unendlich hohe Impedanz hat, fällt R vom Laser aus gesehen nicht weiter auf. Dem Regler hingegen könnte es guttun, nicht direkt gegen L und C zu arbeiten.
Hm ja, da die LD einen kleinen differentiellen Widerstand hat, ist da gewissermaßen schon ein LC-Schwingkreis. Dessen Resonanzfrequenz sollte besser außerhalb der Reglerbandbreite liegen, sonst arbeitet der Stromregler gegen einen Leerlauf. Möglicherweise könnte es auch sinnvoll sein, den R nach rechts zu nehmen, also direkt in Reihe zu L, um den Schwingkreis zu dämpfen (sofern L nicht eh einen hohen Innenwiderstand hat). Oder C weglassen, dann darf L aber nicht zu groß sein (Stromregler gegen Leerlauf).
Allgemein: Bei solchen Sachen, wo schieflaufende Tests teuer werden können, lohnt sich eine Simulation durchaus. In z.B. LT-Spice (kostenlos) hat man sich an einem Nachmittag eingearbeitet und die paar Standardbauteile schnell zusammengeklickt. Die LD kannst Du aus Standarddioden, R und C modellieren, die Parameter (Durchfluss- spannung, diff. Widerstand, Kapazität) findest Du ja im Datenblatt.
Gruß, Michael.
Ahja, spannend. War hier zwar 50 Ohm, aber seis drum, die Richtung ist die Selbe. Wird das Zeug wirklich von Hand verlötet? Klingt zwar logisch, weil einfach viel zu fein für maschinelle Verarbeitung, aber der Aufwand...wow. Nun, der Preis derartiger Technik ist natürlich auch entsprechend. Momentan ist anscheind deren krassestes Kabel eines mit 630 Koaxkäbelchen drin...jedes so dünn, wie sonst Kupferlackdrähte sind.
Hallo Ralph,
Mittlerweile geht man auch zu HV-Mux im Kopf ueber. Das hatten wir schon in den 90ern gemacht. Geht natuerlich nur soweit, wie man eine Array-Breite fuer das Beamforming braucht.
Entwickelt Ihr denn Ultraschallgeraete?
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
Hallo Manfred,
Fuer ein Einzelgeraet oder Hobby mag so ein Frisieren ja angehen, aber damit kaeme hier keiner im Design Review durch. Dann sollte man doch gleich eine Schaltung entwickeln, die von Natur aus schnell und stabil ist. In der Serienproduktion ist jeglicher manuelle Trimmprozess verpoent.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
Hallo Manfred,
Also eine Art "Angst-RC" :-)
Ist jedoch ein heikle Sache. Wenn z.B. die 10V mal kurz einknicken, der Opamp nachregelt und dann die 10V zackig wieder nach oben kommen, koennte die Laser Diode schon dahin sein. Zumindest, wenn man sie knapp am roten Bereich betreibt. Fuer so etwas reicht ein kurzer Netzeinbruch, wo dem Laengsregler im Netzteil mal fuer einige Sekunden die Luft wegbleibt. Es sei denn, man haette dafuer einen reaktionsschnellen automatischen Not-Aus.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com
Hi!
Gute Einstellung, da mag ich auch gleich noch was beisteuern...
In meinen Schaltungen habe ich neben den failsafe Stromregelungen immer noch folgende Schutzschaltungen implementiert:
- Stromklau-Transistor, der per R/C/D-Kombination vor der Basis für ein schnelles Ausschalten und ein langsames Einschalten sorgt. Bei Bedarf kann ich das mal abmalen, einfach hier bescheidsagen...
- Stromklau-Relais, das durch seine Trägheit für zusätzliche Sicherheit beim Ein/Ausschalten sorgt. Auch bei ausgeschaltetem Gerät ist eine angeschlossene Laserdiode damit sicher kurzgeschlossen und so halbwegs sicher gegen statische Entladungen - ich schreibe "halbwegs", da hier ein (zweites, parallel angeschlossenes) Relais im Laserkopf wirksamer wäre.
- Einschaltprozedur: Relais ohne Spannung schließt Diode kurz und überbrückt damit den Einschaltzeitpunkt. Sobald die Versorgungs- spannung steigt, möglichst noch unterhalb der Schwelle, kommt gleich der Transistor dazu und schließt ebenfalls kurz. Beim Wechsel von Standby zu Betrieb zieht erst das Relais an (Laser freigegeben) und dann nimmt auch der Transistor langsam immer weniger Strom weg, so daß nach und nach mehr durch die Laserdiode geht.
- Ausschaltprozedur: Transistor schließt Laser kurz, Relais fällt ab und schließt ebenfalls kurz. Durch die R/C/D-Kombi an der Basis ist der Transistor etwa 1 Sekunde nach Abfall der Versorgung noch durchgesteuert. Das Relais sollte beim Zusammenbrechen der Spannung ebenfalls sicher abgefallen bleiben (siehe übernächster Punkt).
- Das ganze wird angesteuert von einem kleinen Mikrocontroller (AVR), der gleichzeitig auch als Versorgungsspannungs-Watchdog arbeitet.
- Relais und Transistor sollten vom Controller nur mit aktivem Ausgang so geschaltet werden können, daß sie den Laser freigeben. Bei ungenügender Controller-Versorgung hält dessen Brown-out-Detector den Controller im Reset und damit die Ausgänge auf high impedance. So ist gesichert, daß der Controller nicht "aus Versehen" den Laser einschaltet.
- Normale Watchdogs detektieren das Zusammenbrechen der Betriebs- spannung, ich arbeite anders: Zwischen Gleichrichter und Lade-Elkos sitzt noch eine Diode, so daß ich die ungeglätteten AC-Halbwellen überwachen kann. Diese gebe ich auf einen Interrupt-Pin am AVR und setze mit jeder Halbwelle den internen Watchdog-Timer zurück. Sobald die Netzspannung ausfällt, läuft der Timer durch und der AVR schaltet alles ab... und das halt "bereits beim ersten Ausbleiben der Periode" (TM) und nicht erst wenn die Spannung zusammenbricht. Geht natürlich auch in Hardware (retriggerbares Monoflop resettet FF, wenn Halbwelle ausbleibt).
- Überwachung der optischen Leistung: Auch wenn nicht nach Monitor- diode geregelt werden soll, kann es doch sinnvoll sein, diese wenigstens zu überwachen. Arbeitet der Laser normalerweise mit maximaler Leistung z.B. bei 40°C (weil da halt die Wellenlänge stimmt, natürlich kaum bei ECDL, aber halt bei DFB/DBR) und wird bei 20°C eingeschaltet, also bevor die Temperaturregelung ihn aufgeheizt hat, kann die optische Leistung ihn schon zerstören. Hier hilft eine Überwachung, und auch diese kann im Controller passieren, denn sie muss nicht besonders schnell sein, nur schneller als der soft-on (siehe erster Punkt) und schneller als sich die Leistung mit der Temperatur ändert. Schneller als die Modulation muss er nur sein, wenn diese nicht ohnehin auf einen kleinen Strombereich begrenzt wird.
- Der Controller kann auch gleich zur Anzeige aller wichtigen Parameter dienen. Insbesondere bei der Anzeige der Temperatur ist er normalen Panelmetern überlegen, da er gleich die Entzerrung der Thermistor-Kennlinie übernehmen kann.
- Sollte der Controller auch zur Temperaturregelung eingesetzt werden (praktisch, da einfache Anpassung der Parameter), muss unbedingt ein hochauflösender Wandler her. Spannungsteiler aus R_th/R(20°C) macht im mittleren Bereich etwa 1%/K, wenn ich mich recht entsinne... Das sind
0,1K Auflösung bei 10 Bit (interne Wandler vom AVR), für Anzeige ok aber für Regelung völlig indiskutabel. Unter 16, besser 20 Bit braucht man da nicht anfangen. Es sei denn, man benutzt eine Vorverstärkung, aber durch die ungünstige Kennlinienform bringt schon eine geringe Vorverstärkung eine große Einschränkung des messbaren Temperatur- bereichs.- Als Peltiertreiber nehme ich gern alte Audioverstärker wie TDA2050. Pentawatt5 (wie TO220 mit 5 Pins), 5A, läuft schon ab +-4,5V und damit ideal für die niederohmigen Peltiers. Ist praktisch ein Leistungs- Opamp und wird auch so angesteuert, wahlweise als Spannungs- oder Stromtreiber. Einzige Fußangel, steht im Datenblatt so klein wie das Kleingedruckte der Telekom: "The gain must be higher than 24dB" - sonst schwingt die Kiste! Also immer erst abschwächen und den Treiber verstärken lassen... Schalt/PWM-Treiber habe ich noch nie benutzt, da ich zu hohe Störungen bzw. Einstreuungen in den Diodenstrom befürchte. Aber vielleicht wäre es ja mal ganz spaßig, so einen volldigitalen all-in-one-DAC-PWM-Amp zu benutzen, TI hat da einige (TAS51xx), und die paar hundert kHz Schaltfrequenz könnten sich vielleicht schon gut filtern lassen. In den meisten Fällen kommts ja aber weder auf Platz noch auf das letzte im Längsregler verheizte Watt an...
Gruß, Michael.
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