Spänningsinverterare

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej!

Jag har kommit på att jag behöver en enkel spänningsinverterare till mitt nya gitarrförstärkarprojekt (MkII).

Kretsen är enkel men jag är inte helt säker på att den kommer att fungera för det finns vissa kapplöpningsrisker hos utgångarna dvs att utgångarna inte slår om exakt samtidigt så att det därmed kan bli korta stora strömspikar från en utgång till en annan, men energin (Pt) hos dessa glitchar kommer vara så liten att jag faktiskt tror att det kommer att fungera, vad tror Ni?

Regulatorn är lite onödig men bara om man inte kör med batteridrift och behöver en stabil matning modell fixed bias för JFET eller rör för den delen, jag gillar att inkludera batteridrift-tänk i mina produkter.

MVH/Roger
PS
Det blir nog ingen Eagle av detta men den är så simpel att ett veroboard blir enkelt att bygga.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Zhorts
Inlägg: 217
Blev medlem: 15 augusti 2011, 14:42:03

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Zhorts »

Är du orolig för omslagsglitchar så kan du ju alltid sätta ett väl valt litet seriemotstånd på alla utgångar (ett per utgång). Då får du ju på samma gång ett överströmsskydd, så att du inte bränner ICn om något går tok på förbrukarsidan.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej Zhorts!

Tack för din kommentar.

Jag har lite grand tänkt på seriemotstånd men det känns inte som om det räcker för se det såhär att om jag kör på maxspänning (20V AMR) och samtidigt bara vill tappa 1V vid 25mA/st då betyder det 40 Ohm/st och 20V/40 Ohm vid omslagsglitchen (eller kotslutning av last) är 0,5A vilket ju ändå inte funkar.

Jag kommer således koppla upp originalet kanske ikväll och testa.

En sak man kanske skulle kunna göra är att åtminstone förhindra obalans i hystereserna genom lyfta ut en enda Schmitt-inverterare, nyttja den som oscillator och låta den styra övriga fem bara i parallell, detta borde minimera utgånsglitcherna, eller vad tror du?

Fast jag tycker kopplingen är lite rolig samtidigt som utströmmen maximeras.

MVH/Roger
PS
När jag testbygger denna så kommer jag sätta 1k i serie med VDD och mäta hur det rycker i matningen, sen kommer jag testa 1+5 och mäta om, eventuellt får jag hänga på en liten last för att kunna se spikarna ordentligt fast jag tror inte det behövs :)
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag har nu kopplat upp min spänningsinverterare och mätt lite.

Signalen ut blev hyfsad även om d-c var ganska långt ifrån 50%.

Strömmätning över ett 1k seriemotstånd till Vcc gav ett mycket skumt utseende, dessutom peakas hela 2mApp.

Det skumma utseeendet bestod i att strömmen blev trappstegsformad med typ 5 olika steg, såg inte alls bra ut.

Sen testade jag hur mycket ström jag kunde få ut, stoppade vid 4k7//10k last fast då hade jag glömt att kortsluta Vcc-motståndet :D

Men detta såg ändå dåligt ut så jag bestämde mig för att testa separat oscillator plus parallellande av de 5 övriga Schmitt-inverterarna.

Då blev det mycket bättre!

Signalen är nära 50% d-c och ser jättefin ut och strömförbrukningen i stand-by är bara 0,5mApp men när jag sedan försöker dra ström blir jag besviken, utgångarna klarar bara 2,5Vpp över 120 Ohm dvs runt 21mA.

Jag är mycket konfunderad över detta för HC-data (nu körde jag alltså med en 40106@5V) säger 25mA/grind.

Fast om man bara ska invertera för bias hos FET/rör så räcker ju 21mA långt.

Bifogar några oscilloskopbilder.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1337
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av persika »

Jag skulle ha testat med att koppla in en diod till, se bild.
Dock vet jag inte om strömförbrukning blir större än vad du önskar.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1943
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av YD1150 »

Dioden är nog obligatorisk för annars finns det ingen DC-väg för likströmmen.
Om man inte förlitar sig på läckströmmen i 1uF-kondensatorn.
Två stycken schottkydioder eller germaniumdioder kan ge lite högre utspänning.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

persika skrev:Jag skulle ha testat med att koppla in en diod till, se bild.
Dock vet jag inte om strömförbrukning blir större än vad du önskar.
Jag är så dålig på elektronik att det är skrämmande!

Men en sak tror jag mig förstå, kondensatorer leder inte ström, de leder laddning, nu är ju ström definierat som laddning i rörelse men det rör sig inte så mycket (eller länge) när det kommer till kondensatorer ty de laddas bara upp respektive ur.

Ett sätt att kanske "bevisa" påståendet är att dielektrikat i kondensatorer ofta är av plast...

Ett intressant fenomen angående detta är att två kondensatorer kopplade i serie kommer ha en potentialskillnad om

\(V_1=\frac{C_2}{C_1+C_2}V\)

där V är V1+V2 (som en minnesregel för detta kan man tänka strömdelning).

Detta alltså trots att de inte leder ström :)

MEN man kan se det som att de leder ström (åtminstone dynamiskt) vilket gör livet mycket enklare.

Nog om det, jag fattar inte varför det skall finnas en diod där, vad som händer dynamiskt vid positivt sving är ju att den dioden kommer kortsluta generatorn och jag skulle bli förvånad om inte det leder till mycket högre strömförbrukning.

Så vad är tanken med dioden överhuvudtaget?

Om inte för att begränsa det positiva svinget men vad är det som eventuellt tar skada av det, det sitter ju en diod där redan.

Eller har det nåt att göra med att högra 1u behöver laddas upp ordentligt när jord är positiv?

MVH/Roger
svanted
Inlägg: 5082
Blev medlem: 30 augusti 2010, 21:20:38
Ort: Umeå

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av svanted »

det är kondingen som ska skapa den negativa spänning du vill ha.
under positiv period laddas den upp genom dioden och under negativ flyttas + polen till 0v och då får den tidigare 0 sidan negativ potetial.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag är för dum för att fatta sånt här :doh:

Orkar du bokstavera riktigt ordentligt?

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Vänta lite, under positiv halva laddas ju kondingen upp (men bara om blå diod sitter där och då med 0 på minussidan dvs då har den plus på plussidan), sen när det blir minus på plussidan då är den gamla uppladdningen av amplituden kvar så att minussidan blir amplituden ytterligare minus, eller?

Med andra ord känns det som om det blir en negativ spänningsdubblering, hur fel har jag nu?

MVH/Roger
PS
Tror jag fattar nu, kondingen är som ett batteri och om den är uppladdad och man flyttar ena sidan enligt ACn's variation på ena sidan så följer andra sidan med, gäller bara att se hur den laddar upp sig och därmed blir till ett batteri.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 29907
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av MadModder »

Ja, det funkar exakt likadant som en spänningsdubblare. Skillnaden är bara att kondingarna och dioderna sitter bakfram, och den som går till jord går till plus istället. :)
persika
EF Sponsor
Inlägg: 1337
Blev medlem: 31 juli 2006, 22:14:37
Ort: Österlen, Skåne

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av persika »

Det var tidigt på morgonen jag skrev förra inlägget.
Vid närmare eftertanke ska den blå dioden inte i sig själv leda till större strömförbrukning, men spänningsinverteringen kommer att fungera mycket bättre med två dioder istf en.

Det är ju lätt att koppla in en och prova.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Det ska jag faktiskt göra, jag var mest orolig för "kapplöpningen" hos utgångarna i min ordinarie koppling och där visade det sig ju att jag hade åtminstone instinktivt rätt.

Fast såhär efteråt är det inte så svårt att förstå att det blev knas för inverterarna är ju individer och speciellt har dom individuella omslagspunkter/hystereser.

I det andra fallet är sedan flankerna så branta så skillnader i omslagspunkter blir obetydlig varvid utsignalen blir att se bättre ut.

Men vad som förvånar mig är den ynka utströmmen som jag benämnt "21mApp" vilket egentligen innebär 10mA pga ren DC med ungefär 50% d-c.

Men jag ser nu i databladet för 40106 att strömmen per grind faktiskt inte är större än runt 2mA, så det stämmer.

Jag som är rätt säker på att strömmen ut från en HC14 är runt 25mA max, fast då får man leva med max 7V som Vdd.

Sen är det mycket intressant att Ni säger att detta faktiskt blir en spänningsdubblare om jag lägger till blå diod, jag tror egentligen inte heller att strömförbrukningen blir så mycket högre för 1u laddas ju väldigt fort när det inte finns nåt R, så att säga, och DC-mässigt är det alltid d-c som gäller.

Det roliga med det här tycker jag är att då en 40106:a tål 20V (AMR, dock) så kan man rent teoretiskt få ut hela -40V pga detta häftiga trick och -40V duger tom för biasering av många slutrör.

I morgon (eller eventuellt senare beroende på hur tråkigt jag får) skall jag testa detta.

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

Jag hade rätt, AMR är 25mA för 74HC14:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc14.pdf

och för 40106 är Io alltså bara runt 2mA:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cd40106b.pdf

4000 är mycket universiella map drivspänning men de är ganska långsamma, HC är mycket snabbare men inte lika universiella vad gäller drivspänning.

Tur man snart får packa upp en seriös laddning med båda dessa favoritfamiljer vad gäller logikkretsar :)

Lite smal vit tejp och våghalsig väggmontering av Raaco-skåp kvar bara :D

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Spänningsinverterare

Inlägg av Spisblinkaren »

MadModder skrev:Ja, det funkar exakt likadant som en spänningsdubblare. Skillnaden är bara att kondingarna och dioderna sitter bakfram, och den som går till jord går till plus istället. :)
Jag tycker sånt här är jättesvårt men när man förstår att kondingen "tar med sig" uppladdningen/spänningen så blir det enklare.

MVH/Roger
Skriv svar