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9-2018

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

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Bauelemente<br />

stand RFB des DA-Wandlers an die<br />

Widerstände R2 und R3 anzupassen.<br />

Hierbei gilt:<br />

Die Widerstände müssen so<br />

gewählt werden, dass sich der Operationsverstärker<br />

bei maximaler Eingangsspannung<br />

(der DA-Wandler<br />

verträgt ±10 V an V REF ) noch in seinem<br />

Arbeitsbereich befindet. Weiterhin<br />

ist zu beachten, dass der Eingangsstrom<br />

(engl. Input Bias Current<br />

IBias) des Verstärkers mit dem<br />

Widerstand R FB +R 2 || R 3 multipliziert<br />

wird, was einen wesentlichen Effekt<br />

auf die Offset Spannung hat. Aus<br />

diesem Grund wurde der Operationsverstärker<br />

ADA4637-1 gewählt,<br />

der sehr geringen Eingangsstrom<br />

und eine sehr geringe Eingangs-<br />

Offset-Spannung im Datenblatt<br />

angeben hat. Um Instabilitäten in<br />

der geschlossenen Regelung oder<br />

sogenanntes Klingeln zu verhindern,<br />

ist der 4,7 pF Kondensator zwischen<br />

I OUT und R FB eingefügt, was besonders<br />

bei schnellen Verstärkern zu<br />

empfehlen ist.<br />

Wie oben schon erwähnt, wird die<br />

Offset Spannung des Verstärkers<br />

mit der Verstärkung der geschlossenen<br />

Regelschleife multipliziert.<br />

Ändert sich die Verstärkung, die<br />

mit den externen Widerständen<br />

eingestellt ist, um einen Wert, der<br />

einem digitalen Schritt entspricht,<br />

wird dieser auf den gewünschten<br />

Wert aufaddiert, was einen differentiellen<br />

Linearitätsfehler erzeugt.<br />

Ist dieser groß genug, kann es zu<br />

einem nicht monotonen Verhalten<br />

des DA-Wandlers führen. Um<br />

diesen Effekt möglichst nicht entstehen<br />

zu lassen, muss ein Verstärker<br />

mit geringer Offset Spannung<br />

und kleinem Eingangsstrom<br />

gewählt werden.<br />

Vorteile gegenüber anderen<br />

Schaltungen<br />

Im Prinzip können auch Standard<br />

DA-Wandler genutzt werden, wenn<br />

Sie eine externe Referenz zulassen,<br />

jedoch gibt es ein paar wesentliche<br />

Unterschiede zu den multiplizierenden<br />

Wandlern. Standard-Wandler<br />

können am Referenz Eingang<br />

nur unipolare Spannungen mit einer<br />

begrenzten Amplitude verarbeiten.<br />

Neben der begrenzten Amplitude ist<br />

auch die Bandbreite des Referenzeinganges<br />

sehr eingeschränkt. Hierzu<br />

findet man den Wert „Multiplying<br />

Bandwith“ im Datenblatt. Bei dem<br />

16bit DA-Wandler AD5664 ist diese<br />

beispielsweise mit 340 kHz angegeben.<br />

Die multiplizierenden Wandler<br />

kommen mit bipolaren Spannungen<br />

am Referenzeingang zurecht, die<br />

vom Wert her auch über der Versorgungsspannung<br />

liegen können. Und<br />

die Bandbreite liegt deutlich höher,<br />

beim AD5453 ist diese mit typisch<br />

12 MHz angegeben.<br />

Fazit<br />

Multiplizierende DA-Wandler sind<br />

nicht so verbreitet, bieten jedoch<br />

vielfältige Möglichkeiten. Neben<br />

dem selbst gebauten PGA mit<br />

hoher Bandbreite, sind sie auch<br />

für mobile Anwendungen sehr gut<br />

geeignet, da der Leistungsbedarf<br />

unter 50 µW liegt. ◄<br />

SMD-Feststoff-Elektrolyt-<br />

Kondensatoren<br />

Sehr flache SMD-Speicherdrossel mit<br />

magnetischer Schirmung<br />

Der taiwanesische Hersteller<br />

APAQ Technology Co. Ltd bietet<br />

mit der neuen ACAS-Serie<br />

SMD-Aluminium-Feststoff-Elektrolyt-Kondensatoren<br />

in einem<br />

kleinen SMD-Kunststoffgehäuse<br />

an.<br />

Dieses hat Abmessungen von<br />

7,3 mm x 4,3 mm und eine Bauhöhe<br />

von gerade mal 1,9 mm.<br />

Die Serie zeichnet sich durch<br />

sehr niedrige ESR-Werte von<br />

6 bis 15 mR und einer Lebensdauer<br />

von 2000 Stunden bei<br />

105 °C aus. Die Betriebsspannung<br />

erstreckt sich von 2 bis<br />

neuerdings 4 V DC .<br />

Aktuell erhältlich sind die Werte<br />

220 und 330 µF (@120Hz), andere<br />

können auf Anfrage geprüft werden.<br />

Der Arbeitstemperaturbereich<br />

erstreckt sich von -55 bis<br />

105 °C.<br />

Geeignet sind diese RoHSkonformen<br />

Kondensatoren etwa<br />

für den Einsatz in DC-DC-Wandlern,<br />

Spannungsreglern oder als<br />

Entstörkondensator. Technische<br />

Beratung, Angebots- oder Musteranfragen<br />

über die<br />

• WDI AG<br />

info@wdi.ag<br />

www.wdi.ag<br />

Mit einem sehr kompakten<br />

Design und einer AEC-Q200-<br />

Zertifizierung bietet die HA66-<br />

Serie eine Leistung und Zuverlässigkeit,<br />

die für Anwendungen<br />

in der Automobilindustrie sowie<br />

Industrieanwendungen mit hohen<br />

Anforderungen entspricht.<br />

Die flachen magnetisch<br />

geschirmten Drosseln eignen<br />

sich ideal für den Einsatz in hocheffizienten<br />

DC/DC-Wandlern mit<br />

hohen Schaltfrequenzen bis zu<br />

3 MHz sowie für EMI- und Tiefpass-DC-Filter.<br />

Anwendungen<br />

im Verkehrswesen umfassen<br />

Antriebssysteme, Motorsteuerung,<br />

Getriebesteuerung, LED-<br />

Treiber, ABS-Bremssysteme,<br />

EPS, Radarsysteme und Kamerasteuersysteme.<br />

Im industriellen<br />

Bereich sind sie ideal für den Einsatz<br />

in Automatisierungssystemen<br />

sowie in DC/DC-Wandlern.<br />

Hauptmerkmale<br />

• Induktivität: 2,5 bis 220 µH<br />

• Strombelastbarkeit: 1,22 bis<br />

11,2 A (Erwärmung +40 °C)<br />

• DC-Widerstand: 18 mOhm bis<br />

820 mOhm<br />

• Abmessungen: 5,7 x 5,7 x 3 mm<br />

und 6,7 x 6,7 x 4 mm<br />

• Betriebstemperaturbereich: -40<br />

bis + 125 °C<br />

• pk components GmbH<br />

info@pk-components.de<br />

www.pk-components.de<br />

PC & Industrie 9/<strong>2018</strong> 65

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