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groups:mg:private:steffensauer:fragen [2020/06/08 11:44] – Frage beantwortet rholstgroups:mg:private:steffensauer:fragen [2020/06/16 07:50] (current) – [Transistoren] rholst
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    * Welche Bauteile müssen noch in die Library eingepflegt werden?    * Welche Bauteile müssen noch in die Library eingepflegt werden?
      * Siehe [[groups:mg:private:steffensauer:lasertreiber-eagle-library|hier]]      * Siehe [[groups:mg:private:steffensauer:lasertreiber-eagle-library|hier]]
-===== Spannungsregler ===== +
-   *  Exakt welche Potentiometer verwenden wir für die Spannungsteiler der Spannungsregler? R20, R40 +
-     * Sollten relativ fein einstellbar sein und sich möglichst nicht von selbst verstellen, müssen allerdings nicht herausragend stabil sein +
-     * Damit verbunden, welche Potentiometer werden im Elektroniklabor verwendet, die an dieser Stelle sinnvoll eingesetzt werden könnten? +
-     * beste Lösung ist R20 = T93YA mit 12 Umdrehungen +
-     * Der Trimmer sollte so liegen, dass der Sollwert möglichst in der Mitte der Umdrehungen ist +
-     * **!** zu klären: 10kOhm oder 100 kOhm -> Welches Spannungsverhältnis ist nominell?+
 ===== Referenzen ===== ===== Referenzen =====
    * Welche Widerstände/Potentiometer verwenden wir für die Spannungsteiler der Referenzen? Aufgeteilt in folgende Fragen:    * Welche Widerstände/Potentiometer verwenden wir für die Spannungsteiler der Referenzen? Aufgeteilt in folgende Fragen:
Line 42: Line 36:
     * Bezieht sich auf R14, R27     * Bezieht sich auf R14, R27
     * Welche Widerstände sind dort am besten zu verwenden?     * Welche Widerstände sind dort am besten zu verwenden?
-===== Kondensatoren ===== +  * Antwort auf beide Fragen (PTB): 
-==== C70 (Seite 3) ==== +    * Hier sollte SMD 1206 ansatt 0805 benutzt werden. Da diese SMD-Widerstände leistungsstärker sind. Noch besser wäre es, wenn man 2x 1206 Widerstände mit doppelten Wert und parallel geschaltet sind.
-  * Welchen Footprint haben die 10uF Folienkondensatoren aus der Elektronikwerkstatt? +
-    * **!** Einarbeiten in Eagle-Library +
-==== C69 (Seite 3) ==== +
-  * Welchen Kondensator sollten wir hir verwenden? +
-    * Erste Empfehlungen werden im Datenblatt des LT3045, S.17 ausgesprochen, davon viele aber nicht für neue Designs empfohlen +
-    * Empfohlene Eigenschaften: 10uF, ESR < 20mOhm, ESL < 2nH (Datenblatt des LT3045, S.13) +
- +
-==== C65 (Seite 5) ==== +
-  * Welchen Kondensator verwenden wir hier? +
-    * gesucht: 10uF (oder größer) Folienkondensator mit ESR@100kHz < 100mOhm, aus Polyester o.Ä. (Vgl. Datasheet des LTC6655, S. 13)+
  
 ===== Transistoren ===== ===== Transistoren =====
Line 63: Line 47:
         * Nicht vom KMK-Lasertreiber, dort wird der Verpolschutz mithilfe von Dioden realisiert.         * Nicht vom KMK-Lasertreiber, dort wird der Verpolschutz mithilfe von Dioden realisiert.
       * Vielleicht eine der vielen Anmerkungen von Thijs oder KMK?       * Vielleicht eine der vielen Anmerkungen von Thijs oder KMK?
-        * **!** im Ordner mit den ganzen alten Schaltplänen mit Anmerkungen nachschauen +        * im Ordner mit den ganzen alten Schaltplänen mit Anmerkungen nachschauen 
-    * Gibt es einen vorgefertigten Footprint oder muss dieser noch erstellt werden?+        * Geht auf Anmerkung von KMK oder THijs zurück. Die o.g. Transistoren werden dort genannt. 
 +    * **?** Gibt es einen vorgefertigten Footprint oder muss dieser noch erstellt werden?
     * Bauteil durch richtiges ersetzen     * Bauteil durch richtiges ersetzen
   * T2 (Seite 4)   * T2 (Seite 4)
Line 71: Line 56:
     * Welcher Transistor sollte hier verwendet werden?     * Welcher Transistor sollte hier verwendet werden?
       * Gibt es irgendwelche besonderen Anforderungen, die der Transistor erfüllen muss?       * Gibt es irgendwelche besonderen Anforderungen, die der Transistor erfüllen muss?
-      * Einfach den Transistor aus der Soft-Start-Schaltung vom LM317 verwenden? +        * PTB: Nein. Genaue Wahl des Transistors ist egal 
-    * **!** Richtigen Transistor auswählen und in Schaltplan einarbeiten+      *  Einfach den Transistor aus der Soft-Start-Schaltung vom LM317 verwenden? 
 +        * Wenn der hier passt, dann ja 
 +        * ja, der passt 
 +        * **!** richtigen Transistor in Schaltplan einarbeiten
   * Q2 (Seite 4)   * Q2 (Seite 4)
     * Warum BC848?     * Warum BC848?
Line 78: Line 66:
       * wollen 200mA -> brauchen anderen Transistor       * wollen 200mA -> brauchen anderen Transistor
     * Welchen Transistor sollen wir hier verwenden?     * Welchen Transistor sollen wir hier verwenden?
 +      * PTB: FMMT493 oder BCP56T1G von Farnell. Die Transistoren gehen bis 500mA oder 1A
 +      * Wählen BCP56T1G, da er weniger warm wird, sonst aber vergleichbar ist
     * Ist der Footprint/das Schaltsymbol richtig?     * Ist der Footprint/das Schaltsymbol richtig?
   * Q3 (Seite 4)   * Q3 (Seite 4)
     * Warum IRF512?     * Warum IRF512?
       * Vielleicht hat Thijs den empfohlen?       * Vielleicht hat Thijs den empfohlen?
-      * **!** im Ordner mit den Schaltplänen mit Anmerkungen nachschauen+      * im Ordner mit den Schaltplänen mit Anmerkungen nachschauen 
 +        * keine Anmerkung dazu 
 +      * Mail von Thijs: 
 +        * keine Ahnung warum IRF512. Ich erinner mir dies nicht besonders. 
 +        * Die Anforderungen an diese Transistor sind nicht speziell. 
 +        * Wunschenswert wäre eine mit niedrige Gate-Source-Threshold um die Verluste gering zu halten. Dies ist aber bei deine Spannungen eher unwichtig. 
 +        * Es muss die Ströme und und Abwärme gut abkönnen. Mindestens jeweils einen Faktor 2 mehr als das schlimmste was du dort jemals denkt zu erwarten. Viel hilft viel. Es erhöht die Lebensdauer. 
 +    * **?** Welchen Transistor nehmen wir konkret??
     * Ist der Footprint/das Schaltsymbol richtig?     * Ist der Footprint/das Schaltsymbol richtig?
-===== Dioden ===== +
-  * D18 (Seite 4) +
-    * Warum Zenerdiode 7,5V? +
-    * Ist das die richtige Größe? +
-      * **!** im Ordner mit Schaltplänen mit Anmerkungen nachschauen +
-    * Welche Diode sollen wir hier verwenden? (Am liebsten SMD) +
-    * Bauteil in Library einpflegen +
-===== Schalter ===== +
-  * S1 (Seite 1, Hauptschalter) +
-    * Welchen Schalter wollen wir hier verwenden? +
-      * Welche Schalter haben wir im Elektroniklabor vorrätig? +
-      * Gibt es wesentliche Unterschiede zwischen Schaltern? +
-    * Bauteil in Library/Schaltplan einfügen +
-  * S3 (Seite 6, Schalter für Modulation)+
 ===== Spannungsversorgung ===== ===== Spannungsversorgung =====
   * Wie soll die Spannungsversorgung angeschlossen werden?   * Wie soll die Spannungsversorgung angeschlossen werden?
-    * XLR in der ersten Testversion +    * <del>XLR in der ersten Testversion</del> 
-      * **?**XLR-Stecker direkt auf der Leiterplatte angelötet oder über weiteren Stecker angeschlossen? +      * <del>XLR-Stecker direkt auf der Leiterplatte angelötet oder über weiteren Stecker angeschlossen?</del> 
-        * Damit einhergehend, wo die anderen Dinge auf der Leiterplatte platziert werden sollen (daraus ergibt sich, ob ein direkt auf die Platine auflöten überhaupt geometrisch sinnvoll ist) +        * <del>Damit einhergehend, wo die anderen Dinge auf der Leiterplatte platziert werden sollen (daraus ergibt sich, ob ein direkt auf die Platine auflöten überhaupt geometrisch sinnvoll ist)</del> 
-    * Backpane in der finalen Version+    * <del>Backpane in der finalen Version</del> 
 +    * Anschluss über den Steckverbinder für die Backpane in jeder Version. Erlaubt das Anschließen der PTB-Messgeräte oder so
 ===== Steckverbindungen ===== ===== Steckverbindungen =====
 ==== Stecker für Regelkreisplatine (S. 6) ==== ==== Stecker für Regelkreisplatine (S. 6) ====
   * Ist das wirklich so sinnvoll mit der Extra-Platine? Deutlicher Mehraufwand (genaue Beachtung der Abstände, zweite Platine etc.)   * Ist das wirklich so sinnvoll mit der Extra-Platine? Deutlicher Mehraufwand (genaue Beachtung der Abstände, zweite Platine etc.)
 +    * Ja, da wir eine Vielzahl verschiedener Kombinationen Messwiderstand-OP-Transistor-Kondensator ausprobieren wollen und das Implementieren aller Kombinationen zu viel Platz auf der Platine einnehmen würde
   * Welche Stecker?   * Welche Stecker?
-  * Welche Größe hat die andere Platine? +    * Buchsen- bzw. Stiftleisten 
-  * Wo genau müssen die Steckerleisten platziert werden? +  * **?** Welche Größe hat die andere Platine? 
-==== IP1 (Seite 7) Stecker für Display ==== +    * Ziemlich sicher nicht so groß aber genaue Maße sind wichtig!! 
-  * Was für einen Stecker verwenden wir hier? +  * **?** Wo genau müssen die Steckerleisten platziert werden? 
-    * Footprint etc. +    * **!** Zunächst Layout für die Steckplatine machen 
-  * Welche 4-pin Steckverbinder für Platinen haben wir im Elektroniklabor? +
-==== Anschluss für Laserdiode ==== +
-  * Stimmt die Pinbelegung wirklich? (Vergleichen mit Schaltplan von KMK-Lasertreiber) +
-    * Ja, ist die gleiche wie dort +
-  * Was für einen SUB-D9 Anschluss verwenden wir? +
-    * Direkt auf Platine oder an Gehäuse montiert und mit Kabeln verbunden? +
-    * Wie sieht das mit Schirmung aus? +
-  * Footprint etc. +
-==== SMA für Modulation ==== +
-  * Wirklich SMA? Warum nicht BNC? +
-  * Was für eine SMA-Buchse verwenden wir? Auf Platine oder an Gehäuse montiert mit Kabeln zur Platine? +
-  * Gibt es unterschiedliche Varianten, welche ist die richtige? +
-  * Footprint etc.+
 ===== ICs ===== ===== ICs =====
-==== LM317: IC1, IC9 (Seiten 3, 7) ==== 
-  * Welche verschiedenen Varianten gibt es? (Through hole, SMD, ...?) Welche verwenden wir? 
-    * Die verschiedenen Varianten sind im [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf|Datenblatt]], S. 3 aufgelistet 
-    * Wir wollen LM317-N oder LM317A im TO220-Gehäuse 
-      * haben 80dB statt 64dB [[https://en.wikipedia.org/wiki/Power_supply_rejection_ratio|PSRR]], wie es der LM317 hat 
-      * Gehäuse: hat geringste Temperatur pro Leistung im direkten Vergleich mit den anderen 
-    * Lohnt es sich hier einen Kühlkörper anzubringen? 
-      * [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf|Datenblatt]], S. 3: knapp 24°C/W Temperaturunterschied zur Umgeung. Bei $P = 200\,\mathrm{mW} \cdot 10\,\mathrm{V} = 2\,\mathrm{W}$ haben wir also $\Delta T = 2\,\mathrm{W} \cdot 24\,^\circ\mathrm{C}/\mathrm{W} = 48\,^\circ\mathrm{C}$ zur Umgebung (Falls ich das Datenblatt richtig interpretiere). 
-      * Im Datenblatt sind keine Hinweise auf den Einfluss eines Kühlkörpers zu finden (Suche nach "heatsink" oder "cooling" liefert kein Ergebnis) 
-      * Verwenden die anderen Designs Kühlkörper? 
-  * Footprint etc. 
 ==== LT3045: U2 (Seite 3) ==== ==== LT3045: U2 (Seite 3) ====
     * Footprint, Symbol etc.     * Footprint, Symbol etc.
Line 158: Line 121:
        * An die Widerstände gibt es keine besonderen Anforderungen, sowohl bezogen auf die Stabilität als auf die Leistung. Entsprechend können wir dort standardmäßige 0805 SMD-Widerstände verwenden.        * An die Widerstände gibt es keine besonderen Anforderungen, sowohl bezogen auf die Stabilität als auf die Leistung. Entsprechend können wir dort standardmäßige 0805 SMD-Widerstände verwenden.
        * Bezüglich der Potentiometer: Diese sollten eine relativ feine Einstellung zulassen, müssen darüber hinaus allergings ebenfalls keine besonderen Eigenschaften aufweisen.        * Bezüglich der Potentiometer: Diese sollten eine relativ feine Einstellung zulassen, müssen darüber hinaus allergings ebenfalls keine besonderen Eigenschaften aufweisen.
-     * **?** Bleibt die Frage: Exakt welche Potentiometer nehmen wir? +     * Bleibt die Frage: Exakt welche Potentiometer nehmen wir? (Siehe nächste Frage)
      * Bezieht sich auf: R1, R4; R10, R68; R20(Poti), R22; R39, R40(Poti).      * Bezieht sich auf: R1, R4; R10, R68; R20(Poti), R22; R39, R40(Poti).
 +   *  Exakt welche Potentiometer verwenden wir für die Spannungsteiler der Spannungsregler? R20, R40
 +     * Sollten relativ fein einstellbar sein und sich möglichst nicht von selbst verstellen, müssen allerdings nicht herausragend stabil sein
 +     * Damit verbunden, welche Potentiometer werden im Elektroniklabor verwendet, die an dieser Stelle sinnvoll eingesetzt werden könnten?
 +     * beste Lösung ist R20 = T93YA mit 12 Umdrehungen
 +     * Der Trimmer sollte so liegen, dass der Sollwert möglichst in der Mitte der Umdrehungen ist
 +     * zu klären: 10kOhm oder 100 kOhm -> Welches Spannungsverhältnis ist nominell?
 +       * beides 1kOhm nach Mattias Miseras (PTB)
 +   * Anmerkung PTB: R20/R40 sowie R22/R39 jeweils mit 1kOhm ausstatten. Kleiner Widerstandswert rauscht weniger.
 +
 ===== Referenzen ===== ===== Referenzen =====
    * Q: LTZ1000 trotz großen Aufwand einarbeiten? A: Nein, zu viel Aufwand -> Evtl. next Generation    * Q: LTZ1000 trotz großen Aufwand einarbeiten? A: Nein, zu viel Aufwand -> Evtl. next Generation
Line 296: Line 268:
   * Welchen Kondensator verwenden wir?   * Welchen Kondensator verwenden wir?
     * Den gleichen 100uF Elektrolytkondensator wie sonst auch überall in der Schaltung (aus dem Elektroniklabor, schon in Library eingearbeitet)     * Den gleichen 100uF Elektrolytkondensator wie sonst auch überall in der Schaltung (aus dem Elektroniklabor, schon in Library eingearbeitet)
 +
 +==== C70 (Seite 3) ====
 +  * Welchen Footprint haben die 10uF Folienkondensatoren aus der Elektronikwerkstatt?
 +    * C70: MKS2 B051 001 N00KSSD von WIMA
 +    * 5mm Abstand zwischen den Pins
 +    * Kasten drum für das Layout
 +    * **!** Einarbeiten in Eagle-Library
 +
 +==== C69 (Seite 3) ====
 +  * Welchen Kondensator sollten wir hir verwenden?
 +    * Erste Empfehlungen werden im Datenblatt des LT3045, S.17 ausgesprochen, davon viele aber nicht für neue Designs empfohlen
 +    * Empfohlene Eigenschaften: 10uF, ESR < 20mOhm, ESL < 2nH (Datenblatt des LT3045, S.13)
 +    * Nach KMK: ESR/ESL spielen bei Folienkondensatoren keine große Rolle. Also erstmal die vorgeschlagenen einbauen und schauen, ob es damit klappt. Sollte das ein Problem sein, so würde sich dies in Schwingungen bemerkbar machen.
 +    * C69 = C70
 +
 +==== C65 (Seite 5) ====
 +  * Welchen Kondensator verwenden wir hier?
 +    * gesucht: 10uF (oder größer) Folienkondensator mit ESR@100kHz < 100mOhm, aus Polyester o.Ä. (Vgl. Datasheet des LTC6655, S. 13)
 +    * C65 = C70
  
 ===== Transistoren ===== ===== Transistoren =====
Line 306: Line 297:
       * BC857C       * BC857C
     * **!** In Schaltplan einarbeiten     * **!** In Schaltplan einarbeiten
 +
 +===== Dioden =====
 +  * D18 (Seite 4)
 +    * Warum Zenerdiode 7,5V?
 +      * KMK: Diode D18 schützt das Gate und soll im Normalfall nichts weitermachen
 +      * Thijs:
 +        * Die Zenerdiode ist da um das Gate der Transistor zu schützen.
 +        * Irgendwas zwischen 7 und 15V ist ausreichend. Weil diese Schaltung nur mit 15V betrieben wird, ist diesen Schutz nicht zwingend notwendig. Es hängt allerdings davon ab was der Gate der Transistor abkann. Die meiste Leistungstransistoren haben eine Absolute Maximum Rating für Gate-Source von 20V. Es gibt aber auch Exemplaren für geringe Gate-Spannungen mit entsprechend geringere Grenzwerten.
 +        * Durch die Zenerdiode wird keine nennenswerte Leistung oder Strom fliesen. Deshalb kannst du fast jede beliebige Bauform nehmen. Der Hauptlast im Normalfall, wie auch beim Hoch- und Runterfahren liegt in den Transistor.
 +    * Ist das die richtige Größe?
 +      * Ja, aber muss nicht exakt die Größe sein.
 +      * **!** im Ordner mit Schaltplänen mit Anmerkungen nachschauen
 +    * Welche Diode sollen wir hier verwenden? (Am liebsten SMD)
 +      * D18 = BZX84 mit 6.8 V hat KMK (angeblich bestellt er auch 7.5 V)
 +    * **!** Bauteil in Library einpflegen
 +
 +===== Schalter =====
 +  * S1 (Seite 1, Hauptschalter)
 +    * Welchen Schalter wollen wir hier verwenden?
 +      * Welche Schalter haben wir im Elektroniklabor vorrätig?
 +      * Gibt es wesentliche Unterschiede zwischen Schaltern?
 +        * Nein
 +    * Bauteil in Library/Schaltplan einfügen
 +  * S3 (Seite 6, Schalter für Modulation)
 +  * Empfehlung KMK:
 +    * S1 = Multicomp 1MD1T2B4M7QE
 +    * S3 = Multicomp 2AS1T2A1M7RE
 +
 +===== Steckverbinder =====
 +==== IP1 (Seite 7) Stecker für Display ====
 +  * Was für einen Stecker verwenden wir hier?/Welche 4-pin Steckverbinder für Platinen haben wir im Elektroniklabor?
 +    * IP1 = JAE-IL-G mit 5 Pin
 +    * Ein Pin wird einfach nicht benutzt
 +    * Pinbelegung sollte mit KMK übereinstimmen
 +    * **?** wie hat PTB die Pinbelegung?
 +    * **!** Footprint etc.
 +==== Anschluss für Laserdiode ====
 +  * Stimmt die Pinbelegung wirklich? (Vergleichen mit Schaltplan von KMK-Lasertreiber)
 +    * Ja, ist die gleiche wie dort
 +  * Was für einen SUB-D9 Anschluss verwenden wir?
 +    * Direkt auf Platine oder an Gehäuse montiert und mit Kabeln verbunden?
 +    * Wie sieht das mit Schirmung aus?
 +  * Verwenden doch kein SUB-D9, sondern SMA. Bessere Schirmung, kleiner und sicherer befestigt
 +    * siehe SMA für Modulation
 +    * **!** Footprint etc.
 +    * **zwei** SMA-Buchsen. In den jeweiligen Adern kommen LD+ sowie LD-. Die Massen/Schirmmungen von der SMA-Buchse wird mit dem Gehäuse verschraubt. Aber hat nicht die Masse des Stromtreibers!
 +==== SMA für Modulation ====
 +  * Wirklich SMA? Warum nicht BNC?
 +    * Kleiner und gut festgeschraubt
 +  * Was für eine SMA-Buchse verwenden wir? Auf Platine oder an Gehäuse montiert mit Kabeln zur Platine?
 +    * SMA-Buchse (seitlich an Platine, nicht gewinkelt)
 +    * SMA-20 bei TEM
 +    * Loch im Gehäuse muss groß genug gemacht werden, damit der Konnektor/Masse nicht an das Gehäuse kommt
 +  * **!** Footprint etc.
 +
 +===== ICs =====
 +==== LM317: IC1, IC9 (Seiten 3, 7) ====
 +  * Welche verschiedenen Varianten gibt es? (Through hole, SMD, ...?) Welche verwenden wir?
 +    * Die verschiedenen Varianten sind im [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf|Datenblatt]], S. 3 aufgelistet
 +    * Wir wollen LM317-N oder LM317A im TO220-Gehäuse
 +      * haben 80dB statt 64dB [[https://en.wikipedia.org/wiki/Power_supply_rejection_ratio|PSRR]], wie es der LM317 hat
 +      * Gehäuse: hat geringste Temperatur pro Leistung im direkten Vergleich mit den anderen
 +    * Lohnt es sich hier einen Kühlkörper anzubringen?
 +      * [[https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf|Datenblatt]], S. 3: knapp 24°C/W Temperaturunterschied zur Umgeung. Bei $P = 200\,\mathrm{mW} \cdot 10\,\mathrm{V} = 2\,\mathrm{W}$ haben wir also $\Delta T = 2\,\mathrm{W} \cdot 24\,^\circ\mathrm{C}/\mathrm{W} = 48\,^\circ\mathrm{C}$ zur Umgebung (Falls ich das Datenblatt richtig interpretiere).
 +      * Im Datenblatt sind keine Hinweise auf den Einfluss eines Kühlkörpers zu finden (Suche nach "heatsink" oder "cooling" liefert kein Ergebnis)
 +      * Verwenden die anderen Designs Kühlkörper?
 +    * Einfach auf Platine schrauben
 +      * PTB: Sollte umgeknickt werden und auf Platine angebracht werden.
 +    * Verwenden die Throughhole-Variante, da sie weniger warm wird.
 +  * **!** Footprint etc.
 +    * siehe Schaltplan Ringdown-Box