Dieser Elektronik-Minikurs wurde überarbeitet, wobei es auch zwei neue Beiträge gibt. Der bisherige Inhalt befasst sich mit Dioden zur Begrenzung von Wechselspannungen. Ein praktisches Beispiel ist die Spannungsbegrenzung eines Fahrrad-Dynamos mit zwei antiseriell geschalteten Leistungs-Z-Dioden, parallel geschaltet zum Dynamo. Damit die leistungsschwache Glühbirne des Rücklichtes nicht mehr durchbrennt, wenn die stärkere Glühbirne im Scheinwerfer durchbrennt, ist diesen Z-Dioden zu verdanken. Dass diese Schaltung nur noch selten zum Einsatz kommen wird und kann, ist klar, weil für moderne LED-Beleuchtung ist dies nicht brauchbar. Sinnvoll ist diese LED-Modernisierung jedoch nur, wenn keine Primärzellen (Wegwerfbatterien) zum Einsatz kommen.
Weitere Themen sind der differenzielle Widerstand und der Temperaturkoeffizient von Z-Dioden, dargestellt mit einem Diagramm. Hier lernt man was man beachten muss, will man einen vernünftigen Kompromiss zwischen diesen beiden Abhängigkeiten erreichen. Dann folgt ein Kapitel zum Thema „Präzisions-Z-Dioden“ und was genau bedeutet schaltungstechnisch der differenzielle Widerstand.
Danach folgt das grosse Kapitel zum Thema die Bandgap-Spannungsreferenz. Zentral im Fokus steht der sehr bekannte LM385 mit einstellbarer Spannung mit zwei Widerständen und die Festspannungs-Versionen LM385-1.2 und LM385-2.5. Der allseits gut bekannte Spannungsregler LM317(L) beinhaltet eine Bandgap-Referenz. Je nach Anspruch der Präzision und Stabilität eignet sich auch dieser Spannungsregler als Spannungsreferenz. Jedoch, gerade beim Batteriebetrieb kann es sich lohnen bei niedrigem Leistungsverbrauch, von z.B. CMOS-Schaltungen, den LM385 als Shuntregler einzusetzen. Praktisches Beispiel ist der Einsatz eines Hallsensors.
Das neue Kapitel befasst sich eingehend mit der Application-Note „Current-Source“ aus dem LM385-Datenblatt. Diese Schaltung habe ich mit einem Testboard aufgebaut und getestet. Diese Konstantstromquelle besteht einzig aus einem LM385 und zwei PNP-Transistoren. Präzision und Stabilität überzeugen für den Nachbau. Ebenfalls neu ist ein kurzer Beitrag zum XFET, dessen Referenzspannung von so hoher Qualität ist, dass der XFET sich speziell für AD/DA-Wandlersystemen mit hoher Auflösung eignet. Weil dem so ist, kann man die hohe Präzision leicht zerstören, wenn man mit passivem Tiefpassfilter die Rauschspannung reduzieren will. Ein Artikel aus dem Fachmagazin POLYSCOPE zeigt, wie man tiefpassfiltert ohne diese Störung zu verursachen. Dieser Artikel ist als pdf-File gegeben zum gratis kopieren.
Gruss Euer
ELKO-Thomas
