meta data for this page
  •  

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision
Previous revision
bauteil:treiber [2018/10/03 02:21] – [Hoch, Tief und Schnell] Link in die deutsche WP kmkbauteil:treiber [2021/10/29 14:38] (current) – [EL7222, EL7202 und EL7212] Linkfix kmk
Line 40: Line 40:
      --------      --------
  
-=== Pinkompatible Alternativen ===+=== Pinkompatible Alternativen zum TDA2030 ===
   * [[http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000052.pdf?s_searchtype=keyword|L156]] -- Wird nicht mehr hergestellt.    * [[http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000052.pdf?s_searchtype=keyword|L156]] -- Wird nicht mehr hergestellt. 
   * [[http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000131.pdf|TDA2050]] -- mehr Leistung   * [[http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000131.pdf|TDA2050]] -- mehr Leistung
   * [[http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm675.pdf|LM675]] -- Wird in Elektronik-Foren als weniger anfällig für Schwingungen empfohlen.   * [[http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm675.pdf|LM675]] -- Wird in Elektronik-Foren als weniger anfällig für Schwingungen empfohlen.
 +
 +==== OPA549 ====
 +Der [[https://www.ti.com/lit/gpn/opa549-hirel|OPA549]] ist ein Operationsverstärker, dessen Ausgang im Dauerbetrieb 8 A fließen lassen kann. Kurzzeitig sind sogar 10 A möglich. In den meisten anderen Eigenschaften ähnelt er grundsätzlich dem TDA2030, ist aber jeweils ein wenig besser. In [[https://aip.scitation.org/doi/pdf/10.1063/1.5046484|diesem Paper]] wird ein Stromtreiber für Magnetspulen vorgestellt, der den OPA549 als Endstufe nutzt.
 +
 +  * Maximal 8 A, kurzzeitig 10 A
 +  * Bei entsprechender Kühlung maximal 20 Watt Verlustleistung
 +  * Symmetrische Versorgung maximal +/- 30 V. Asymmetrische Versorgung bis 60 V.
 +  * Selbst-Abschaltung bei Überhitzung
 +
 +Nachteile:
 +  * Recht viel Eingangsrauschen --- 700 nV/sqrt(Hz) @ 1 kHz
 +  * Langsam --- Nur bis 50 kHz halbwegs ideales Opamp-Verhalten.
 +  * Neigt ab etwa 20 pF kapazitiver Last zu Schwingungen.
 +  * Teuer --- etwa 30 €/Stück
 +
 ===== Piezo-Piekser ===== ===== Piezo-Piekser =====
 ==== EL7222, EL7202 und EL7212 ==== ==== EL7222, EL7202 und EL7212 ====
-Die [[http://www.intersil.com/data/fn/fn7282.pdf|EL72**]] sind Treiberbausteine, die speziell zum Treiben von hohen kapazitiven Lasten entwickelt sind. Sie enthalten jeweils zwei parallele Kanäle mit Verstärkung +1, oder -1. Kurzzeitig können 4 A fließen.+Die [https://www.renesas.com/eu/en/products/power-power-management/fet-motor-drivers/low-side-fet-drivers/el7222-high-speed-dual-channel-power-mosfet-drivers|EL72**]] sind Treiberbausteine für digitale Signale, die speziell zum Treiben von hohen kapazitiven Lasten entwickelt sind. Sie enthalten jeweils zwei parallele Kanäle mit Verstärkung +1, oder -1. Kurzzeitig können 4 A fließen.
   * Rise time: 10 ns @ 1 nF   * Rise time: 10 ns @ 1 nF
   * Propagation delay: 20 ns   * Propagation delay: 20 ns
Line 76: Line 91:
   * Beschaffung bei Reichelt, Farnell, oder RS für etwa  0.35 €.   * Beschaffung bei Reichelt, Farnell, oder RS für etwa  0.35 €.
  
 +Nachteile
 +  * nicht pin-kompatibel mit den üblichen Operationsverstärkern
 +  * maximal 10 mA Ausgangsstrom. Das bedeutet maximal 0.5 V Amplitude.
 ==== LM6172 ==== ==== LM6172 ====
 Der [[http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm6172.pdf|LM6172]] ist ein Dual-Opamp mit sehr hoher Slew-Rate. Der [[http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm6172.pdf|LM6172]] ist ein Dual-Opamp mit sehr hoher Slew-Rate.
Line 87: Line 105:
  
 ==== BUF634 ==== ==== BUF634 ====
-Der [[https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A200%252FBUF634-BB-TI.pdf|BUF634]] hat eine fest eingestellte Verstärkung von 1.  Er eignet sich als Leistungsendstufe bei höheren Frequenzen bei hoher kapazitiver Last.+Der [[http://www.ti.com/lit/gpn/buf634|BUF634]] hat eine fest eingestellte Verstärkung von 1.  Er eignet sich als Leistungsendstufe bei höheren Frequenzen bei hoher kapazitiver Last. Das Datenblatt schlägt vor, ihn in die Rückkopplung anderer Operationsverstärker zu integrieren, um den maximalen Strom zu erhöhen, ohne andere Eigenschaften zu verschlechtern. Außerdem verbessert sich auf diese Weise die Toleranz gegenüber kapazitiver Last.
   * Bandbreite: einstellbar zwischen 30 MHz und 180 MHz   * Bandbreite: einstellbar zwischen 30 MHz und 180 MHz
   * Slewrate: 2000 V/µs   * Slewrate: 2000 V/µs
-  * Versorgung: ±15 V +  * Versorgung: maximal ±15 V 
-  * Maximaler Strom: 250 mA+  * Maximaler Ausgangsstrom: 250 mA
   * Ausgang geeignet für: > 50 Ω, IGBTs, MOSFETs   * Ausgang geeignet für: > 50 Ω, IGBTs, MOSFETs
   * Bauformen: DIP8, SO8, TO220-5 und DDPAK   * Bauformen: DIP8, SO8, TO220-5 und DDPAK
 +  * DIP8 und SO8 sind pin-kompatibel mit normalen Operationsverstärkern
   * Beschaffung: In Einzelstücken für 7 bis 9 EUR bei den üblichen Verdächtigen    * Beschaffung: In Einzelstücken für 7 bis 9 EUR bei den üblichen Verdächtigen 
  
Line 99: Line 118:
 Manchmal möchte man große Spannungen möglichst schnell herum reißen und das auch noch mit einer gewissen Kapazität in der Last. Dafür sind "High and Low Side Driver" die richtige Wahl. Sie sind dafür gedacht zusammen mit einem MOSFET-Paar einige Hundert Volt und Strom, der in Ampere gemessen wird an Lasten auszuteilen. Dabei wird der eine MOSFET gegen Masse und der andere gegen die hohe Versorgungsspannung betrieben. Der Treiber stellt das nötige Spannungsniveau für die Gate-Anschlüsse der MOSFETs zur  Verfügung.  Manchmal möchte man große Spannungen möglichst schnell herum reißen und das auch noch mit einer gewissen Kapazität in der Last. Dafür sind "High and Low Side Driver" die richtige Wahl. Sie sind dafür gedacht zusammen mit einem MOSFET-Paar einige Hundert Volt und Strom, der in Ampere gemessen wird an Lasten auszuteilen. Dabei wird der eine MOSFET gegen Masse und der andere gegen die hohe Versorgungsspannung betrieben. Der Treiber stellt das nötige Spannungsniveau für die Gate-Anschlüsse der MOSFETs zur  Verfügung. 
  
-Das MOSFET-Paar wird auch "halbe Brücke" genannt. Der Grund liegt in der Verwandtschaft zur [[wpde>H Bücke|H-Brücke]]. Die H-Brücke eignet sich, um einen Gleichstrom wahlweise vorwärts, oder rückwärts durch eine Last strömen zu lassen. Mit ihr kann man also die Last "umpolen".+Das MOSFET-Paar wird auch "halbe Brücke" genannt. Der Grund liegt in der Verwandtschaft zur [[wpde>Brückenschaltung|H-Brücke]]. Die H-Brücke eignet sich, um einen Gleichstrom wahlweise vorwärts, oder rückwärts durch eine Last strömen zu lassen. Mit ihr kann man also die Last "umpolen".
  
 Ein wichtiger Parameter bei der Auswahl eines High-Side-Drivers ist der maximale Strom. Dessen Wert bestimmt eine obere Grenze, wie schnell das Gate des angeschlossenen Transistors umgeladen werden kann. In die reale Zeit geht natürlich auch die Kapazität des Gates des zu schaltenden Transistors ein. Transistoren für besonders viel Leistung haben an dieser Stelle einen natürlichen Nachteil. Wenn man wirklich an die Schaltzeiten heran kommen will, die sich aus diesen Zahlen ergeben, dann muss man sicher stellen, dass auch die Masse keinen Engpass bildet. Ein wichtiger Parameter bei der Auswahl eines High-Side-Drivers ist der maximale Strom. Dessen Wert bestimmt eine obere Grenze, wie schnell das Gate des angeschlossenen Transistors umgeladen werden kann. In die reale Zeit geht natürlich auch die Kapazität des Gates des zu schaltenden Transistors ein. Transistoren für besonders viel Leistung haben an dieser Stelle einen natürlichen Nachteil. Wenn man wirklich an die Schaltzeiten heran kommen will, die sich aus diesen Zahlen ergeben, dann muss man sicher stellen, dass auch die Masse keinen Engpass bildet.
Line 140: Line 159:
  
 ===== Digitale Signalverschiebung ===== ===== Digitale Signalverschiebung =====
-Auch digitale Signale brauchen manchmal einen Treiberbaustein. Das ist ganz besonders dann der Fall, wenn Komponenten mit unterschiedlichem Spannungsniveau zusammen arbeiten sollen. Zum Beispiel arbeiten viele Mikroprozessoren mit 3.3 V als nominelle Spannung für "high" , während andere Geräte ihre Daten mit 5 V anbieten. Es gibt Treiber-Bausteine, die zwischen den Niveaus vermitteln können: +Auch digitale Signale brauchen manchmal einen Treiberbaustein. Das ist ganz besonders dann der Fall, wenn Komponenten mit unterschiedlichem Spannungsniveau zusammen arbeiten sollen. Zum Beispiel arbeiten viele Mikroprozessoren mit 3.3 V als nominelle Spannung für "high", während andere Geräte ihre Daten mit 5 V anbieten. Einige Treiber-Bausteine, die zwischen den Niveaus vermitteln können, stellt [[bauteil:digital#logikpegel-umsetzer|die Seite zu digitalen Komponenten]] vor. 
-  * [[http://www.mouser.com/ds/2/149/74LVX244-101312.pdf|LVX244M]] -- acht Kanäle in zwei Gruppen, die getrennt aktiviert werden können. Die Kanäle sind im Baustein so angeordnet, dass man im Layout bequem vier Kanäle für die eine Richtung und vier für die andere Richtung vorsehen kann.+===== Lange digitale Leitungen ===== 
 +Lange Leitungen können den Einsatz von Treiber für digitale Signale erforderlich machen. Für große Strecken empfiehlt sich eine Übertragung als differentielles Signal. Das hat den Vorteil, dass Sender und Empfänger keine gemeinsames Masse-Potential benötigen. Was eine "große Strecke" ist, hängt von der zu übertragenden Bitrate ab. Für diese Anwendung gibt es zu bestimmten Treiberbausteinen kompatible Empfängerbausteine
 +  * [[http://www.ti.com/general/docs/suppproductinfo.tsp?distId=26&gotoUrl=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fgpn%2FSN65LVDS1|SN65LVDS1 (Sender) / SN65LVDS2 (Empfänger)]] - Bitrate bis zu 400 MBit/