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Stromquelle Rauschminderung

Started byHolger Schieferdecker <spamless@gmx.de>
First post2016-08-01 12:09 +0200
Last post2016-08-18 12:11 +0200
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  Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-01 12:09 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-01 13:47 +0200
      Re: Stromquelle Rauschminderung Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2016-08-01 12:08 +0000
      Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-01 16:18 +0200
        Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-01 16:52 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung Volker Staben <volker.staben@hs-flensburg.de> - 2016-08-01 14:34 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-01 15:23 +0200
      Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-01 16:00 +0200
        Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-01 16:56 +0200
          Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-01 18:49 +0200
            Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-02 15:58 +0200
              Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-02 16:38 +0200
                Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-04 16:34 +0200
                  Re: Stromquelle Rauschminderung all2001@spambog.com (Wolfgang Allinger) - 2016-08-04 12:01 -0300
                    Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-05 08:29 +0200
                      Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-05 08:57 +0200
                    Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-12 09:41 +0200
                      Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-12 17:55 +0200
                        Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-18 09:23 +0200
                  Re: Stromquelle Rauschminderung Edzard Egberts <ed_09@tantec.de> - 2016-08-05 08:29 +0200
                  Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-05 22:33 +0200
                    Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-12 09:53 +0200
              Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-02 17:12 +0200
      Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-01 16:01 +0200
      Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-01 16:03 +0200
        Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-01 16:49 +0200
          Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-01 17:14 +0200
          Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-01 17:16 +0200
            Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-02 16:13 +0200
              Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-02 16:47 +0200
                Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-12 10:12 +0200
                  Re: Stromquelle Rauschminderung Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2016-08-12 12:15 +0200
                  Re: Stromquelle Rauschminderung Volker Staben <volker.staben@hs-flensburg.de> - 2016-08-12 14:58 +0200
                    Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-12 15:33 +0200
                      Re: Stromquelle Rauschminderung Volker Staben <volker.staben@hs-flensburg.de> - 2016-08-12 18:01 +0200
                        Re: Stromquelle Rauschminderung Axel Berger <Axel_Berger@B.Maus.De> - 2016-08-12 18:44 +0200
                          Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-12 18:59 +0200
      Re: Stromquelle Rauschminderung Klaus Bahner <Klaus.Bahner@ieee.org> - 2016-08-01 16:52 +0200
        Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-02 16:29 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> - 2016-08-01 15:30 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2016-08-01 14:21 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung "horst-d.winzler" <horst.d.winzler@web.de> - 2016-08-02 17:45 +0200
    Re: Stromquelle Rauschminderung Stefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch> - 2016-08-12 10:30 +0200
      Re: Stromquelle Rauschminderung Holger Schieferdecker <spamless@gmx.de> - 2016-08-18 09:31 +0200
        Re: Stromquelle Rauschminderung Stefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch> - 2016-08-18 09:55 +0200
          Re: Stromquelle Rauschminderung Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2016-08-18 12:11 +0200

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#212039

FromHans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com>
Date2016-08-01 14:21 +0200
Message-ID<e091gqF80dsU1@mid.individual.net>
In reply to#212026
Holger Schieferdecker schrieb:
> Wir haben hier im Institut eine Stromquelle (100 A, 30 V max.), die 
> schon ziemlich rauscharm ist. Aber das soll nach Möglichkeit noch 
> verbessert werden. Bisher liegt sie etwa bei 5E-5, bezogen auf 
> Maximalstrom.
> 
> Es kam hier mal der Gedanke auf, die vorhandenen Schwankungen zu messen 
> und entsprechend gegenphasig wieder aufzuprägen. Kann das prinzipiell 
> funktionieren?

Wenn Du mit "Schwankungen" das von der Stromquelle erzeugte Rauschen 
meinst, funktioniert das IMO eher nicht. Der Grund dafür sind die 
Durchlaufzeiten und die frequenzabhängige Phasenverschiebung aller 
hinzugefügten Bautelemente, plus dem was die selbst an Rauschen 
erzeugen. Da darf es auch nicht verwundern, wenn das Ding zum Schwingen 
neigt :-(


> Außerdem ist die eigentliche Last kein Widerstand, sondern eine Spule 
> zur Erzeugung eines Magnetfelds. Falls da schnelle Änderungen gefragt 
> sind, können ja auch Überspannungen auftreten, die dann der 
> Transistorpfad wieder nicht mag.

Wieviel vom Rauschen läßt sich da im Magnetfeld noch nachweisen?

Und wenn die Spule noch geschaltet wird, wieviel Rauschen wird von 
dieser Schaltung hinzugefügt, und wieviel herausgefiltert?

DoDi

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#212114

From"horst-d.winzler" <horst.d.winzler@web.de>
Date2016-08-02 17:45 +0200
Message-ID<e0bthaFtg5dU1@mid.individual.net>
In reply to#212026
Am 01.08.2016 um 12:09 schrieb Holger Schieferdecker:
> Wir haben hier im Institut eine Stromquelle (100 A, 30 V max.), die
> schon ziemlich rauscharm ist. Aber das soll nach Möglichkeit noch
> verbessert werden. Bisher liegt sie etwa bei 5E-5, bezogen auf
> Maximalstrom.
>
> Es kam hier mal der Gedanke auf, die vorhandenen Schwankungen zu messen
> und entsprechend gegenphasig wieder aufzuprägen. Kann das prinzipiell
> funktionieren?
>
> Ein naiver Ansatz wäre eispielsweise, am Ausgang der Stromquelle über
> einen Kondensator das Rauschen abzunehmen und zu invertieren. Ebenso
> könnte an dieser Stelle über einen Tiefpass der mittlere Spannungspegel
> abgegriffen werden. Beides zusammen auf einen Summenverstärker ergäbe
> dann die Spannung, die zur Korrektur notwendig wäre. Nur kann ich die ja
> nicht an der gleichen Stelle wieder einspeisen...

Klugscheißmodus an: Zuerst ist mal grob die Qualität des Rauschens zu 
unterscheiden. Da wären: Weißes Rauschen (Schrotrauschen), 
Funkelrauschen (1/f), Stoßrauschen (bei Halbleitern beliebt).

Geräusche = definierbare zufällige Anteile + undefinierbare zufällige 
Anteile + determinierte Anteile.

Da bei deinem Beispiel eine Stromquelle eine Induktivität speißt, kann 
für Messungen nur der Strom herangezogen werden werden. Passender Shunt 
mit Meßabgriffen.

Für Simulationen sind die Ersatzdaten der Induktivität notwendig.

Wenn du eine Methode findest um zB Schrotrauschen zu kompensieren, 
dürfte dir der Nobelpreis sicher sein. ;-)



> Außerdem ist die eigentliche Last kein Widerstand, sondern eine Spule
> zur Erzeugung eines Magnetfelds. Falls da schnelle Änderungen gefragt
> sind, können ja auch Überspannungen auftreten, die dann der
> Transistorpfad wieder nicht mag. Damit habe ich jedoch keine brauchbare
> Simulation hinbekommen, weil die mittels Kondensator C1 abgegriffene
> Spannung entweder schwingt oder in einen Anschlag geht.

Du könntest eine kräftige Diode mit Widerstand in Reihe parallel zur 
Spule schalten. Aber das kommt auf den Einzelfall an.

-- 
---hdw---

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#212492

FromStefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch>
Date2016-08-12 10:30 +0200
Message-ID<nok1fd$86r$1@news.albasani.net>
In reply to#212026
Holger Schieferdecker wrote:

> Was meinen die Experten hier?

Eine aktive Kompensation des Rauschens funktioniert nur, wenn Du den 
Regelkreis genügend rauscharm hinbekommst, und das wird bei hohen Ansprüchen 
schwierig.


Meine Tipps: 

1. Ein Linearregler hat normalerweise keine Peaks im Spektrum, da schwingt 
irgendwas. Also müsste die Schaltung im Netzteil überprüft/verbessert 
werden. Mit einer Dämpfung in der Gegenkopplung sollten sich die 
Schwingungen wegbringen lassen, allerdings reagiert das Gerät dann auch 
träger auf Laständerungen.

2. Am besten das Rauschen passiv filtern. Bei einer Konstantstromquelle geht 
das ganz einfach mit einer Induktivität. Bei einer gesteuerten Stromquelle, 
welche den Strom rasch ändern soll, geht das natürlich schlecht, weil die 
Reaktionszeit verlangsamt wird. Brauchst Du einen Konstantstrom, oder eine 
gesteuerte Stromquelle?

2b. Ein einzelner Peak im Spektrum oder ein nicht allzubreiter Berg kann mit 
einem Parallelschwingkreis in der Zuleitung reduziert werden. Der könnte 
schon mit kleiner Induktivität recht effektiv sein, und die Sache auch nicht 
allzu träge machen, falls der Strom schnell gesteuert werden soll.

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#212707

FromHolger Schieferdecker <spamless@gmx.de>
Date2016-08-18 09:31 +0200
Message-ID<np3o7kU76unL1@news.in-ulm.de>
In reply to#212492
Am 12.08.2016 um 10:30 schrieb Stefan Heimers:
> Holger Schieferdecker wrote:
>
>> Was meinen die Experten hier?
>
> Eine aktive Kompensation des Rauschens funktioniert nur, wenn Du den
> Regelkreis genügend rauscharm hinbekommst, und das wird bei hohen Ansprüchen
> schwierig.
>
>
> Meine Tipps:
>
> 1. Ein Linearregler hat normalerweise keine Peaks im Spektrum, da schwingt
> irgendwas. Also müsste die Schaltung im Netzteil überprüft/verbessert
> werden. Mit einer Dämpfung in der Gegenkopplung sollten sich die
> Schwingungen wegbringen lassen, allerdings reagiert das Gerät dann auch
> träger auf Laständerungen.

Was da machbar ist, kann nur der Hersteller sagen. Wenn es etwas träger 
wird, wäre das wohl nicht so schlimm, die Last ändert sich ja nicht, 
höchstens etwas durch Erwärmung. Ab und zu wird der Strom noch ein- und 
ausgeschaltet.

> 2. Am besten das Rauschen passiv filtern. Bei einer Konstantstromquelle geht
> das ganz einfach mit einer Induktivität. Bei einer gesteuerten Stromquelle,
> welche den Strom rasch ändern soll, geht das natürlich schlecht, weil die
> Reaktionszeit verlangsamt wird. Brauchst Du einen Konstantstrom, oder eine
> gesteuerte Stromquelle?

Siehe oben, meistens einen konstanten Strom, abschaltbar, und natürlich 
auch einstellbar. Ob da auch Rampen gefahren werden sollen, und falls ja 
wie schnell, ist momentan nicht sicher.

> 2b. Ein einzelner Peak im Spektrum oder ein nicht allzubreiter Berg kann mit
> einem Parallelschwingkreis in der Zuleitung reduziert werden. Der könnte
> schon mit kleiner Induktivität recht effektiv sein, und die Sache auch nicht
> allzu träge machen, falls der Strom schnell gesteuert werden soll.

Du meinst, vor die eigentliche (induktive) Last eine Induktivität und 
parallel dazu einen Kondensator?

Gruß
Holger

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#212708

FromStefan Heimers <stefan.usenet@heimers.ch>
Date2016-08-18 09:55 +0200
Message-ID<np3plq$5ho$1@news.albasani.net>
In reply to#212707
Holger Schieferdecker wrote:

> Du meinst, vor die eigentliche (induktive) Last eine Induktivität und
> parallel dazu einen Kondensator?

Ja genau. In die positive Versorgungsleitung einen Kondensator und eine 
Induktivität parallel, mit der Resonanzfrequenz etwa da, wo Du die Störung 
hast. Für die Resonanzfrequenz ergibt sich eine hohe Impedanz, wodurch die 
Störung gedämpft wird.

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingkreis

Denkbar wäre auch ein Serienschwingkreis parallel zu + und - der 
Stromquelle, der auf der Resonanzfrequenz einen Kurzschluss erzeugt und 
somit ebenfalls die Störungen wegdämpft.

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#212710

FromHans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com>
Date2016-08-18 12:11 +0200
Message-ID<e1lfu3FsoplU1@mid.individual.net>
In reply to#212708
Stefan Heimers schrieb:

> Denkbar wäre auch ein Serienschwingkreis parallel zu + und - der 
> Stromquelle, der auf der Resonanzfrequenz einen Kurzschluss erzeugt und 
> somit ebenfalls die Störungen wegdämpft.

Bei so einem Saugkreis wäre zu berücksichtigen, daß der im Falle einer 
Stromversorgung ggf. einiges an Leistung verbraten muß, auch im 
Leerlauf. Beim Sperrkreis hat man die unvermeidlichen Kupfer-Verluste 
nur im Betrieb, die können aber bei 100A weit größer als beim Saugkreis 
werden.

DoDi

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