Ultra low power pulsgenerator

[Kirchhoff]

Hei,

Har dere tips til hvordan jeg kan realisere denne modulen her:

 

Så lenge det er spenning på "stay on" inngangen, så skal "low impedance output" ha 100% duty cycle.

 

Den må bestå av få fysiske komponenter (<10), være billig og bruke svært lite strøm. <10 uA uten last på utgangen. Pulsutgangen svinge fra 0 volt til minst 1,5 volt.

 

[Professor Balthazar]

Jeg tenker at det vil være mulig å bruke enten Amtel ATtiny-13 krets i 3,3V mode eller en NE555 for denne jobben. Men ditt krav om et stømtrekk på under 10uA høres ikke veldig realistisk ut.

[Kirchhoff]

Man får op amper med <1uA supply current. Kretsen ovenfor fungerer slik jeg ønsker det i falstad sin online simulator. Gate inngangen på nmos transistoren er "stay on" og utgangen av opampen er pulsutgangen. Det vil bli trukket ~10uA av pulsutgangen når den er høy. 

Ser dere noen problemer med denne kretsen med hensyn på mine specs eller andre ting? Kommer jeg til å slite med støy pga høyemotstander?

[Jaffe]

Jeg ville hvertfall hatt en motstand inn til basen til NPN-transistoren (nå har den inngangen veldig lav motstand og vil kunne ødelegge transistoren hvis du driver den rett fra en kilde med lav utgangsmotstand). En annen ting er at op-ampen må ha lav input bias-strøm her, siden du har så store motstander (hvis det f.eks. går en 50nA strøm inn på den inverterende inngangen så får vi jo her 0.5 V over den motstanden). Jeg skulle tro de fleste low power-opamper har dette også, men bør jo sjekkes ut da. 

[Professor Balthazar]

Har liggende flere TLC272 hjemme. Kan koble opp å teste dersom den kan brukes?

[Kirchhoff]

Jeg ville hvertfall hatt en motstand inn til basen til NPN-transistoren (nå har den inngangen veldig lav motstand og vil kunne ødelegge transistoren hvis du driver den rett fra en kilde med lav utgangsmotstand). En annen ting er at op-ampen må ha lav input bias-strøm her, siden du har så store motstander (hvis det f.eks. går en 50nA strøm inn på den inverterende inngangen så får vi jo her 0.5 V over den motstanden). Jeg skulle tro de fleste low power-opamper har dette også, men bør jo sjekkes ut da. 

Ikke dumt. Jeg har sett litt på denne opampen: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lpv521.pdf 

Den har en Input Bias Current på 40 fA. Så det skal være ok. 

 

EDIT: Fungerende lenke: https://www.ti.com/product/lpv521

Endret 8. desember 2015 av Kirchhoff

[Kirchhoff]

Har liggende flere TLC272 hjemme. Kan koble opp å teste dersom den kan brukes?

Hadde vært stilig å se om den fungerte i praksis

TLC272 har i følge databladet en supply strøm 1000 ganger større enn lpv521, så akkurat den opampen er ikke aktuell til dette formålet.

[Jaffe]

Ser ut som LPV521 er et godt valg. Jeg satte forresten opp kretsen i falstad, men fikk da en mye lenger pulsbredde enn 100ms. Kanskje noe som må tweakes litt? Hva skal dette brukes til egentlig?

[Kirchhoff]

Ja, kan nok være kortere puls enn 100ms også. Bør tweakes litt. Jeg ønsker å lage et system som buzzzer når temperaturen går over et visst nivå. Og jeg ønsker at det skal fungere med et coin cell batteri i lang tid. Å kontinuerlig måle temperaturen vha en analog temperatursensor og en komparator trekker ca 10 uA strøm. I følge wikipedia kan et lite coin cell batteri levere 30 mAh. Dvs kun 125 døgn batteri. Jeg har en digital bakgrunn og tenkte umiddelbart på power gating. Skal brukes til å gi en alarm om et batteri overopphetes når jeg lader det. #brannsikkerhet #eksamensprokastinering

 

 

EDIT: Om det ikke var åpenbart: Skal brukes til å levere strøm til en temperatursensor, buzzer- og komparatorkrets i korte perioder jevnlig, for å redusere det totale strømforbruket. Om det oppdages for høy temp, så skal "stay high" settes høy og sørge for kontinuerlig buzzing.

Endret 8. desember 2015 av Kirchhoff

[toreae]

Man får op amper med <1uA supply current. Kretsen ovenfor fungerer slik jeg ønsker det i falstad sin online simulator. Gate inngangen på nmos transistoren er "stay on" og utgangen av opampen er pulsutgangen. Det vil bli trukket ~10uA av pulsutgangen når den er høy. 

Ser dere noen problemer med denne kretsen med hensyn på mine specs eller andre ting? Kommer jeg til å slite med støy pga høyemotstander?

 

 

Hadde sett for meg noe slikt:

 

En diode med katode på noninverter-inngangen, og du har "stay on" på anoden.

 

Størrelsen på motstandere og kondis må selvfølgelig endres.

[Professor Balthazar]

Hva med denne da? Den bruker eksakt NULL mA helt til terskelverdien for temperatur er overskredet. Da først kobler du inn batteriet som driver summeren :-)

 

http://www.ebay.com/itm/2x-TLPS9700-40-C-NO-Thermostat-Temperature-Control-Switch-Bimetal-250V-5A-N-O-74-/181871299382?hash=item2a585fcb36:g:oK8AAOSw37tV-DxY

 

 

eller:

 

http://www.ebay.com/itm/Compact-Mechanical-Thermostat-Temperature-Controller-Normally-Open-KTS011-0-60-/351254998421?hash=item51c86ded95:g:tR8AAOSw7ThUjknH

Endret 9. desember 2015 av Professor Balthazar

[Kirchhoff]

eksakt null mA? Har du datasheet? Alt for godt til å være sant. Om jeg ikke tar feil så er det en del transistorer og en temp resistor eller lignende inni der. Ingenting er gratis.

 

Google:

Ingen dokumenter samsvarte med søket ditt på «TLPS9700 "datasheet"» 

 

 

[Jaffe]

De er vel begge

...

[Professor Balthazar]

http://www.farnell.com/datasheets/1925389.pdf

 

Se også denne: http://www.ebay.com/itm/KSD301-Temperature-Switch-Thermostat-90-C-N-O-Normal-Open-KSD-301-/251120845654?hash=item3a77f80356:g:VxYAAOxyd5tRyYdl

[Kirchhoff]

Mekaniske termostater er ikke aktuelt. Men jeg skal sjekke ut toreae sitt forslag. Hvorfor forslår du den?

[toreae]

Du skal ha et forhold på 50 mellom høy og lav på utgangen (5s vs 0,1s). Dette tilsammens med veldig lav og variabel strømforsyning kan gjøre at kretsen din (min også) stopper opp.

Har ikke tenkt på alle forhold i "min" krets, men:

Diodene må byttes til en type med lavere spenningsfall.

Kondensatoren kobles til minus, siden det ikke er noe nullpunkt med bare en celle.

R3 splittes, en til pluss, og en til minus. Dermed for du kombinert nullpunkt og R3, med bare 2 motstandere.

[Nettulf]

Et par spørsmål først.... Trenger du en stabil puls/pause forhold på kretsen? Tenker da på nøyaktigheten på pulsbredden og tiden mellom repitisjonene.

Og hvilken krets skal denne utgangen styre? Lurer på om en temperatursensor med noe elektronikk rundt rekker å få et stabilt måleresultat på 100ms?

Og skal denne utgangen drive buzzeren fra samme knappebatteri når Stay High settes høy?

Må da tenke litt på hva buzzeren trekker, og at utgangen skal kunne drive dette.

 

Jeg ville vel forøvrig valgt noen enkle logikk-kretser for å lage pulsene, får mange av de i dag med veldig lavt strømforbruk.

Trenger da stort sett bare 2 ulike motstander, 2 switche-dioder og en kondensator for å sette opp puls-pause forholdet riktig.