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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV Schaltung: mV -> V


Autor: Stefan (Gast)
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Hallo,

Ich müsste ein Sensorsignal welches je nach Zustand des Sensors sich im 
Bereich 0mV-200mV bewegt. auf 0-5V verstärkt werden. Im Forum lass ich, 
dass der LM358 hierzu zu stark verfälscht. Habe mir deshalb einen OP07 
gekauft und wie auf dem Bild angeschlossen. Jedoch komme ich auf kein 
anständiges Ausgangssignal.
Laut Formel müsste doch bei 5mV folgendes raus kommen:
5*10^-3V(1+1000/40) = 0.13V
bzw bei einer Eingangsspannung von 100mV
0.1(1+1000/40) = 2.6V

Er liefert bei mir aber immer egal welche Eingangspannung ich anlege 
4.14V. Was mache ich falsch?

Bzw. gibt es bessere Schaltungen für solch eine Anwendung?

Gruß
Stefan

Autor: Fisch (Gast)
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Vielleicht ist deine Versorgung etwas zu niedrig. Wenn man 5V am Ausgang 
haben will muss man mindestens mal 6V Versorgung haben. Außerdem steht 
im Datenblatt eine Supply Voltage Range von +-3V bis +-18V. Also 6V 
brauchst du mindestens damit das Ding richtig funktioniert.

Autor: Stefan (Gast)
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Wenn ich 6V Versorgungsspannung anlege, legt er 3.3V am Ausgang an 
obwohl der Eingang mit 0V belegt wird. Ich habe langsam das Gefühl, ich 
habe den OP07 zerlegt. Mir ist es kurzzeitig passiert, dass ich ihn mit 
5V Versorgungsspannung betrieben habe. Den Eingang aber mit 7V belastet 
habe. Macht solche eine Spannungsspitze den OP07 kaputt? oder müsste er 
sowas weg stecken?

Autor: lkmiller (Gast)
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Dieser OP kann weder am Eingang noch am Ausgang Rail-to-Rail,
und schon gar nicht Over-the-Rail.

Steht aber im Datenblatt, Stichworte:
Common-Mode-Range und Output-Voltage-Swing


Fazit: Falscher OP

Autor: Stefan (Gast)
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Over-the-Rail soll er auch gar nicht können. Habe nur verschiedene 
Spannungen angelegt um die Funktionsfähigkeit zu testen.

Welcher OP wäre dann passend?

Autor: lkmiller (Gast)
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???
> dass ich ihn mit 5V Versorgungsspannung betrieben habe.
> Den Eingang aber mit 7V belastet habe

Das wird als Over-the-Rail bezeichnet.

Autor: lkmiller (Gast)
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R2R Input und Output:

TLV2374 von Texas Instruments
TLV2471 von Texas Instruments
LT1782  von Linear-Technologies

Autor: Peter (Gast)
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Nimm einen anderen OP, mit Rail-to-Rail Input+Output, dann 
funktionierts.

Zum Beispiel einen LM6482, oder ähnlich...

Autor: Stefan (Gast)
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@lkmiller: Die 7V kommen im Betrieb nie vor. Diese habe ich nur zu 
Testzwecken angelegt. Im späteren Betrieb daher nie O2R.

Sind die angegebenen OPV's auch zur Verstärkung von mV Signalen geeignet 
oder haben die zu große Leckströme, Offsetspannungen etc? (Habe leider 
momentan keine Datenblätter zur Hand)

Welcher wäre von den genannten am Geeignetesten?

Autor: Michael (Gast)
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7V am Eingang sollten den OP07 net stören. Wenn ich mich recht entsinne 
kann der 14V am Eingang haben in beide Richtungen. Das schlimmste was 
bei dir passiert sein kann, als du die 7V angelegt hattest ist, dass der 
OP07 in die Begrenzung gefahren ist. Das Poti zum 
Offsetspannungsabgleich würde ich aber grade bei den geringen 
Eingansspannungen spendieren.

Autor: Stefan (Gast)
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Suche jetzt schon ewig bei Conrad aber finde die genannten OPV's nicht. 
Kennt jemand einen vergleichbaren von Conrad (wären für mich nur ein 
paar Minuten bis zum Shop) oder wo man die Dinger bestellen kann. Bei 
reichelt fand ich auch nichts.

Autor: Michael (Gast)
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Wenn du keinen R2R-OP findest, wie wäre es, wenn du den OP07 mit z.B. 8 
V betreibst oder kannst du nur 5 V zur Verfügung stellen? Das würde 
deine Probleme mit den 5 V am Ausgang bei entsprechender Verstärkung 
auch lösen, oder? Wie schauts denn mit Farnell aus? Haben die vielleicht 
einen passenden OP für dich?

Autor: Stefan (Gast)
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8V hätte ich bei der momentanen Beschaltung nicht. Hierzu müsste ich die 
Schaltung erst erweitern. Jedoch stellt sich dann das Problem, dass er 
nicht bis auf 0V runter geht. Ich glaube er blieb bei 1.1V stehen.

Ps.
Habe zwei R2R-OP bei Conrad gefunden
TLC 2202
LTC 1152-CN8

Hat hiermit jemand Erfahrung.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Der OP07 braucht eine negative Spannung um bis auf 0V herunterzukommen.
Das ist kein Rail to Rail OP
Wenn du denn trozdem brauchen willst must du dir irgendwo in deiner 
Schaltung eine negative Spannung von ein paar Volt bilden. Entweder mit 
einem Trafo oder einem DC-DC-Wandler oder mit einen Ladungspumpe.
Wenn du nicht allzu hohe Praezision forderst kannst du es ja mal mit 
einem TS912 oder OPA2340 versuchen.

Ich habe dir mal eine Schaltung angehaengt mit der du dir -5V erzeugen 
kannst um den OP07 mal eine negative Versorgungsspannung zu verpassen.

Gruss Helmi

Autor: Stefan (Gast)
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Super, tausend Dank für eure Tipps und Hilfen. Der OPV läuft nun bei 
mir. Habe mich für einen LTC 1152-CN8 entschieden.

Das mit dem OP07 und der negativen Spannung werde ich aber auch nochmals 
probieren. Danke für die Schaltung.

Gruß Stefan

Autor: gast (Gast)
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Wobei ein 7660 für die Negative Versorgungsspannung einfacher ist.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Das weiss ich auch das der einfacher zu haendeln ist aber ein NE555 und 
ein paar Dioden hat man immer irgendwo in der Bastelkiste. Und die 
Schaltung mit dem ICL7660 findet man im Datenblatt.

Gruss Helmi

Autor: yalu (Gast)
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Noch etwas:

Auch ein R2R erreicht die 0V am Ausgang nicht exakt. Wie dicht er an
die 0V herankommt, hängt von der Belastung am Ausgang ab. Bei einem
der gängigen R2R-OPVs (weiß nicht mehr, welcher) ist bspw. bei einem
Ausgangsstrom von -10mA schon bei 0,5V Schluss. Bei einer Verstärkung
von 26 läge dann die kleinste Eingangsspannung, die noch korrekt
verstärkt wird, bei 19mV. Das Beispiel ist etwas extrem, aber das
grundsätzliche Problem hast du immer.

Eine Verstärkung mit Masse als Referenz ist aber nur dann
erforderlich, wenn DC-Signale verstärkt werden sollen und die Quelle
am Eingang unbedingt Massebezug haben muss. In diesen Fällen kommt
man, wenn die Eingangsspannung bis 0V herabreicht, um eine negative
Hilfsspannung nicht herum.

In allen anderen Fällen (AC oder kein zwingender Massebezug der
Quelle), gibt es auch saubere Lösungen ohne negative Hilfsspannung.

Was hast du denn da für einen Sensor am Eingang? Und wie geht es
hinter dem Ausgang des OPV weiter? Ich bin mir fast sicher, dass man
das Ganze irgendwie anders verschalten kann, so dass man nicht am
Boden der Versorgungsspannung herumkriechen muss ;-)

Autor: Mainzelmännchenbeisser (Gast)
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Hallo,

der OP07 ist empfindlich gegenüber zu hohen Spannungsunterschieden 
zwischen seinen beiden Eingängen. Der genaue Wert steht im Datenblatt. 
Mit zwei antiparallel geschalteten Kleinsignaldioden zwischen seinen 
Eingängen kannst Du ihn schützen, falls beim experimentieren mal die 
Prüfspitze, etc, ausrutschen sollte.

Dein exemplar fdürfte also schon defekt sein:
"Ich habe langsam das Gefühl, ich
habe den OP07 zerlegt. Mir ist es kurzzeitig passiert, dass ich ihn mit
5V Versorgungsspannung betrieben habe. Den Eingang aber mit 7V belastet
habe. Macht solche eine Spannungsspitze den OP07 kaputt?"

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
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Der LTC1152 ist ja schon ein Hammer.

Ich verwende den LT1490 von Reichelt. Der ist etwas günstiger, aber 
wesentlich besser als ein TS912.

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