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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM 258 offset am Ausgang?


Autor: Thomas K. (tomi14)
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Hallo.

Benutze den OP LM 258 mit Vcc von 12 V.
Habe ihn als Differenz Verstärker mit Verstärkung von 2 verschaltet.
Funktioniert soweit.

Ist die Differenzspannung an den beiden Ausgängen kleiner 0,6V so ist 
der Ausgang auch 0.6V und bleibt bei dem Wert auch wenn die 
Differenzspannung kleiner wird.

Sobald die Differenzspannung größer 0.6V ist funktioniert alles prima.

Wie bekomme ich es hin das der Ausgang auch kleiner 0.6V anzeigt?

Habe die Schaltung nach
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations... 
nachgebaut, mir R6=R7=10k und R4=R5=4.7k.

Kann mir einer von euch helfen?

Danke.
Bye
Thomas

Autor: Fritz (Gast)
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Hast du eine Last am Ausgang? Wenn nicht häng an den Ausgang mal einen 
Widerstand (so 1-5kOhm) gegen Masse.

Autor: faustian (Gast)
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Das waere die Instrumentenverstaerker-Schaltung?


Wie hoch sind die absoluten Spannungen gegen Masse bei Deinen Tests? Und 
ist Vee=GND? Muesste IRGENDWO in der Schaltung ein Punkt negative 
Spannung haben, damit die Rechnung aufgeht?

Autor: Thomas K. (tomi14)
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Hallo.
Nein. es ist die Subtrahierer Schaltung.
Ue1 ist variable und Ue2=5V.

Bye Thomas

Autor: Thomas K. (tomi14)
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Habe mal ein Lastwiderstand von 1,2K darangehängt.
Der Offset liegt jetzt bei 0.4V.

Habe mal Ue1 auf GND gelegt und Ue2 variable gemacht. Funktionier als 
nicht invertierender Verstärker. Geht auch bis 0V runter. Alles super. 
Nur als Differenzverstärker gibt es Probleme.

Bye
Thomas

Autor: A. K. (prx)
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Der aktive Pulldown vom Ausgang funktioniert nur bis ~0,6V, darunter 
wirkt nur noch ein ziemlich schwacher Pulldown. Folglich funktioniert 
der nur dann bis runter auf fast 0V, wenn dieser Pulldown nicht oder nur 
sehr schwach beansprucht wird.

Abhilfe: Die Rückkopplung erheblich hochohmiger gestalten. Beachte den 
Spannungsteiler der aus dem 1K2 Lastwiderstand und dem 
Rückkopplungswiderstand gebildet wird.

Ganz runter auf 0V wird in dieser Schaltung ohne negative Versorgung 
nicht möglich sein. Du kannst dich dem nur besser annähern.

Autor: Fritz (Gast)
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>Abhilfe: Die Rückkopplung erheblich hochohmiger gestalten. Beachte den
>Spannungsteiler der aus dem 1K2 Lastwiderstand und dem
>Rückkopplungswiderstand gebildet wird.

Für die Berechnung der Rückkopplungswiderstände spielt der 
Lastwiderstand keine Rolle, der belastet den Ausgang nur und hat 
keinerlei Einfluss auf die Rückkopplung.

Der Lastwiderstand soll die interne Push-Pull Endstuffe nur in Class A 
Betrieb zwingen, damit eben der Pull-Down Transistor nicht leiten muss. 
Das funktioniert natürlich auch nur sollange der Strom durch den 
Lastwiderstand größer ist, als durch R6.

Autor: A. K. (prx)
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Wenn wir die interne Stromsenke mal draussen lassen, dann bilden R4, R6
und der Lastwiderstand einen Spannungsteiler. Je grösser Ue1, desto
höher die minimal mögliche Ausgangsspannung aus dieser Rechnung.

Bei Ua=0,4V übernimmt der Lastwiderstand 33µA.

Bei Ue1=10V und gewollten Ua=0V fliessen durch R4+R6 670µA. Die 
Stromsenke ist in diesem Bereich aber nur für zweistellige µA gut. 
Folglich entspricht die Ausgangsspannung in grober Näherung dem Modell 
des Spannungsteilers.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Ohne negative Versorgungsspannung wirst du den LM258 nicht auf 0V am 
Ausgang bekommen. Entweder du schliesst eine negative 
Versorgungsspannung von einigen Volt an oder du besorgst dir einen Rail 
to Rail OP. Mit diesen Rail To Rail OPs kommst du je nach Last fast bis 
auf einige mV an deine 0 Volt.

Gruss Helmi

Autor: Thomas K. (tomi14)
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Woher bekomme ich jetzt eine negative Versorgungsspannung?
Habe nur +12V zur Verfügung. Die Masse kann ich auch nicht verschieben.

Warum schaft den der OP wenn er als nicht invertierender Verstärker 
verschaltet ist die 0V und als Differenz Verstärker nicht?

Danke.
Bye
Thomas

Autor: A. K. (prx)
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Weil dort die Rückkopplung praktisch stromfrei ist (Spannungsfolger) 
oder der Strom nur gegen GND fliesst, also keine nennenswerte Stromsenke 
benötigt wird.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Woher bekomme ich jetzt eine negative Versorgungsspannung?
>Habe nur +12V zur Verfügung. Die Masse kann ich auch nicht verschieben.

Wenn du einen NE555 hast kannst du es so machen.
Es gibt auch spezielle ICs für so was ICL7660,MAX1044

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Kannst du mit zb. Ra=4,7K leben? Wenn ja, mach mal eine Doppeldiode an 
den
Ausgang klemme eine an die Gegenkopplung und die andere über 4,7K nach
GND. Am 4,7K ist dann deine Ua. Ist zwar nicht ganz sauber, aber testen 
kannstes ja mal.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: Arno H. (arno_h)
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Muss der LM nur Strom liefern?
Dann geht auch ein Emitterfolger, siehe Anhang.

Arno

Autor: Fritz (Gast)
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>Muss der LM nur Strom liefern?
>Dann geht auch ein Emitterfolger, siehe Anhang.
>
>Arno

Wenn der OpAmp nur Strom liefern müsste, gäbe es das Problem nicht. 
Dieser Spannungsabfall entsteht ja erst dadurch, dass der OpAmp als 
Stromsenke arbeiten muss.

Autor: Thomas K. (tomi14)
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Sorry, leider verstehe ich das mit der Stromsenke nicht.
Als nicht invertierender Verstärker komme ich auch auf 0V runter und las 
Differenz Verstärker schaffe ich es nicht. Es ist doch im Prinzip die 
gleiche Schaltung nur das ein Eingang auf Masse liegt.

Kann aber auch sein das ich den OP nicht ganz verstanden haben.

Vieleicht erbarmt sich einer und erklärt es mir noch mal für doofe?

Danke euch über die zahlreichen Tips.

BYE
Thomas

Autor: A. K. (prx)
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Thomas K. wrote:

> Als nicht invertierender Verstärker komme ich auch auf 0V runter und las
> Differenz Verstärker schaffe ich es nicht. Es ist doch im Prinzip die
> gleiche Schaltung nur das ein Eingang auf Masse liegt.

Mitnichten.

Beim invertierenden Verstärker und dem Subtrahierer fliesst je nach Lage 
der Dinge Strom in den Ausgang des OPV hinein, d.h. der Ausgang muss 
dann als Stromsenke arbeiten. Was der LM324/358 ohne negative 
Versorgungsspannung unterhalb von 0,6V nicht so gut beherrscht. Das 
liegt erstens an der internen Arbeitsweise, zweitens am Prinzip. Nur ein 
idealer OPV könnte das, ein realer scheitert daran, der eine früher 
(µA741), der andere später (rail2rail).

Beim nichtinvertierenden Verstärker hingegen fliesst bei Last gegen GND 
ausschliesslich Strom raus, d.h. er arbeitet immer als Stromquelle. Was 
der LM358 bis runter auf 0V problemlos kann. Nur in die andere Richtung, 
also an den oberen Anschlag Vcc, komm er da nicht annähernd ran.

Autor: BMK (Gast)
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Versuch es doch mal mit den pinkompatiblen Typen TS912 oder AD822,
beides Rail2Rail, die sollten das besser hinbekommen.

Wobei der AD822 von den Werten her ein universell gutes Teil ist,
schon ein gutes Stück in Richtung "idealer OpAmp".

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Grundsätzlich gilt für alle OpAmps, auch und gerade für 
Rail2Rail-OpAmps: Die Last muß immer zwischen Ausgang und der 
Versorgungsleitung geschaltet werden, an die man mit dem Ausgang 
hinsteuern will. Zum LM324/358 ist zu beachten, daß dieser den Ausgang 
sehr wohl gegen GND steuern kann, aber nur, wenn die Last auch zwischen 
GND und Ausgang hängt. Eine Last, egal wie hochohmig, zwischen Ausgang 
und V+ läßt den Ausgang sofort hochlaufen. In den Datenblättern ist auch 
angegeben, wieviel Restspannung bei welchem Strom stehenbleibt. Da ist 
so mancher R2R-OpAmp so garnicht mehr RailToRail...

Gruß
Jadeclaw.

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