Hallo zusammen, ich hoffe jemand erbarmt sich mir zu helfen, ich kenne mich leider mit Schalptlänen nicht so aus und tue mir deshalb schwer, ohne Hilfe weiterzukommen. Ich habe von meinem Lehrer einen LM741J Operationsverstärker bekommen, und möchte damit jetzt eine Spannung von wenigen Millivolt eines Infrarotthermometers mit dem Fakor 10 oder mehr verstärken (-> Nicht-Invertierter-Verstärker). Als Versorgungsquelle habe ich dieses Board zur Verfügung: http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8376 , dass 5V und/oder 3.3V liefert. Reicht diese Versorgungsquelle aus um meine Spannung (1 Millivolt pro 1 Grad Celsius) um mindestens mal 10 zu verstärken ? Wenn ja, wo muss ich an dem Lm741 Kabel anschließen und welche Widerstände brauche ich ? (Ich hab keine da und muss erst welche kaufen) Vielen Dank für eure Hilfe !
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1. Der 741 is veraltet, den will niemand mehr haben, schon der LM358 ist Besser: such dir einen aus http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker 2. Du brauchst einen nichtinvertierenden Verstärker. http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen
G4st schrieb: > 1. Der 741 is veraltet, den will niemand mehr haben, schon der LM358 ist > Besser: such dir einen aus > http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker Such dir einen aus geht leider nicht ^^ Ich muss das Projekt bis Ende nächster Woche fertig haben und kann deshalb nur den LM741 nehmen > 2. Du brauchst einen nichtinvertierenden Verstärker. > http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen Jo da war ich auch schon, nur weiss ich jetzt immer noch nicht, ob meine Spannungsquelle ausreicht :-)
Max Ritter schrieb: > Jo da war ich auch schon, nur weiss ich jetzt immer noch nicht, ob meine > Spannungsquelle ausreicht :-) So weit ich mich erinnere ist das kein Single Supply OP. Du brauchst also ne positive und ne negative Spannung.
>nur weiss ich jetzt immer noch nicht, ob meine Spannungsquelle ausreicht :-) Nein, 5 V reichen nicht aus, um einen LM741 damit vernünftig zu betreiben. Dieser Uralt-OpAmp benötigt mindestens so +/-6 V. Du könntest also zwei Blockbatterien in Reihe schalten - damit ginge es problemlos. Davon abgesehen ist der 741 ein Dinosaurier von Analog-IC (entwickelt 1968!), und dass sich damit heute ein Schüler herumschlagen muss halte ich für ziemlich "närrisch".
Jean Player schrieb: >So weit ich mich erinnere ist das kein Single Supply OP. >Du brauchst also ne positive und ne negative Spannung. Ja, da hab ich mich auch lange genug verwirren lassen. Das kann man gerade so machen, wie man es braucht. Max Ritter schrieb: >Ich habe von meinem Lehrer einen LM741J Operationsverstärker >bekommen, und möchte damit jetzt eine Spannung von wenigen >Millivolt eines Infrarotthermometers mit dem Fakor 10 oder mehr >verstärken 5V Versorgungsspannung gehen laut Datenblatt von TI beim alten 741 haarscharf gerade noch. Bei deiner Anwendung wird der OP aber auch nicht arg strapaziert. Da muß man wohl was tricksen, und eine virtuelle Masse (Mittelpunkt) z.B. bei 2,5V erzeugen, worauf man die Verstärkung bezieht. Z.B. mit einer Art niederohmigen Spannungsteiler. Sollte aber grundsätzlich gehen. Liege ich richtig damit, daß du die Dinge verwenden mußt, die du zur Verfügung gestellt bekommst?
Angehängte Dateien:
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lm741.png
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Max, du kannst die Schaltung auch gut simulieren. Unter Schaltungssimulation steht z.B. das LTSpive/ScwitcherCAD und das habe ich benutzt. Das Modell für den LM741 findet man im Netz (s. Anhang). Man kann schön sehen was passiert, wenn man nur eine Batterie benutzt (Single-Supply) oder wenn die Batterien zu wenig Spannung liefern.
Max Ritter schrieb: > Als Versorgungsquelle habe ich dieses > Board zur Verfügung: > Breadboard Power Supply USB > dass 5V und/oder 3.3V Das ist kein eigenständiges Netzteil, sondern benötigt seine Eingangsspannung vom USB-Anschluß eines Computers. Und wenn man schon einen PC da stehen hat (haben muß!), kann man auch gleich die 12V aus dem internen Netzteil nehmen! Früher hat man in der Schule erst einmal die Grundlagen gelernt und dann ein entsprechendes Projekt gestartet, heute holt der Lehrer einen Uralt-IC (wahrscheinlich von seinem Opa) aus der Hosentasche, wirft ihn auf den Tisch und sagt: Dann macht mal was daraus, Infos dazu gibt es im Internet in den diversen Foren. Tolle Schule!
> Tolle Schule Es ist zu befürchten, daß der Lehrer aus unserer Generation stammt. Für Max: 5V sind zu wenig für den LM741. Im Datenblatt http://www.national.com/ds/LM/LM741.pdf steht: Zumindest +5V/-5V (also in Summe 10V) damit der Ausgang von +2V bis -2V laufen kann. Modernere Operationsverstärker für kleinere Spannungen wären TS914, LMC6484 (da sind dann auch gleich 4 von drin). Es geht bis unter 1V: LM10, NCS2002
Erstmal vielen Dank für eure Hilfe :-) Ich werde es jetzt wahrscheinlich so machen, dass ich mir den LT1006 Precision Single Supply Opamp ( Datasheet: http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1154,C1009,C1021,P1211,D1414) zusammen mit einem 90k Ohm und einem 10k Ohm Widerstand bei Reichelt bestellte, und das ganze dann nach dieser Schaltung: http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/c/cc/Op-verstaerker-b.png zusammenbaue. Klappt das so bzw. funktioniert dieser Opamp auch mit meinen ziemlich kleinen Spannungen von 0-100mV ? (Die Ausgangsspannung sollte auch präzise sein und nicht schwanken, damit ich die Temperatur zuverlässig berechnen kann..)
Max Ritter schrieb: > Klappt das so bzw. funktioniert dieser Opamp auch mit > > meinen ziemlich kleinen Spannungen von 0-100mV ? Wie man auf Seite 9 der Datenblätter sieht, stehen Deine Chancen gut.
Ok dann werde ich mir den mal bestellen. Brauche ich unbedingt zwei Widerstände so wie bei der Schaltung von Mikrocontroller.net oder reicht auch einer wie auf der Seite 9 vom Datenblatt unter "Voltage Follower" abgebildet ist (in meinem Fall dann 1,1k Ohm für Faktor 10 wenn ich das richtig verstanden habe) ?
Max Ritter schrieb: >Brauche ich unbedingt zwei Widerstände so wie bei der Schaltung >von Mikrocontroller.net oder reicht auch einer wie auf der Seite >9 vom Datenblatt unter "Voltage Follower" abgebildet ist (in >meinem Fall dann 1,1k Ohm für Faktor 10 wenn ich das richtig >verstanden habe) ? Der "Voltage Follower" hat eine feste Verstärkung von 1, ist also unbrauchbar. Was man aber sieht, sind die kleinen Tücken, wenn man mit der Ansteuerung bis an die Betriebsspannungsgrenzen, hier Masse, geht. Der OP kann nicht ganz bis 0V herab regeln, es bleiben 5mV Ausgangsspannung als Untergrenze. Die Schaltung "Gain 100 Amplifier" links neben dem "Voltage Follower" wird eher richtig sein, denn das ist ein nicht invertierender Verstärker, den du ja realisieren sollst. Allerdings ist der für eine Verstärkung von 100 berechnet. >...mit einem 90k Ohm und einem 10k Ohm Widerstand... Achte mal darauf, daß die Widerstände nicht gerade 20% Toleranz haben. Sonst macht es aus deiner Verstärkung eine 7 oder 13 anstatt 10. Der 600Ohm-Widerstand ist normalerweise in OP-Schaltungen nicht drin. Er dient hier wohl dazu, den Ausgang des OP restlos auf Null (Masse) zu ziehen, wenn die Eingangsspannung Null ist. Den sollte man sicherheitshalber auch vorsehen, stören tut der jedenfalls nicht. An alle Ungläubigen bezüglich des LM741: Dann hatte ich hier noch einen LM741 liegen, der wirklich noch aus Opas Zeiten (ca. 1975) stammt. Damit habe ich heute Nachmittag mal einen einfachen nicht invertierenden Verstärker (Voltage Follower) aufgebaut, und zwar wie ich schon oben schrieb, mit nur einer 5V-Spannungsquelle. Das schon genannte Datenblatt von National sagt über die Mindestbetriebsspannung übrigens nichts, da es auch keine Kennlinien enthält. Im Datenblatt von TI kann man jedoch aus den Kennlinien ableiten, daß es sogar noch bis 4V herunter gehen kann. Nun, mit 5V regelt der 741 im Bereich einer Ausgangsspannung zwischen 1,9V und 4,2V tadellos. Mit einer virtuellen Masse, die man sinnvollerweise da irgendwo bei 2,5V setzt, hätte das tatsächlich für ein Thermometer mit oben genannten Daten gereicht.
Naja Wilhelm Der LM741 mag ja gerade noch etwas verstaerken. Aber bei welcher Last und wie linear ist das ganze dann noch ? Kein Mensch kaemme noch auf die Idee jetzt einen 8080 mit 2708 Eprom aufzubauen und damit programmieren zu wollen. Gruss Helmi
Helmut Lenzen schrieb: >Naja Wilhelm >Der LM741 mag ja gerade noch etwas verstaerken. Aber bei welcher >Last und wie linear ist das ganze dann noch ? Ich wollte ja nur mal ein klein wenig darstellen, daß noch was geht. OK, hohe Ansprüche kann man an sowas nicht stellen, da sich ein paar Leistungsdaten durchaus verschlechtern. Schön linear war er aber noch im genannten Bereich. Einige Betriebsdaten hätte ich ihm natürlich nicht mehr abverlangt. Es handelt sich ja aber hier auch um keine Hochleistungs-Anwendung, die einem OP viel abverlangen würde. Und mit ein paar Kniffen, geht da noch einiges. Es hat ja jetzt einen guten Lösungsvorschlag gegeben. Und es ist ja auch absurd, einen Schüler zuerst mit den Unzulänglichkeiten des Bauteiles bekannt zu machen. Die sollen erst lernen, wie die grundlegenden Dinge überhaupt funktionieren. >Kein Mensch kaemme noch auf die Idee jetzt einen 8080 mit 2708 >Eprom aufzubauen und damit programmieren zu wollen. Warum nicht? Sowas taucht hier im Forum immer wieder auf. Z.B. der folgende Thread Beitrag "[Z80] Einzelschritt Takterzeugung, langt da ein Knopf an _CLK?" ist noch gar nicht lange her.
Der 8080 mit seinen 3 Spannungen hat mich vor 30 Jahren schon genug genervt. Gut das danach der 8085 ziemlich schnell billiger wurde und nur noch eine Spannung benoetigte. Aber trotzdem sollte sich sein Lehrer doch mal ueber etwas aktueller OPs informieren.
Der Lehrer steht ganz einfach auf LM741 bei Messgeräten. Das gibt wohl so eine unglaublich "klare" Spannung am Ausgang. Gibt ja auch Leute, die schwören auf Röhren in Audioverstärkern. Grüße Ralf
@Helmut Tja, heute sind wir wieder bei Prozessoren die drei Spannungen haben wollen! 3.3/2.5/1.2/darfs noch was sein? Oh die Innovation! Hehe
@arno nyhm Tja da muss ich dir Recht geben. Aber die Spannungsreglerproduzenten wollen ja auch was verdienen.
>heute holt der Lehrer einen Uralt-IC (wahrscheinlich von seinem Opa) aus >der Hosentasche... Ah, die Arroganz der späten Geburt wieder. Nur weil der 741 alt ist, heißt das nicht, daß er völlig unbrauchbar ist. Ich habe in den 70igern wunderbare Analog-Synthesizer-Schaltungen gesehen, in denen unzählige 741 eingesetzt waren. Natürlich gibt es heute Besseres, aber deswegen ist der 741 keineswegs Schrott. Schaut man in sein Datenblatt, sieht er doch wie ein ganz normaler OPamp aus und zum Lernen taugt er alle mal. Der großer Vorteil des 741 war und ist, daß er ohne diese damals üblichen, kunstvollen und komplizierten Kompensations- und Dekompensationsnetzwerke auskommt. Das war damals ein unerhörter Fortschritt und ist aktuell bis heute. Also, Ball flach halten und einfach die technische Herausforderung sehen. Wer was kann, bringt die Schaltung auch mit einem 741 zum Laufen! Deiner Logik nach dürftest du übrigens auch keine 1N4002 oder 1N4148 mehr verwenden, da die nämlich noch älter sind. Kai Klaas
G4st schrieb: >Der 741 braucht aber einen Offestabgleich. Im Selben Gehäuse hast >du mit dem LM358 gleich 2 Opamps. Hilfeeee!!! Du meinst, der 741 hat eine Möglichkeit zum Offsetabgleich, der 358 hingegen nicht.
Ich habe den Offsetabgleich beim LM358 nie vermisst. Die 2mV offset reichen auch für die meisten Anwendungen und man braucht weniger Bauteile.
Danke für eure Hilfe, ich habs jetzt mit dem LT1006 gemacht und die Schaltung funktioniert 1a :-) Die Ausgangsspannung schwankt noch minimal aber das dürfte sich mit der Software beheben lassen
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