Transimp-Verstärker

[Großes F. (112)]

Hallo Forum,

folgendes Problem:

ich möchte mittels einer IR-Diode senden und das Signal dann durch eine 
Photodiode aufnehmen.
Verwendung finden soll ein Transimpedanzverstärker in Ausführung wie im 
Bildanhang abgebildet.

Mein Problem ist, dass mein Voltmeter am Ausgang im wesentlichen nur die 
Versorgungsspannung abzüglich ca. 1 Volt anzeigt...
Kann es sein, dass es nicht funktioniert, weil ich quasi alles über eine 
Stromversorgung regel und alles über eine Masse läuft? oder entstehen 
die Probleme, weil der OP (OP27 Maxim) nicht symmetrisch angesteuert 
wird, oder muss ich sonst noch irgendetwas einfügen?

mfg

[Kai Klaas (Gast)]

Weißt du, was der "Common Mode Input Voltage Range" eines OPamp ist? Der 
ist hier verletzt...

Kai Klaas

[Falk B. (falk)]

Ausserdem ist die Photodiode verpolt ;-)

[Großes F. (112)]

also ehrlich gesagt habe ich keinen Plan, was der Common Mode Input 
Voltage Range ist, und das Datenblatt gibt mir dazu keine brauchbaren 
Auskünfte... könntest du mir erklären, was da genau falsch läuft?

Und was die Photodiode angeht, so habe ich diese extra in dieser 
Richtung installiert, damit ich eine positive Ausgangsspannung erhalte, 
ist dies nicht richtig?

[Purzel H. (hacky)]

>Common Mode Input Voltage Range ist, und das Datenblatt gibt mir dazu keine 
brauchbaren Auskünfte...

So. So. Welches Datenblatt denn ? Der Common Mode Input Voltage Range is 
eine zentrale Groesse. Und eigentlich immer angegeben

[Falk B. (falk)]

@  Großes Fragezeichen (112)

>also ehrlich gesagt habe ich keinen Plan, was der Common Mode Input
>Voltage Range ist,

Das ist der Spannungsbereich, denn der Eingang arbeiten kann. Je nach 
Typ ist der unterschiedlich. Die alten OPVs ala LM741 & Co konnten bei 
+/- 15V Versorgungsspannung nur Signale im Bereich +/-13V in etwa 
bearbeiten. Moderen Typen mit sog. Rail to Rail Eingängen oder Ausgängen 
können Signale von Vcc- bis Vcc+ verarbeiten, manchmal sogar noch etwas 
mehr.

> und das Datenblatt gibt mir dazu keine brauchbaren
>Auskünfte...

Glaub ich eher nicht.

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/op27.pdf

Seite 4, dritte Zeile. Tja, das Ding ist zwar recht gut, aber "alt" und 
kann nicht Rait to Rail. Für deine Anwendung geht vielleicht ein 
einfacher LM358, der kann bis auf Vcc- am Eingang runter.

>Und was die Photodiode angeht, so habe ich diese extra in dieser
>Richtung installiert, damit ich eine positive Ausgangsspannung erhalte,
>ist dies nicht richtig?

Nein.

MFG
Falk

[Großes F. (112)]

Also es geht um folgenden OP:
http://web.mit.edu/6.301/www/OP27c.pdf

Folgendes habe ich nun zu dem Common Mode input range recherchiert:

"The Common mode onput voltage range parameter Vicr is defined as the 
range of the common mode input voltage that, if exceeded may cause the 
operational amplifier to cease functioning properly. This sometimes is 
taken as the voltage range over which the input offset voltage remains 
within a set limit. The value of Vicr is expressed in units of volts.
The input common voltage Vicr, is defined as the average voltage at the 
inverting and noninverting input pins. I fthe common mode voltage gets 
too high or too low, the onputs shut down and proper operatin ceases. 
The common mode input voltage range, Vicr, specifies the range overwhich 
normal operation is guaranteed."

...aber ich verstehe es nicht richtig... ist es zwingend notwendig, den 
OP mit einer symmetrischen Spannung zu betreiben?

[Falk B. (falk)]

@  Großes Fragezeichen (112)

>...aber ich verstehe es nicht richtig... ist es zwingend notwendig, den
>OP mit einer symmetrischen Spannung zu betreiben?

Nöö, aber bissel negative Spannung braucht dein OP27, -3V oder mehr.

MFG
Falk

[Großes F. (112)]

danke für die Antwort, Falk, da kann ich schon mehr mit anfangen.

Zum Verständnis:
Die Tatsache, dass ich nur 9 Volt Versorgung auf meinen OP gebe ist auf 
Seiten des VccPlus-Pins ersteinmal in Ordnung, minimal wäre 4 Volt 
nötig, maximal 15 Volt.

Der Fehler ist nun aber, dass ich den VccMinus-Pin nicht richtig 
angeschlossen habe..., er hängt bei mir ja mit auf Ground, er müsste 
aber auf mindestesn -4 Volt liegen, richtig?

mfg

[Falk B. (falk)]

@  Großes Fragezeichen (112)

>Die Tatsache, dass ich nur 9 Volt Versorgung auf meinen OP gebe ist auf
>Seiten des VccPlus-Pins ersteinmal in Ordnung, minimal wäre 4 Volt
>nötig, maximal 15 Volt.

Maximal sind bei dem 22V drin.

>Der Fehler ist nun aber, dass ich den VccMinus-Pin nicht richtig
>angeschlossen habe..., er hängt bei mir ja mit auf Ground, er müsste
>aber auf mindestesn -4 Volt liegen, richtig?

ja.

MfG
Falk

[Großes F. (112)]

prima dankeschön,

also nurnoch negative Spannung erzeugen, erstmal per virtueller Masse, 
und dann nochmal testen.

Muss man irgendetwas beachten, wenn die positive supply höher ist als 
die negative supply, Z.b. die Trimm-Anschlüsse beschalten?

[Kai Klaas (Gast)]

>also nurnoch negative Spannung erzeugen, erstmal per virtueller Masse,
>und dann nochmal testen.

Nimm doch den LM358, den dir Falk empfohlen hat oder einen Input/Output 
Rail-to-Rail-Typ wie den TS912.

>Muss man irgendetwas beachten, wenn die positive supply höher ist als
>die negative supply, Z.b. die Trimm-Anschlüsse beschalten?

Nein.

Kai Klaas

[Großes F. (112)]

Also ich habe nun noch einen weiteren OP-Amp gefunden, und zwar den 
LMC6062.

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=A215;GROUPID=2912;ARTICLE=10530;START=0;SORT=artnr;OFFSET=100;SID=15FQlLh6wQAQ8AABVD5Xk528c53ab328a44b558fe37c5f388189d

Verstehe ich es richtig, dass ich diesen mit seinem Vcc(-)-Pin direkt an 
Ground schalten kann?
Herstellerseitig wird er direkt als Photoamplifier beworben...

mfg

[Falk B. (falk)]

@  Großes Fragezeichen (112)

>Also ich habe nun noch einen weiteren OP-Amp gefunden, und zwar den
>LMC6062.

>Verstehe ich es richtig, dass ich diesen mit seinem Vcc(-)-Pin direkt an
>Ground schalten kann?

Ja.

>Herstellerseitig wird er direkt als Photoamplifier beworben...

Na dann wird das wohl auch so sein, Werbung lügt ja nicht ;-)

MFg
Falk