Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche OP (High Out Current) UND ("High" Out Voltage)


von Alex K. (jbourne)


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Hallo zusammen!
(wie immer), ich habe von der Analogtechnik nicht soviel Ahnung und bin 
deswegen schon fast am verzweifeln :-(


Zum Hintergrund:
Ich habe eine Last, die als Versorgungsspannung eine bestimmte Form 
haben soll bzw. muss. Diese Form ist recht kompliziert und ich bekomme 
die nur mit Hilfe von 2 Funktionsgeneratoren, indem ich diese 2 Signale 
mit dem Summierer aufaddiere. Der 0815-Op liefert mir aber natürlich 
nicht genug Strom. Die Last ist NICHT konstant, sprich der 
Stromverbrauch kann sich ändern (max 30mA).

Ich hatte mir schon überlegt z.B hinter meinem Addierer den OPA547 zu 
schalten, Output Voltage +-3.4, und eine Potentialverschiebung 
durchzuführen( ist es überhaupt möglich?).

Oder gibt es ein Op, das am Ausgang mindestens 30mA liefern kann UND 
Output Voltage 11V beträgt.


Ich hoffe Ihr könnt mir helfen,
bin euch schon im Voraus dankbar!

von Falk B. (falk)


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Es gint einige Hochstrom-OPVs, die bis zu 100mA liefern. Muss man mal 
bei den üblichen Verdächtigen wie Linear, Analog, National, TI & CO 
suchen.
Zur Not tut es eine selbstgestrickter Emitterfolger hinter dem OPV aus 
BC327 und BC337. Rückkopplung dann aber am echten Ausgang abgreifen und 
nicht am OPV-Ausgang.

von B. S. (bestucki)


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James B. schrieb:
> Ich habe eine Last, die als Versorgungsspannung eine bestimmte Form
> haben soll bzw. muss. Diese Form ist recht kompliziert und ich bekomme
> die nur mit Hilfe von 2 Funktionsgeneratoren, indem ich diese 2 Signale
> mit dem Summierer aufaddiere.
Wie sieht der Spannungsverlauf genau aus? Frequenzbereich? Am besten ein 
Bild posten.

James B. schrieb:
> Die Last ist NICHT konstant, sprich der
> Stromverbrauch kann sich ändern (max 30mA).
Der Stromverbrauch wird sich wohl dauernd ändern, da die Spannung nicht 
konstant ist. Ist es eine ohmsche, kapazitive oder induktive Last?

Was du benötigst ist ein Spannungsverstärker gefolgt von einem 
Stromverstärker. Ob du dies mit einem oder zwei separaten Verstärkern 
löst, ist deine Entscheidung. Ebenso ob du OPAMPs oder Transistoren 
verwendest.

von Christian F. (funke4ever)


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Hochstrom mit 100mA ;-) Naja, gibt/gab welche mit mehreren Ampere 
Ausgangsstrom von BurrBrown (bzw. TI).

So auf die schnelle fällt mir der OPA2356 ein, der kann mindestens 50mA 
und ist bezahlbar.

von Uwe (Gast)


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Na wie wärs denn mit nem PA41 von APEX ? Hehe nur nen Witz !
Das geforderte macht doch fast jeder Wald und Wiesen OP mit.

von Kai K. (klaas)


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>Oder gibt es ein Op, das am Ausgang mindestens 30mA liefern kann UND
>Output Voltage 11V beträgt.

Das sind ja nur 370R Last...

Viel interessanter ist, ob an der "Versorgungsspannung" Caps nach Masse 
hängen und welche Anstiegs- und Abfallzeiten deine "Versorgungsspannung" 
erzeugt.

von JBourne (Gast)


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Hallo,

Was die Flankensteilheit angeht, das "härteste" was ich habe ist ein 
Puls, der jede ms kommt (Periodendauer = 1ms ). Dabei springt die 
Spannung von 11V auf 14V, für 30µs(Pulsbreite), Anstiegszeit und 
Abfallzeit sollen max. 5µs betragen.


be stucki schrieb:
>
> Was du benötigst ist ein Spannungsverstärker gefolgt von einem
> Stromverstärker. Ob du dies mit einem oder zwei separaten Verstärkern
> löst, ist deine Entscheidung. Ebenso ob du OPAMPs oder Transistoren
> verwendest.

Den Gedanken hatte ich auch schon, nur bin ich mir unsicher wie das mit 
dem  Stromversäker funktionieren soll. Er wird ja den Strom die ganze 
Zeit "jagen" egal ob ich den brauche oder nicht, oder verstehe ich da 
was falsch? Wie könnte die Schaltung dann aussehen?)


Christian F. schrieb:
> Hochstrom mit 100mA ;-) Naja, gibt/gab welche mit mehreren Ampere
> Ausgangsstrom von BurrBrown (bzw. TI).
>
> So auf die schnelle fällt mir der OPA2356 ein, der kann mindestens 50mA
> und ist bezahlbar.

Kann er auch am Ausgang (Out Voltage) 14V hergeben, oder verstehe das 
falsch, was in dem Datenblatt steht.

von JBourne (Gast)


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Der letze Satz sollte eine Frage sein! sorry :-)

von Christian F. (funke4ever)


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Sorry mein Fehler, er kann nur 5V. Nächster Vorschlag: LM7372
Sind aber recht teuer, ich würd mich einfach mal auf TI oder 
LinearTechnology umschauen. Die Parametersuchen dort erlauben auch den 
Ausgangsstrom zu wählen. Dann findest du meist recht schnell einen 
passenden OP. Ansonsten die schon angesprochene Schaltung mit OP und 
Transistor.

von horst (Gast)


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Die angespochene Lösung mit Push-Pull Ausgangsstufe könnte z.B. so 
aussehen: http://www.abload.de/img/push_pulldzphg.png

Sofern sie nicht gerade in der Audiotechnik oder sonstwo, wo es auf 
einen niedrigen Klirrfaktor ankommt, genügt auch die rechte Version..

von horst (Gast)


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...und du solltest natürlich nicht, so wie ich, die Masse an deiner 
Spannungsversorgung vergessen ;) Die Aussteuergrenze liegt mit den +-15V 
so natürlich auch unterhalb deinen geforderten +-14V... Da müsstest du 
schon einen OP hernehmen der ~+-17V verträgt, um auf der sicheren Seite 
zu sein.. (Oder sinds doch nur 11V, wie im Eröffnungsbeitrag?)

von Anja (Gast)


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Hallo,

ich würde einen AD826 nehmen.

Gruß Anja

von JBourne (Gast)


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Christian F. schrieb:
> Sorry mein Fehler, er kann nur 5V. Nächster Vorschlag: LM7372
> Sind aber recht teuer, ich würd mich einfach mal auf TI oder
> LinearTechnology umschauen. Die Parametersuchen dort erlauben auch den
> Ausgangsstrom zu wählen. Dann findest du meist recht schnell einen
> passenden OP. Ansonsten die schon angesprochene Schaltung mit OP und
> Transistor.

Die Preise sind mir egal ;-), ich muss es nicht aus eigener Tasche 
zahlen.



horst schrieb:
> ...und du solltest natürlich nicht, so wie ich, die Masse an deiner
> Spannungsversorgung vergessen ;) Die Aussteuergrenze liegt mit den +-15V
> so natürlich auch unterhalb deinen geforderten +-14V... Da müsstest du
> schon einen OP hernehmen der ~+-17V verträgt, um auf der sicheren Seite
> zu sein.. (Oder sinds doch nur 11V, wie im Eröffnungsbeitrag?)

Ich muss mich entschuldingen, es sind tatsählich, Vmax = 14V.
Das mit der Masse habe ich leider nicht verstanden.


Anja schrieb:
> Hallo,
>
> ich würde einen AD826 nehmen.
>
> Gruß Anja

Das Teil gefällt mir recht gut! (Typ 13,4V, fehlen "nur noch" 0,6V)

von horst (Gast)


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Mit Masse meinte ich die Masseverbindung der Versogungsspannung. Habe 
ich mal eben mit Paint nachgemalt, weil ich die Datei nicht gespeicht 
hatte.

Als OP sollte eigentlich dieser hier ganz gut funktionieren:

http://www.reichelt.de/ICs-NE-STV-/NE-5534-D-SMD/3/index.html?;ACTION=3;LA=446;ARTICLE=18798;GROUPID=2915;artnr=NE+5534+D+SMD;SID=12UJZNv38AAAIAAAW2EJk66aa2a002d8442bc0d7891ce6d32c213

Der kann +-22V Versogungsspannung, +-18 sollten aber eigentlich genügen, 
und hat eine Slew rate von 12V/µs.. Wird vielleicht von den Transistoren 
etwas geschmälert, aber die geforderten <1V/µs sind bestimmt drin.

von Anja (Gast)


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JBourne schrieb:
> Das Teil gefällt mir recht gut! (Typ 13,4V, fehlen "nur noch" 0,6V)

wenn es nur +14V und nicht auch gleichzeitig -14V sein müssen kannst Du 
den OP auch mit +18 und -12V versorgen.

Gruß Anja

von horst (Gast)


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horst schrieb:
> Mit Masse meinte ich die Masseverbindung der Versogungsspannung. Habe
> ich mal eben mit Paint nachgemalt, weil ich die Datei nicht gespeicht
> hatte.

Sry, URL vergessen :)
http://www.abload.de/img/push_pull2nroxf.png

von B. S. (bestucki)


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JBourne schrieb:
> Den Gedanken hatte ich auch schon, nur bin ich mir unsicher wie das mit
> dem  Stromversäker funktionieren soll. Er wird ja den Strom die ganze
> Zeit "jagen" egal ob ich den brauche oder nicht, oder verstehe ich da
> was falsch? Wie könnte die Schaltung dann aussehen?)

Jepp, du hast etwas falsch verstanden. Ein Stromverstärker jagt nicht 
von Haus aus viel Strom durch die angeschlossene Last. Die 
Spannungsverstärkung eines solchen Verstärkers ist meist leicht kleiner 
eins und es ist möglich, einen hohen Strom zu ziehen.
Ein Beispiel eines Stromverstärkers ist die Endstufe eines 
Audioverstärkers. Da kommt auch nur Strom raus, wenn du eine Last 
angeschlossen hast.

von JBourne (Gast)


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@ horst

Danke!


@ Anja

Ja, es sind nur Signale, die oberhalb von 0V sich bewegen.
Nur zum Verständnss: könnte ich den z.B. auch mit +30V und 0V versorgen?
(Sprich, ist die Potentialverschiebung beliebig durchführbar, oder gibt 
es begrenzende Faktoren, außer dass sich mein Ausgangssignal nur 
innerhalb der Versogrungsspanung sich befinden kann?)

@ ALLE
Vielen Dank an ALLE!

Ich werde die Schaltung skizziere. Wäre es möglich dass ihr mal kurz 
drüberschaut, ob da alles in Ordnung ist?

von JBourne (Gast)


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be stucki schrieb:
> JBourne schrieb:
>> Den Gedanken hatte ich auch schon, nur bin ich mir unsicher wie das mit
>> dem  Stromversäker funktionieren soll. Er wird ja den Strom die ganze
>> Zeit "jagen" egal ob ich den brauche oder nicht, oder verstehe ich da
>> was falsch? Wie könnte die Schaltung dann aussehen?)
>
> Jepp, du hast etwas falsch verstanden. Ein Stromverstärker jagt nicht
> von Haus aus viel Strom durch die angeschlossene Last. Die
> Spannungsverstärkung eines solchen Verstärkers ist meist leicht kleiner
> eins und es ist möglich, einen hohen Strom zu ziehen.
> Ein Beispiel eines Stromverstärkers ist die Endstufe eines
> Audioverstärkers. Da kommt auch nur Strom raus, wenn du eine Last
> angeschlossen hast.

Ich dachte an den (CC-OP)Strom-Verstärker, ist es da auch so?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Der LM324 kann 40mA


Gruß

Jobst

von Anja (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Der LM324 kann 40mA

Aber nicht an kapazitiven Lasten.
Ich vermute schon mal daß die angeschlossene Schaltung noch einen 
Abblockkondensator hat

JBourne schrieb:
> Nur zum Verständnss: könnte ich den z.B. auch mit +30V und 0V versorgen?
Ein Operationsverstärker sieht nur die beiden Versorgungsanschlüsse als 
Differenz. -> dem ist es egal ob du 0 und 30V oder -15 und +15 anlegst. 
Die Differenz ist entscheident.
Der einzige Einfluß ist die Gleichtaktunterdrückung die am besten ist 
wenn die Eingangsspannung = 0V ist und die Versorgung symmetrisch.
Eine asymmetrische Versorgung wirkt sich in der Praxis als leicht 
vergrößerte Offsetspannung aus.

Allerdings mußt du den "common mode input voltage range" und den "output 
swing beachten". Die Ein und Ausgangsspannungen müssen also je nach 
OP-Typ mehr oder weniger Abstand zur Versorgungsspannung haben.
Beim AD826 würde ich mindestens -3V als negative Versorgung bei 0V 
minimaler Eingangs bzw. Ausgangsspannung einhalten.
Genauso etwa 3V mehr positive Versorgung als die maximale Eingangs bzw. 
Ausgangsspannung.
Wenn man das nicht einhält ist im besten Fall die Verstärkung nicht mehr 
ausreichend im worst case ergibt sich eine Polaritätsumkehr (phase 
reversal) des Ausgangs.

Gruß Anja

von JBourne (Gast)


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Anja schrieb:
> Jobst M. schrieb:
>> Der LM324 kann 40mA
>
> Aber nicht an kapazitiven Lasten.
> Ich vermute schon mal daß die angeschlossene Schaltung noch einen
> Abblockkondensator hat

Das ist tatsächlich der Fall.
Wocher könnte ich das aus dem Datenblatt rauslesen, dass es nicht mit 
kapazitiven Lasten so funktionieren würde, wie ich es mir vorgestellt 
habe?

> JBourne schrieb:
>> Nur zum Verständnss: könnte ich den z.B. auch mit +30V und 0V versorgen?
> Ein Operationsverstärker sieht nur die beiden Versorgungsanschlüsse als
> Differenz. -> dem ist es egal ob du 0 und 30V oder -15 und +15 anlegst.
> Die Differenz ist entscheident.
> Der einzige Einfluß ist die Gleichtaktunterdrückung die am besten ist
> wenn die Eingangsspannung = 0V ist und die Versorgung symmetrisch.
> Eine asymmetrische Versorgung wirkt sich in der Praxis als leicht
> vergrößerte Offsetspannung aus.
>
> Allerdings mußt du den "common mode input voltage range" und den "output
> swing beachten". Die Ein und Ausgangsspannungen müssen also je nach
> OP-Typ mehr oder weniger Abstand zur Versorgungsspannung haben.
> Beim AD826 würde ich mindestens -3V als negative Versorgung bei 0V
> minimaler Eingangs bzw. Ausgangsspannung einhalten.
> Genauso etwa 3V mehr positive Versorgung als die maximale Eingangs bzw.
> Ausgangsspannung.
> Wenn man das nicht einhält ist im besten Fall die Verstärkung nicht mehr
> ausreichend im worst case ergibt sich eine Polaritätsumkehr (phase
> reversal) des Ausgangs.
>
> Gruß Anja

Danke für die Eklärung!

von Anja (Gast)


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JBourne schrieb:
> Wocher könnte ich das aus dem Datenblatt rauslesen, dass es nicht mit
> kapazitiven Lasten so funktionieren würde, wie ich es mir vorgestellt
> habe?

Die meisten OPs schwingen wenn kapazitive Lasten (größer ca 1nF) am 
Ausgang hängen. Bei den wenigen Ausnahmen steht das explizit im 
Datenblatt.

Gruß Anja

von Alex K. (jbourne)


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Hallo,
ich wollte mich noch ein Mal bei euch allen bedanken!

Ich werde es mit dem AD826 probieren(scheint mir einfacher zu sein), 
falls es nicht klappen soll, werde ich den Lösungsvorschlag von horst 
ausprobieren.

von Kai K. (klaas)


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>Das ist tatsächlich der Fall.
>Wocher könnte ich das aus dem Datenblatt rauslesen, dass es nicht mit
>kapazitiven Lasten so funktionieren würde, wie ich es mir vorgestellt
>habe?

Was hast du denn für eine kapazitive Last?

von Alex K. (jbourne)


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Kai Klaas schrieb:
>>Das ist tatsächlich der Fall.
>>Wocher könnte ich das aus dem Datenblatt rauslesen, dass es nicht mit
>>kapazitiven Lasten so funktionieren würde, wie ich es mir vorgestellt
>>habe?
>
> Was hast du denn für eine kapazitive Last?

Ein Pi-Filter, wie der aber genau aussieht kann ich noch nicht sagen.

von Kai K. (klaas)


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>Ein Pi-Filter, wie der aber genau aussieht kann ich noch nicht sagen.

Ein Spannungssprung von 11V auf 14V in 5µsec läßt bei 1µF kapazitiver 
Last immerhin einen Strom von I = C x dU/dt = 1µF x 3V / 5µsec = 0,6A 
fließen. Bei 10µF sind es dann schon 6A! Die muß der OPamp letztlich 
liefern können, sonst wird es nichts mit der Flanke. Du siehst also, daß 
es die kapazitive Last ist, die Schwierigkeiten macht und nicht der 
geplante DC-Laststrom von 30mA...

von Alex K. (jbourne)


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Kai Klaas schrieb:
>>Ein Pi-Filter, wie der aber genau aussieht kann ich noch nicht sagen.
>
> Ein Spannungssprung von 11V auf 14V in 5µsec läßt bei 1µF kapazitiver
> Last immerhin einen Strom von I = C x dU/dt = 1µF x 3V / 5µsec = 0,6A
> fließen. Bei 10µF sind es dann schon 6A! Die muß der OPamp letztlich
> liefern können, sonst wird es nichts mit der Flanke. Du siehst also, daß
> es die kapazitive Last ist, die Schwierigkeiten macht und nicht der
> geplante DC-Laststrom von 30mA...


Dann bleibt mir wohl nichts anderes übrig, als den Lösungsvorschlag vom 
Horst zu nehmen. Muss halt jetzt nach passenden Transistoren suchen...

von Jobst M. (jobstens-de)


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Audioendstufen(-ICs) kommen mit derartigen Strömen und Phasendrehungen 
zurecht.


Gruß

Jobst

von James B. (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Audioendstufen(-ICs) kommen mit derartigen Strömen und Phasendrehungen
> zurecht.
>
>
> Gruß
>
> Jobst

Was wäre mit einem kleinem IGBT?

von James B. (Gast)


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James B. schrieb:
> Kai Klaas schrieb:
>>>Ein Pi-Filter, wie der aber genau aussieht kann ich noch nicht sagen.
>>
>> Ein Spannungssprung von 11V auf 14V in 5µsec läßt bei 1µF kapazitiver
>> Last immerhin einen Strom von I = C x dU/dt = 1µF x 3V / 5µsec = 0,6A
>> fließen. Bei 10µF sind es dann schon 6A! Die muß der OPamp letztlich
>> liefern können, sonst wird es nichts mit der Flanke. Du siehst also, daß
>> es die kapazitive Last ist, die Schwierigkeiten macht und nicht der
>> geplante DC-Laststrom von 30mA...
>
>
> Dann bleibt mir wohl nichts anderes übrig, als den Lösungsvorschlag vom
> Horst zu nehmen. Muss halt jetzt nach passenden Transistoren suchen...

Hallo,
ich habe heute rausgefunden, dass es keine Ströme die größer als 150mA 
sind auftretten können.

von Kai K. (klaas)


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>ich habe heute rausgefunden, dass es keine Ströme die größer als 150mA
>sind auftretten können.

Eventuell kann man ja auch die Betriebsspannungsentkopplung für den Test 
etwas vereinfachen, sodaß man nicht mehr idiotisch große Kapazitäten 
hat. Das ist schon deshalb sinnvoll, weil man bei all zu üppiger 
Betriebsspannungsentkopplung sowieso nicht die Schwächen einer Schaltung 
sieht.

von JBourne (Gast)


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horst schrieb:
> horst schrieb:
>> Mit Masse meinte ich die Masseverbindung der Versogungsspannung. Habe
>> ich mal eben mit Paint nachgemalt, weil ich die Datei nicht gespeicht
>> hatte.
>
> Sry, URL vergessen :)
> http://www.abload.de/img/push_pull2nroxf.png

Hallo Horst,

was für Transistoren würdest du den nehmen?
Was ist mit dem BCW68?

von JBourne (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
>>ich habe heute rausgefunden, dass es keine Ströme die größer als 150mA
>>sind auftretten können.
>
> Eventuell kann man ja auch die Betriebsspannungsentkopplung für den Test
> etwas vereinfachen, sodaß man nicht mehr idiotisch große Kapazitäten
> hat. Das ist schon deshalb sinnvoll, weil man bei all zu üppiger
> Betriebsspannungsentkopplung sowieso nicht die Schwächen einer Schaltung
> sieht.

Schön wäre es...,
leider stelle die Anforderung nicht ich ;-(

von JBourne (Gast)


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Schon wieder ich,
also, ich habe einen anderen Funktiongenerator bekommen, ist echt ein 
Prachstück! Mit dem kann ich die nötige Form auch ohne Addierer 
hinbekommen!
Sprich ich brauche kein Op.

Anbei die neue Schaltung, würde die so funktionieren?

http://www.abload.de/img/img_8552b2j43.jpg

Falls ja, dann muss ich halt nach dem richtigen npn Transistor und den 
richitigen Dioden schauen.

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