Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPA2277 Probleme


von DirkF (Gast)


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Hallo zusammen,
habe erstmals auf einer Leiterplatte drei Präzisions Doppel-OP  OPA2277 
eingesetzt.

1. Problem:
Bei einem Doppel-OP wird nur einer benutzt.
Der unbenutzte OP ist gem. Anhang S1-unbenutzt.PNG beschaltet.
Der OP wird warm, die anderen beiden OPA2277 bleiben kalt.

2. Problem:
Schaltung S2-Regler.PNG
- Das Potential IC12 Pin 6 ist +6V
- Das Signal DAC_U kommt vom ungepufferten DAC Typ MAX541
- Wenn ich den DAC Ausgang auf 0 V einstelle, dann hat das Signal DAC_U 
immer noch +0.7 V
- Widerstand R48 ausgelötet, dann ist das Signal DAC_U wie erwartet 0 V.

Warum hat denn das Potential Pin 2 vom OPA einen Einfluß aus Pin 3 des 
OPA ????

Hat der OPA2277 zwischen den Eingängen Clamping Dioden ?
Das würde beide o.g. Probleme erklären.....

Gruß Dirk

von karadur (Gast)


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Hallo

zu S1: Verbinde Pin 1 mit 2 und lege Pin3 auf GND.

Die Eingänge müssen 2V von der Versorgung bleiben.

von Helmut S. (helmuts)


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Leider wird im Datenblatt nicht die Eingangsschutzschaltung gezeigt.
Der OPA 277 ist der Nachfolger vom OPA177. Wenn der auch diesen 
Eingangsschutz hat, was zu vermuten ist, dann war das mit +/-12V am 
Eingang ganz schlecht.
http://akizukidenshi.com/download/ds/ti/opa177.pdf

von Achim S. (Gast)


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Laut Datenblatt kann man ihn mit dieser Ansteuerung der Eingänge zwar 
nicht direkt zerstören, aber eine ungute Idee ist es trotzdem:

INPUT PROTECTION
The inputs of the OPA277 series are protected with 1kΩ
series input resistors and diode clamps. The inputs can
withstand ±30V differential inputs without damage. The pro-
tection diodes will, of course, conduct current when the
inputs are over-driven. This may disturb the slewing behavior
of unity-gain follower applications, but will not damage the op
amp.

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Achim,
danke, die Stelle hatte ich gesucht aber nicht gefunden.

I = 24V/2kOkm = 12mA
P = 12mA*24V = 288mW

Ja da wird der IC schon heiß.


Richtige Lösung:
+Eingang an Masse.
-Eingang mit dem Opamp-Ausgang verbinden.

: Bearbeitet durch User
von DirkF (Gast)


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Hallo, danke für die Infos.

Zum Problem 2:
Das heisst, der OPA2277 ist nicht als Comperator oder Regler geeignet.

Ist der TL072  oder LT1013 hierfür besser geeignet ?

von Helmut S. (helmuts)


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>Ist der TL072  oder LT1013 hierfür besser geeignet ?

Ja.

Auch ein popeliger LM358 ist dafür geeignet.


Wenn du einen Comparator suchst, dann nimm doch einen LM393.

: Bearbeitet durch User
von Uwe Bonnes (Gast)


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DirkF schrieb:
> Hallo, danke für die Infos.
>
> Zum Problem 2:
> Das heisst, der OPA2277 ist nicht als Comperator oder Regler geeignet.
>

Das Problem ergibt sich nur wenn In+ und In- niederohmig beschaltet 
sind...

von DirkF (Gast)


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>>>>Das Problem ergibt sich nur wenn In+ und In- niederohmig beschaltet
sind...

Aber auch, wenn die Signalquelle hochohmig ist (DAC ohne Puffer)  und 
ein großer Unterschied der beiden Eingangspegel besteht....

Dann verfälscht der OP das Signal......

von Helmut S. (helmuts)


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> Dann verfälscht der OP das Signal......

Genau so ist es. Z. B. stimmt dann auch die berechnete Hysterese nicht 
da niemand mit der internen Diode+2kOhm zwischen +Eingang und -Eingang 
rechnet.

von Harald W. (wilhelms)


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DirkF schrieb:

> Das heisst, der OPA2277 ist nicht als Comperator geeignet.

Ja, üblicherweise nimmt man zum Bau von Verstärkern (Operations-)
verstärker-ICs und zum Bau von Komparatoren Komparator-ICs.
Die ICs können zwar teilweise auch die jeweils andere Funktion,
aber die nur mehr schlecht als recht.
Gruss
Harald

von DirkF (Gast)


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Tja,
in Lehrbüchern werden diverse OP Schaltungen beschrieben.
In vielen Fällen gehen diese Schaltungen vom idealen OP aus, den es aber 
nicht gibt.
Mit dem OPA2277 , der ja doch recht teuer ist, dachte ich eigentlich, 
solche Schaltungen sollten funktionieren.....

Ich finde es schon schlimm, dass die Clamping-Dioden an den Eingängen im 
Datenblatt verschwiegen werden.
Gerade Anfänger konnen so auf nicht funktionierende Schaltungen treffen, 
für die es zunächst keine Erklärung gibt...

Danke für die gute Hilfe hier im Forum !!!
Bye Dirk

von Harald W. (wilhelms)


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DirkF schrieb:

> Mit dem OPA2277 , der ja doch recht teuer ist, dachte ich eigentlich,
> solche Schaltungen sollten funktionieren.....

Teuer heisst nicht immer für die eigenen Bedürfnisse besser geeignet.

> Ich finde es schon schlimm, dass die Clamping-Dioden an den Eingängen im
> Datenblatt verschwiegen werden.

Bei einer Verstärkerschaltung stören diese nicht und zum Bau einer
Komparatorschaltung sollte man eben zweckmäßig auch ein Komparator-
IC nehmen.

> Gerade Anfänger konnen so auf nicht funktionierende Schaltungen treffen,
> für die es zunächst keine Erklärung gibt...

Tja, dann muss man sich eben mehr mit den Grundlagen beschäftigen.
Gruss
Harald

von S. Landolt (Gast)


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DirkF schrieb:
> Ich finde es schon schlimm, dass die Clamping-Dioden an den Eingängen
> im Datenblatt verschwiegen werden.

So steht es im Datenblatt und ist dort nachzulesen:
> INPUT PROTECTION
> The inputs of the OPA277 series are protected with 1kΩ
> series input resistors and diode clamps. The inputs can

Und genauso hatte es Achim S. zitiert und war dort ebenfalls zu lesen.

von Dirk F (Gast)


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>>>>Bei einer Verstärkerschaltung stören diese nicht und zum Bau einer
Komparatorschaltung sollte man eben zweckmäßig auch ein Komparator-
IC nehmen.

Aber nicht nur bei Kompratorschaltungen stören diese Clamping Dioden.
Bei linear geregelten Netzteilen mit getrennten Reglern fur U und I 
tritt das Problem auf, dass wenn der U-Regler aktiv ist (+ un - Eingang 
des OP gleies Potentioal) , dann hat der andere OP für Stromregelung 
sehr große Unterschiede in de Eingansspnnungspegeln, so dass dann hier 
die Clamping Dioden ansprechen würden.
Umgekehrt im Stromregelmodus mit dem OP für Spannungsregelung.....

LG Dirk

von Harald W. (wilhelms)


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Dirk F schrieb:

> Aber nicht nur bei Kompratorschaltungen stören diese Clamping Dioden.
> Bei linear geregelten Netzteilen mit getrennten Reglern fur U und I
> tritt das Problem auf...

Stimmt, das ist m.E. aber auch schon eine Anwendung für Fortge-
schrittene, wo man sich eben etwas mehr Mühe bei der Dimensio-
nierung und der Auswahl der Bauelemente geben muss.

von DirkF (Gast)


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Hallo,
also wie gesagt, die Platine war ja bereits fertig.
Da der OP2277 Probleme bereitete wegen den internen Clamping Dioden,
hab ich mit den OP  LT1013 besorgt.
Hatte mit diesem Typ im DIP Gehäuse im Vorgängerboard bereits gute 
Erfahrungen gemacht.
Habe dann die LT1013 besorgt und eingelötet.
Überraschung: Der wurde sehr heiß.
Habe dann gemerkt, dass der LT1013 nicht die normale PIN Belegung hat... 
(schei**e)

Kann mir jemand einen Präzisions OP empfehlen, mit folgenden 
Eigenschaften:
- Doppel OP im 8-Pin SOIC Gehäuse
- STandard Pinbelegung (wie OPA227 oder TL072)
- Versorgung +/- 12 V
- Präzisions OP
- Keine Klamping Dioden für Differenzspannung an den Eingängen
- Muss kein R2R Typ sein.
- Geringe Offset Spannung und geringes Rauschen.
- DC Anwendung, muss also nicht schnel sein.
- Gut verfügbar (z.B. Reichelt, RS oder Mouser)

Habe bei Reichelt schon folgende Typen ohne Erfolg abgeklapper:
LT1007, 1013, 1077, 1112, 1167, 1368,1495,1498

Danke im Vorraus.
Gruß Dirk

von Harald W. (wilhelms)


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DirkF schrieb:

> Kann mir jemand einen Präzisions OP empfehlen,

Willst Du denn jetzt einen Verstärker oder einen Komparator bauen?
Wenn es ein Komparator werden soll, wäre es besser statt nach einem
Präzisions OP nach einem Komparator-IC zu suchen.
Gruss
Harald

von DirkF (Gast)


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Hallo Harald,
Als Anlage einen Auszug aus dem Schaltplan.
Der fünfte (nicht gezeigte) OP ist ein normaler nicht invertierender 
Verstärker mit Gain 1.25.
Gruß Dirk

von S. Landolt (Gast)


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DirkF schrieb:
> Überraschung: Der wurde sehr heiß.

Und das ganz ohne Heizung - es scheint Ihr persönliches Schicksal zu 
sein.

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Dirk,
da hilft nur ein Opamp mit Jfet Eingangsstufe, z. B. AD712.

von DirkF (Gast)


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Hi,
danke für den Hinweis, aber der AD712 hat laut Datenblatt eine 
Offsetspannung von 1 mV ?
Würde gerne die Größemordnung vom OPA2277 erreichen...

Gruß Dirk

von Dirk F (Gast)


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Hallo zusammen,
so jetzt habe ich den LT1013 wegen des falschen Pin out gegen den LT1113 
getauscht.

Die Schaltung funktioniert.
Aber: Die beiden LT1113 werde sehr warm im Vergleich zu dem TL072!!
Versorgung ist +-12V.

Datenblatt Auszug :
An LT1113CS8 operates at an ambient temperature of
25°C with ±15V supplies, dissipating 318mW of power
(typical supply current = 10.6mA for the dual). The SO-8
package has a qJA of 190°C/W, which results in a die
temperature increase of 60.4°C or a room temperature die
operating temperature of 85.4°C.

Das kommt mir wirklich sehr hoch vor. Warum nimmt der Chip denn so viel 
Leistung auf ??
Gruß Dirk

von Helmut S. (helmuts)


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> Das kommt mir wirklich sehr hoch vor. Warum nimmt der Chip denn so viel
Leistung auf ??

Weil sie halt für dieses Design mit dem zur Zeit des Designs zur 
Verfügung stehenden Halbleiter-Prozesses so viel Strom benötigen.

von DirkF (Gast)


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Helmut, d,h, der Chip ist veraltet ?

von Helmut S. (helmuts)


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Ich weiß nicht wie alt dieses Design ist. Genau genommen ist alles was 
noch +/-15V Versorgung und mehr kann meistens älter.
Wenn du diese Geschwindigkeit gar nicht benötigst, dann könntest du ja 
nach einem anderen IC suchen.

: Bearbeitet durch User
von Dirk F (Gast)


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Hallo zusammen,
endlich habe ich den für meine Anwendung perfekten OP gefunden, bereits 
als Sample erhalten und getestet:

OPA2140A

Vorteile:
- Keine internen differenzellen Clammping Dioden
- Präzisions OP mit geringem Rauchen,geringen Offset
- Geringe Selbsterwärmung an +/- 12 V Versorgung
- Ausgang ist kurzschlussfest

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Dirk F schrieb:
> - ... mit geringem Rauchen ...
> - ... Geringe Selbsterwärmung ...

Das eine hängt wahrscheinlich mit dem anderen zusammen ;-)

SCNR

von Lurchi (Gast)


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Die Erwärmung und das Rauschen hängen schon zusammen:  OPs mit geringem 
Rauschen müssen einen relativ großen Strom durch die Eingangsstufe 
schicken. Von daher ist der Stromverbrauch bei den sehr rauscharmen 
typen immer hoch und entsprechend auch die Eigenerwärmung.

Die höhere Temperatur führt im Prinzip auch zu etwas mehr Rauschen, 
entsprechend sollte man eine zusätzliche Erwärmung, etwa durch einen 
doppel OP, obwohl man nur einen benötigt vermeiden. Auch etwas weniger 
Spannung hilft.

Der OPA2140 ist halt ein rauscharmer JFET OP. Je nach Anwendung und auch 
bei der Eigenerwärmung ist aber der OPA2277 besser.

Kurzschlussfest sind übrigens die meisten OPs.

von MM (Gast)


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@ Lurchi

Rauchen und Rauschen sind nicht das Gleiche!  ;-D

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