Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Fet Input Operationsverstärker


von Christian F (Gast)


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Hallo!

Zuerst mal zu meiner Person: ich interessiere mich für Elektronik und 
versuche mich autodidaktisch sozusagen im Selbststudium in die Materie 
einzuarbeiten. Das ist ein langer Weg. Eigentlich ein unendlich langer, 
denn sobald ich einen Funken Erkenntnis habe sehe ich wieder 3 neue 
Fragezeichen. Mathematisch ist vieles schwierig, denn irgendwie kommt es 
mir so vor als funken immer wieder vermeindlich andere Disziplinen ein.

Glaubt mir es ist etwas anderes langsam und wenigstens einigermaßen 
didaktisch sinnvoll von einem Professor angeleitet zu werden und vor 
allem unter Gleichgesinnten zu sein oder allein mit Büchern, Internet 
und der eigenen geistigen Begrenztheit....


Ich bin über folgende Seite gestoßen: 
http://www.techlib.com/electronics/vlfwhistle.htm
Es geht um die allererste Schaltung. Dort wird ein OP mit fet Eingang 
benutzt. d.h. das der Eingangswiderstand besonders hoch ist bei einem 
solchen OP. Allerdings wird durch die einfache Spannungsversorgung ja 
der nicht invertierende Eingang auf VC/2 vorgespannt. Wird der 
Eingangswiderstand dadurch nicht auf gute 20 MOhm 'reduziert'? Die Frage 
dann wäre ob ich überhaupt einen fet input brauche oder jeder andere OP 
genauso gut wäre.... Oder generell - lohnt sich ein extrem hochohmiger 
Eingang nur wenn ein nicht invertierender Verstärker vorliegt und die 
Quelle direkt am nicht invertierenden Eingang anliegt?

Ich habe nach kurzer Drahtantenne (und das ist 1 m Draht bei der 
Frequenz wohl) gesucht und gefunden, dass die einen hohen Widerstand 
hat. 1/jwc mit ein paar pF Kapazität. Könnt ihr mir zu ANtennen mehr 
sagen? Auflistung o.ä. und vor allem ob man das so hin nimmt oder auch 
irgendwie wirklich verstehen kann.

Allerbesten Dank!!

von Lurchi (Gast)


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Beim FET statt bipolaren Transistoren geht es nicht nur darum eine 
höhere Eingangsimpedanz zu haben. Die BJTs haben auch einen deutlich 
Rauschstrom am Eingang. Dadurch die bei hohen Impedanzen (so ab etwa 10 
KOhm) der Quelle FETs meist besser. Das gilt auch für OPs. Es geht nicht 
nur darum das Signal nicht durch den Eingangswiderstand zu belasten, 
sondern oft mehr darum ein geringes Rauschen zu erreichen.

Die 2. Frage ist dann, wie hoch die Impedanz der Antenne wirklich ist. 
Das ist gar nicht so einfach zu berechnen, vor allem wenn die 
Wellenlänge in die Größenordnung der Antennenlänge kommt. Bei den sehr 
nierigen Frequenzen dürfte die Antenne aber wirklich hochohmig sein, 
wenn auch keine 20 MOhm.

Für Kabel und mit ein paar Abstrichen auch die Drahtantenne gibt es die 
Faustregel von 100 pF je Meter Länge.

von oszi40 (Gast)


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Wenn man Christians Link folgt, sieht man eine ziemlich hochohmige 
Geschichte mit CA3240. Für erste Versuche mit OPVs scheint mir das nicht 
so ideal, da schon eine Lochrasterplatte und das Flussmittel einen 
merklichen Widerstand haben werden und die der Schaltung Eingangsstufe 
ungeschützt ist. Statische Aufladungen wirst Du ganz schnell merken. 
Schon ein Blatt Papier auf dem Schreibtisch verschieben erzeugt durch 
statische Aufladung eine Spnnung, die mancher ungeschützte MOSFET nicht 
verträgt oder zuwunderlichen Effekten reicht. Inwieweit Dein hochohmiger 
CA.... das verträgt wäre zu prüfen.

Im Elektronik-Kompendium sind  weitere  Schaltungen, die Du einfacher 
nachbauen kannst. http://www.elektronik-kompendium.de/ 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

von Joe F. (easylife)


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Christian F schrieb:
> Allerdings wird durch die einfache Spannungsversorgung ja
> der nicht invertierende Eingang auf VC/2 vorgespannt. Wird der
> Eingangswiderstand dadurch nicht auf gute 20 MOhm 'reduziert'?

Das ist richtig. Allerdings gelten 20 MOhm immer noch als hochohmig.

> Die Frage
> dann wäre ob ich überhaupt einen fet input brauche oder jeder andere OP
> genauso gut wäre....

Andere Op-Amps haben am Eingang gerne mal eine (deutlich niedrigere) 
Impedanz von 50..200 Kiloohm.

von Kurt (Gast)


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Schau mal "von der anderen Seite" drauf:

Ohne FET-Eingang (beim normalen OP) fließen kleinste Ströme in
den Eingang, oder aus dem Eingang heraus. Z.B. 0,1 µA.

Fließen diese 0,1 µA durch die 22 MOhm (+ 1 MOhm) nach
Masse, hast du am Eingang eine Spannung von (U = R * I)
23000000 * 0,0000001 = 2,3 V

Bei einem FET-Eingang fließt theoretisch kein Strom, praktisch
sind es vielleicht einige nA. Also hast du am Eingang vielleicht
einige mV - womit die Schaltung noch gut funktioniert.

Ohne die 22 MOhm hättest du aber KEINE definierte Spannung
am Eingang. -  Und das ist auch wichtig!

von Karsten (Gast)


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Ich bedanke mich für eure Antworten! Die sind ja durch die Bank 
hilfreich - keine einzige Antwort für die Tonne.

Ich habe zumindest einige neue Denkanstöße bekommen. Rauschstrom habe 
ich noch überhaupt nicht auf dem Schirm gehabt und auch Kurts Sicht auf 
den hochohmigen Eingang war hilfreich. Nicht schwierig zu verstehen oder 
kompliziert aber muss man einfach gesagt bekommen... Jedenfalls wenn man 
nicht clever genug ist selber aus dem nichts drauf zu kommen.

Grüße

von Christian F (Gast)


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Also Karsten bin ich. Das war mal ein Pseudonym. Ich muss mich nun doch 
mal im Forum anmelden. Bin überzeugt.

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