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OPV Eingangsspannung vs Output Swing
Gast
#6231036
Hallo, eine kleine Verständnisfrage zu rail-to-rail OPVs. Wenn ich einen OPV als Spannungsfolger betreibe und jetzt zum Beispiel eine Eingangsspannung von 50mV anlege, der (rail-to-rail) OPV aber einen Voltage Output Swing from Rail von etwa 100mV hat, werde ich dann ein Signal sehen? Der OPV kann ja gar nicht runter bis auf die 50mV also müsste ich genau die 100mV minimum Swing sehen oder? Und wie verändert sich das dann genau mit der Last? Single supply Opamp Wenn du Signale unter 100mV anlegst, dann siehst du theoretisch am Ausgang einfach konstante 100mV. In der Praxis wird es vielleicht doch noch etwas "zappeln". Jakob K. schrieb: > Wenn ich einen OPV als Spannungsfolger betreibe und jetzt zum Beispiel > eine Eingangsspannung von 50mV anlege, der (rail-to-rail) OPV aber einen > Voltage Output Swing from Rail von etwa 100mV hat, werde ich dann ein > Signal sehen? Nein, logischerweise nicht. Wenn der Ausgang nicht unter 100mV kommt, dann folgt der Ausgang eben nicht mehr dem Eingang.
Gast
#6231127
Zuerst muss man unterscheiden, ob "rail to rail" bei dem gewählten OPV für Inupt, Output oder beide gilt. Der OPV LMC6482 hat bei Input und Output Rail to Rail als Spannungsbereich. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmc6482.pdf Wenn man das Datenblatt ansieht, so hängt das Erreichen der oberen und unteren Spannung vom Belastungswiderstand ab. Bei einer Last von 2 kOhm ist die Restspannung bei 25°C typischerweise 100 mV und bei einer Last von 600 Ohm sogar 300 mV. Wie jedes Bauelement hat der OPV am Ausgang einen Innenwiderstand und durch den in die Last fließenden Strom, fällt an diesem eine Restspannung ab. Mit hochohmigerem Lastwiderstand wäre auch diese Restspannung geringer. Jakob K. schrieb: > Wenn ich einen OPV als Spannungsfolger betreibe und jetzt zum Beispiel > eine Eingangsspannung von 50mV anlege, der (rail-to-rail) OPV aber einen > Voltage Output Swing from Rail von etwa 100mV hat, werde ich dann ein > Signal sehen? Wenn der OPV mit dem Ausgang nicht weiter runter als 100mV kommt, dann kommt er nicht weiter runter. Insbesondere kommt er nicht auf 50mV. Dein Spannungsfolger ist dann keiner mehr. > Und wie verändert sich das dann genau mit der Last? Wenn am OPV-Ausgang ein Widerstand nach GND angeschlossen ist, dann kann der OPV im Prinzip wirklich bis auf 0V runter. Denn dazu muß der OPV ja schlicht nichts tun. Im Prinzip ist da noch der Reststrom vom oberen Transistor seiner Ausgangsstufe. Aber das sind im Normalfall (Raumtemperatur) nur nA. Angaben wie weit der OPV mit dem Ausgang an die Rails kommt, gelten immer für bestimmte Lastbedingungen. Beim Abstand nach GND (bzw. Vcc-) ist es typisch ein Strom, der in den OPV-Ausgang hinein fließt. Wenn kein solcher Strom fließt, kann der OPV auch besser sein als das Datenblatt garantiert.
Gast
#6231279
Axel S. schrieb: > Wenn am OPV-Ausgang ein Widerstand nach GND angeschlossen ist, dann kann > der OPV im Prinzip wirklich bis auf 0V runter. Denn dazu muß der OPV ja > schlicht nichts tun. Im Prinzip ist da noch der Reststrom vom oberen > Transistor seiner Ausgangsstufe. Aber das sind im Normalfall > (Raumtemperatur) nur nA. Das beudeutet aber im Umkehrschluss nicht, dass mit einem Widerstand nach GND auf einmal der Spannungsfolger in dem Bsp funktioniert oder doch? Dann wäre rail-to-rail nach GND ja komplett irrelevant. Mit dem Widerstand zu GND besteht die Chance, daß der Spannungsfolger nahe 0V trotzdem funktionieren wird. Nur bei höheren Ausgangsspannungen würde die Last am Ausgang zu groß werden und zumindest die Verstärkung sinken. Also wäre der Betrieb mit Widerstand nur nahe 0V zu empfehlen. Andere OPVs als R2R brauchen noch größere Abstände zu den Betriebsspannungen, so daß zur Versorgung höhere oder zusätzliche Spannungsquellen notwendig werden. Es gibt eben nicht alles auf einmal und keine Vorteile ohne Nachteile. MfG Jakob K. schrieb: > Das beudeutet aber im Umkehrschluss nicht, dass mit einem Widerstand > nach GND auf einmal der Spannungsfolger in dem Bsp funktioniert oder > doch? Dann wäre rail-to-rail nach GND ja komplett irrelevant. Doch, das ist der übliche Weg, um aus einem schlechten single supply OpAmp (LM324, kommt bereits bei moderater Belastung nur auf 0.7V) einen guten zu machen (einfach 1k nach Masse hinten dran). ABER: Dann kommt er noch schlechter an VCC. Bei einem single supply OpAmp nicht so schlimm, der schaffte VCC sowieso nicht mit seinem Ausgang und ob nun 1.5V oder 2V dort fehlen, egal. Aber blöd für einen R2R, wenn der nur noch an die GND-Rail kommt und nicht mehr an die VCC Rail. Dann ist er kein R2R mehr, sondern nur noch ein single supply OpAmp. Für R2R ist ein Belstungswiderstand also keine wirklich Lösung. Eher eine leicht negative Versorgungsspannung. Jakob K. schrieb: > Axel S. schrieb: >> Wenn am OPV-Ausgang ein Widerstand nach GND angeschlossen ist, dann kann >> der OPV im Prinzip wirklich bis auf 0V runter. Denn dazu muß der OPV ja >> schlicht nichts tun. Im Prinzip ist da noch der Reststrom vom oberen >> Transistor seiner Ausgangsstufe. Aber das sind im Normalfall >> (Raumtemperatur) nur nA. > > Das beudeutet aber im Umkehrschluss nicht, dass mit einem Widerstand > nach GND auf einmal der Spannungsfolger in dem Bsp funktioniert oder > doch? Doch, schon. Aber mit Einschränkungen. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit: 1. der Widerstand führt zu zusätzlichem Strom bei höherer Ausgangsspannung. Insbesondere verschlechtert er das Verhalten an der oberen Rail. 2. eine angeschlossene Last kann es erforderlich machen, daß der OPV- Ausgang Strom aufnimmt. Dazu reicht schon eine (parasitäre) Kapazität. 3. die Ausgangsimpedanz des OPV ist nicht mehr symmetrisch. Das kann zu sehr häßlichen Dreckeffekten führen. Inclusive Schwingneigung. > Dann wäre rail-to-rail nach GND ja komplett irrelevant. Rail-to-rail am Ausgang gibt es streng genommen sowieso nicht. Bzw. nur unter der Voraussetzung, daß kein Strom fließt. Unrealistisch. Antwort schreiben |
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