Differenzverstärker

[Arnold Schwarzegger (Gast)]

Hi,

Wie ist das bei Differenzverstärkern: Muss Ua immer größer Ub sein oder 
kann auch Ub größer als Ua sein?? Wird da dann immer die Differenz 
verstärkt?

LG
Arni

[Leo B. (luigi)]

Was ist Ua und Ub?
sind A und B deine Eingeänge?
Jedenfalls wird IMMER die Differenz verstärkt. auch im Negativen. 
Zumindest bei "normalen" Differenzverstärkern.
Einzig sollten die Spannungen der eingänge nicht ausserhalb der 
Versorgungsspannung liegen.

[Arni (Gast)]

OK Hans Wurst, ich danke dir! Das war es, was ich lesen wollte! ;)

[Michael (Gast)]

>Einzig sollten die Spannungen der eingänge nicht ausserhalb der
>Versorgungsspannung liegen.

Öhm, warum dies den? Mein Wissen über den Differnzverstärker ist 
begrenzt, hab bisher noch nicht groß damit gearbeitet aber ich sehe z.Z 
auch kein Problem ihm zwei Eingangsspannungen um die 50 V zu verpassen 
wenn die Differenz beider Spannungen nur so 10 bis 100 mV beträgt und 
der Verstärker eine Spannungsversorgung von ±15 V aufweist. Vielleicht 
könntest du mir das mit ein paar wenigen Worten erklären.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> Eingangsspannungen um die 50 V zu verpassen...
> ...der Verstärker eine Spannungsversorgung von ±15 V aufweist.
Du mußt darauf achten, dass der OP-Amp (= Differenzverstärker) innerhalb 
der Spezifikationen betrieben wird. Normale Wald- und Wiesen-OP-Amps 
können keine (Differenz-)Eingangsspannungen ausserhalb des 
Versorgungsbereichs verarbeiten. Bei den allermeisten muß man sogar ein 
gerüttelt Maß von den Versorgungsspannungen wegbleiben (Stichworte: 
Gleichtaktbereich, Common-Mode-Range).

Allerdings gibt es 2 Möglichkeiten, damit fertig zu werden:

1) es gibt OPs mit sogenannten "Over-The-Top"-Eingängen (z.B. LT1783)

2) man kann die Spannungen mit 2 Spannungsteilern in den
   "gültigen" Bereich verschieben (siehe Skizze). Dann muß
   natürlich die Differenz um den Teilerfaktor (hier 5)
   zusätzlich verstärkt werden.

  50,1V  o---------.
                   |
  49,9V  o----.    |
              |    |
             .-.  .-.
        100k | |  | | 100k
             | |  | |
             '-'  '-'
              |    |       Differenzverstärker
              |    |       .-------------.
              |    |       |      +-15V  |
              |    |       |    |\|      |
        9,98V o----)-------|   -|-\      |
              |    |       |    |  >-    |
              |    o-------|   -|+/      |
              |    |10,02V |    |/|      |
             .-.  .-.      |      +-15V  |
         25k | |  | | 25k  '-------------'
             | |  | |
             '-'  '-'
              |    |
              '----o
                  _|_

[faraday (Gast)]

nur als Anmerkung:
sowas gibt's natürlich auch als IC,wegen besserer 
Gleichtaktunterdrückung.
z.B. AD629

[Michael G. (sparrenburg)]

Hallo,
wichtig sind die Widerstande des beschalteten OP's. an den 
Eingangspinnen (P & N) darf die Spannung nicht größer als der Wert im 
Datenblatt sein.
Aber da extern noch Widerstände beschaltet werden, kann man den 
Spannungsteiler beliebig (naja) einstellen, um dies zu erreichen.

Es gibt fertige, getrimmte Diff-OP's (AD, BB,...) sind aber nicht 
günstig. Die haben dann Eingangsspannungen von +- 200V.

Steht aber alles im Tietze-Schenk...

LG
Michael

[Michael (Gast)]

Hallo Lothar,

dass die Differenzeingangsspannung innerhalb der Betriebsspannung des 
OPs sein muss ist mir klar. Dass ich jetzt aber z.B. an den positiven 
Eingang nicht direkt 50.1 V und an den negativen Eingang 49.1 V anlegen 
darf (vorausgesetzt er veträgt generell diese Spannungen an seinen 
Eingängen), wenn ich als Betriebsversorgung nur 15 V hab ist mir neu. 
Und ich hab auch schon Spannungen höher als die Betriebsspannung eines 
OPs an seine Eingänge angelegt (allerdings waren das nicht 50 V sonder 
nur die Hälfte, der OP hatte 12 V Versorgung) und die Schaltung hat ganz 
gut funktioniert.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> und die Schaltung hat ganz gut funktioniert.
Mein Glückwunsch. Aber im Datenblatt eines jeden OPs steht nun mal der 
Gleichtaktbereich. Beim bekannten LM324 ist das z.B. 0V bis Vcc-1,7V.

Der Hersteller garantiert dir jetzt aber nicht, dass bei Überschreiten 
dieses Werts der OP nicht mehr funktioniert (krasser Satz, aber formal 
richtig), sondern er sagt: Ab diesem Wert garantiere ich dir nicht mehr 
die korrekte Funktion.
D.h. es kann gehen, es kann aber auch schiefgehen... ;-)

EDIT:
In deiner Skizze ist übrigens die Masse vom OP-Amp auch einfach auf 
knapp 100V angehoben. So bleibst du natürlich auch im Gleichtaktbereich 
(wenns geht).

[faraday (Gast)]

Dateianhang: beispiel.jpg (16,1 KB, 7 Downloads)
Irgendwie ne geile Schaltung. Müßte bei DC und RRIO sogar 
funktionieren.Laß die bloß keinen Meßtechniker sehen!

[Michael (Gast)]

War nur als Beispiel mal eben hingekritzelt...aber jetzt wo Lothar es 
sagt...ja, da ist ja die "Masse" der Stromversorgung auch 99.9V 
angehoben. Ist mir so nicht direkt aufgefallen.

[Michael (Gast)]

>Irgendwie ne geile Schaltung. Müßte bei DC und RRIO sogar
>funktionieren.Laß die bloß keinen Meßtechniker sehen!

Bei DC hab ich die benutzt und ging auch schon. Was nur fehlt ist der 
Offset-Abgleich aber ansonsten...Warum sollte die kein Messtechniker 
sehen?