Sinuspannung und Single Supply. Was passiert?

[TV_RAUCHER (Gast)]

Hallo Leute

Möchte eine Sinusspannung verstärken.
Ich brauche aber nicht beide Halbwellen sondern nur die positive.
Also habe ich mir gedacht VDD- an 0V und VDD+ an 5V.
Signal über einen 2M2 Pulldown in den + Eingang, und normal 
(nichtinvertierter Verstärker) in den - Eingang zurück.

Die Schaltung soll die (hochohmige) Signalquelle nicht belasten. Daher 
meine Frage:

Wird bei einer negativen Halbwelle das Eingagssignal "kurzgeschlossen" 
bei Singl Supplybetrieb ?

(Ja ich kenne die Schaltungen mit Virtueller Masse, ...)

[Skua (Gast)]

Nahe der Betriebsspannung wirst du immer Probleme bekommen.

[TV_RAUCHER (Gast)]

Ich meine ob bei fehlender Negativer Versorgungsspannung des OPV der 
Eingang des OP niederohmig werden kann.

[TV_RAUCHER (Gast)]

Damit sich jeder etwas vorstellen kann, die Schaltung im Anhang.

[Alexander S. (esko)]

Mach einfach eine Schottky-Diode davor. Aber damit verlierst du 
natürlich 0,4V.
Wofür ist der Pulldown? Er belastet deine Quelle sicher mehr als der 
OPV.
Wie hochohmig ist die denn?

Edit: Sehe gerade den Schaltplan. Sieht aus wie aus einem Mischpult oder 
dergleichen. Dort solltest du für die anderen Stufen sowieso eine 
symmetrische Versorgung haben.

[TV_RAUCHER (Gast)]

Die Schaltung soll zwischen 10mV bis 300mV Audio Signal schalten.

[Alexander S. (esko)]

Dann mach ne virtuelle Masse. Spannungsteiler und das Signal mit nem 
Kondensator drauf. Einfach die Suche bemühen.
z.B: Operationsverstärker-Grundschaltungen Invertierender_Verstärker

[TV_RAUCHER (Gast)]

Es handelt sich um kein Mischpult. Wenn ich ein Effektgerät an meiner 
Gitarre betreibe und gerade nicht spiele ärgert mich das Surren, 
Rauschen usw. Darum habe ich dieses einfache "Noise Gate" entwickelt. 
Der erste OP ist nur ein Eingangsverstärker wegen dem kleinen 
Nutzsignal. Der zweite dient als Komperator wo über R4 der Schwellwert 
eingestellt wird. Das Poti R5 zusammen mit C1 einen Tiefpass. Der 
Transistor dient nur als Treiber für das Relais. Habe gerade gesehen das 
ich vor den R5 noch einen Ideotenwiderstand setzen muss um den 
Transistor nicht abzuheizen.

Meine Frage ist nur, wie die Signalquelle auf den OP Eingang reagiert.
(Von parasitären Kapazitäten im OP abgesehen)

[TV_RAUCHER (Gast)]

An Alexander: Bitte sieh dir die Schaltung an. Wie soll ich eine 
negative Halbwelle mit einer positiven Spannung vergleichen?? Ausserdem 
habe ich schon geschrieben , das mir das mit der virtuellen Masse schon 
klar ist.

[Alexander S. (esko)]

> Ausserdem habe ich schon geschrieben, dass mir das mit der virtuellen Masse
> schon klar ist.
Offensichtlich nicht.
Nach der Verstärkung (mit virt. Masse) musst du das Signal nur noch 
Gleichrichten.
Perfekterweise mit einem Messverstärker wegen der geringen Spannung.

[TV_RAUCHER (Gast)]

Mir geht es NICHT darum die komplette Wechselspannung zu verstärken, 
sondern nur die positive Halbwelle. Wenn ich einen invertierenden 
Verstärker mit virtuelle Masse nehme , verstärke ich die KOMPLETTE 
Sinusspannung am ersten OP und stehe dann wieder vor dem selben Problem 
wie vorher. Nur diesmal beim zweiten OP, nähmlich die negative 
Halbwelle. Und warum ? Weil ich die Signalquelle über die 
Rückführungswiderstände drüberziehen würde.

[TV_RAUCHER (Gast)]

Das Problem mit der Diode ist die, das ich eventuell in die 
Diffusionspannung der Diode mit meinen ungeliebten Signalen reinrutschen 
könnte, und dann bringt mir das ganze Signalverstärken nix.

[Alexander S. (esko)]

Also nach dem Verstärken mit einem Faktor ist das Signal deutlich größer 
und man kann es problemlos gleichrichten.

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

Grundlegend:
Der TL072 wird dir deine 10-300mV gar nicht verstärken. Also weder die 
positive, noch die negative Halbwelle. Du betreibst den nämlich 
ausserhalb des  Gleichtaktbereichs. Die für dich interessante Grenze 
liegt laut DB bei -Vcc + 3V = 0V+3V = 3V. Zudem kann der Ausgang mit nur 
5V Versorgung eigentlich gar nirgendwo hin schalten.

Such dir mal einen hübschen Rail-to-Rail Verstärker raus (wenigstens am 
Input), dann könnte es eher gehen. Siehe mal 
Beitrag "Suche: Single supply 5V, rail to rail Opamp"

Wichtig ist, dass der in angemessener Zeit aus der Sättigung wieder 
herausgeht, denn dort schickst du ihn mit negativer Spannung auf jeden 
Fall hinein.

[Martin Schneider (Gast)]

Noch ein Tip:

Deine Schaltung hat einen prima Selbsthalt-Effekt,
wenn (wie im Schaltbild) das Relais abgefallen ist, kannst du
garnichts messen, dann ist der Eingang kurzgeschlossen...

Ahoi, Martin

[TV_RAUCHER (Gast)]

Soooo.

Habe nochmals die Schaltung geändert. Statt der 1N4148 am Ausgang des 
ersten OP werde ich eine BAT43 hernehmen. Habe es gerade erst jetzt 
bemerkt, das ich mich verzeichnet habe. Die Schaltung müsste aber ansich 
funktionieren, oder??

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

Auf die Gefahr hin, dass ich mich wiederhole (Eigenzitat):
>> Der TL072 wird dir deine 10-300mV gar nicht verstärken. Also weder die
>> positive, noch....
Dasselbe wird auch der MAX412 tun. Der MAX412 ist kein Rail-to-Rail 
OpAmp. Im Datenblatt zum selbigen steht bei +-5V Versorgung ein 
Gleichtaktbereich (Common Mode Range) von +-3,5V. Du mußt also bei dem 
Mäxchen auch 1,5V von den Versorgungsspannungsgrenzen (in deinem Fall 
+5V und GND) wegbleiben. Dein Eingang ist gleichspannungsmäßig auf GND, 
also ausserhalb der Spezifikation.

Ein Tipp: Nimm die Suchfunktion hier im Forum und such nach "Rail to 
Rail".

Die Diode (egal ob BAT oder 1N) kannst du weglassen, was soll die denn 
bewirken? Der Ausgang vom OP wird nie so negativ, dass die Diode 
überhaupt ans Sperren denken wird. Erst wenn du mir das schlüssig 
erklären kannst, darfst du sie wieder einbauen ;-)


BTW:
wo kommen denn die vielen Punkte her? Ein Punkt ist nur nötig, wenn ein 
Signal ein anderes trifft und dabei mit dem verbunden werden soll (also 
bei einem T oder einem +)

PS:
JPEG ist was für Fotos. GIF ist was für Schaltpläne.
Sieh dir mal die schönen Artefakte in deinen Bildern an ;-)

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

Also, ich hab das jetzt mal simuliert. Mit einem R2R-Opamp LT1797 sieht 
das wie im Bild aus. Da könntest du noch mit den Widerstandswerten 
spielen, und vor allem die Diode mal rein und wieder rausnehmen.
Grün: Eingang 10mV
Rot: Ausgang vom U1
Blau: nach D1
Magenta: Schaltschwelle (R4+R6)
Lila: Ausgang U2


Zum Aufwand:
Das hat mich jetzt 10 min. gekostet, echt.
Und kost nix: SWCad von LT

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

Und hier das Ganze mit einem "normalen" OP (LT1354).
Sonst ist alles Gleich (Messpunkte, Spannungen...)
Siehst du den Unterschied  ;-)

[(prx) A. K. (prx)]

Bei manchen OPs liegen auch kleine Spannungen unterhalb der negativen 
Versorgung innerhalb des Zulässigen, z.B. LM324/358 bis -0,3V.

[Schlafloser (Gast)]

Nimm lieber eine LED LDR Kombi das knackt weniger.