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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV Versorgungsspannung


Autor: Stefan (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe irgendwie ein Verständnisproblem mit OPV-Schaltungen und den 
erforderlichen OPV-Versorgungsspannungen.
Ich möchte beispielsweise einen einfachen Vollweg-Gleichrichter nach dem 
Schaltplan im Anhang realisieren. Da ich auch negative Eingangssignale 
habe (bis -1,5V), denke ich mal, dass ich den OPV auch mit negativer 
Versorgungsspannung beschalten muss (zB +-5V). Andererseits habe ich nur 
positive Ausgangsspannungen, woraus ich wiederum schließen würde, dass 
eine positive Versorgungsspannung (+5V  und Gnd) ausreichen würde. Kann 
mir jemand weiterhelfen?

Da diese Frage hierzu ganz gut passt: Wann MUSS ich Single Supply OPVs 
benutzen? Ich kann doch theoretisch immer einen normalen OPV nur mit 5V 
und GND versorgen?!

Vielen Dank für eure Unterstützung!!

Beste Gruesse
Stefan

Autor: Einer (Gast)
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>Ich kann doch theoretisch immer einen normalen OPV nur mit 5V
>und GND versorgen?!
Ja wenn dem OPV 5V reichen du must aber auf jeden fall auf alle 
Gleichspannungspegel achten und evtl.eine virtuelle Masse basteln.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Stefan

> Da diese Frage hierzu ganz gut passt: Wann MUSS ich Single Supply OPVs
> benutzen? Ich kann doch theoretisch immer einen normalen OPV nur mit 5V
> und GND versorgen?!
Ja, das stimmt. Der eigentliche Knackpunkt ist, daß die Ausgangsspannung 
oft nicht ganz bis an die Versorgungsspannungen heranreicht. Wenn Du 
einen "normalen" OPV mit 5V und 0V versorgst, kann die Ausgangsspannung 
häufig nur zwischen 4V ... 1V liegen.

Besser sind sogenannte "Rail-to-Rail"-Verstärker. Bei denen können 
sowohl die Eingänge, als auch der Ausgang bis zu den 
Versorgungsspannungen betrieben werden.


Gruß,
  Michael

PS: Die Schaltung im Beispiel sieht falsch aus.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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@ Stefan:
Die von Dir gepostete Schaltung funzt in keinster Weise!
Wo hast Du die bloß her?
Die Diode am Eingang schließt bei negativen Spannungen die Quelle kurz 
und die andere Diode in Reihe mit dem R wird ebenfalls komplett 
kurzgeschlossen ... ?!

Das ganze Geheimniss hinter Operationsverstärkern (OpAmp) ist eigentlich 
nur der, das ein OpAmp stets versucht seinen Ausgang so zu stellen, das 
die Differenz an seinen Eingängen zu Null wird. Das ist alles. Natürlich 
kann er dies nur in den abgesteckten Grenzen, wie z.B. der 
Versorgungsspannung(en).

Es gibt eine aktive Vollweg-Gleichrichterschaltung mit zwei OpAmps, die 
gänzlich ohne Dioden auskommt. Das Geheimnis sind sogenannte 
Rail-to-Rail OpAmps die bei einfacher Spannungsversorgung (also nur +..V 
und GND) die Möglichkeit bieten den Ausgang bis auf 0V auszusteuern, und 
am Eingang auch Spannungen kleiner 0V (also negative Werte) zu erlauben, 
ohne das sie Schaden nehmen. Diverse Hersteller (Analog Devices, Texas 
Instruments, ...) geben in Ihren Application Notes häufig solche 
Schaltungen an. Einfach mal deren Internetseiten durchstöbern.

Wenn Du dann eine (funktioniernde) Schaltung gefunden hast, poste sie 
und wir können drüber diskutieren.

Autor: Stefan (Gast)
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Danke erst mal für eure Antworten!!!

Witzigerweise habe ich die obige Schaltung aus einem Application Report 
von Texas Instruments: "HANDBOOK OF OPERATIONAL AMPLIFIER APPLICATIONS".
Ich hab jetzt mal nach weiteren Vollweggleichrichterschaltungen gesucht 
und die im Anhang gefunden. Eine gänzlich ohne Dioden hab ich nicht 
entdeckt.

>Besser sind sogenannte "Rail-to-Rail"-Verstärker. Bei denen können
>sowohl die Eingänge, als auch der Ausgang bis zu den
>Versorgungsspannungen betrieben werden.

OK verstanden.

>Rail-to-Rail OpAmps die bei einfacher Spannungsversorgung (also nur +..V
>und GND) die Möglichkeit bieten den Ausgang bis auf 0V auszusteuern, und
>am Eingang auch Spannungen kleiner 0V (also negative Werte) zu erlauben,
>ohne das sie Schaden nehmen.

Wie meinst du das? Nehmen die OPAmps nur keinen Schaden oder 
funktioniert auch meine Schaltung (zB die im Anhang) mit negativen 
Eingangsspannungen bei einfacher Spannungsversorgung (+..V und GND).

Gruß Stefan

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Die letzte Schaltung, die Du gepostet hast geht sicherlich von einer 
symmetrischen Spannungsversorgung aus (also +..V und -..V). Dies ist so 
üblich, wenn zur Versorgungsspannung nicht näheres gesagt wird oder im 
Schaltplan nicht mehr dazu zu finden ist.

Ohne Dioden geht es z.B. auch mit einem Synchron-Gleichrichter - siehe 
hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Ist aber noch nicht das was ich meinte. Leider kann ich mich nicht mehr 
erinnern in welchem PDF ich es noch letzte Woche gesehen hatte. Falls 
ich wieder drüber stolpern sollte, werde ich hoffentlich an Dich denken.

Und bzgl. Schaden nehmen oder nicht, hängt vom jeweils verwendeten OpAmp 
ab. Hier gilt es sehr aufmerksam das entsprechende Datenblatt zu lesen 
(manchmal auch das Kleingedruckte). Pauschalisieren kann man das 
Verhalten der OpAmps nicht.

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