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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verhalten eines OP ohne RTR


Autor: Gast (Gast)
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Hallo
wenn ich an den Eingang eines OPs ohne rail-to-rail eine Spannung anlege 
die unter der Versorgungsspannung liegt ...

was passiert dann mit der Ausgangsspannung ?
ist da i.A. reversibel (wenn der erlaubte Eingangsstrom nicht 
überschritten wird) und der OP verhält sich danach wieder normal?
und nach welchem Stichwort kann ich googeln um mehr zu erfahren?

Dank im voraus!

Autor: Michael O. (mischu)
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Definiere "Ohne Rail-to-Rail".

Es gibt OPs die einen Rail-to-Rail Eingang haben, deren Ausgang aber 
nicht RtR ist.
Oder der Eingang nicht RtR, dafür aber der Ausgang RtR ist.
Oder welche die weder am Eingang noch am Ausgang RtR unterstützen.

Was interessiert dich eher - eine Eingangsspannung oder eine 
Ausgangsspannung nahe der Versorgung?
- Wenn die Eingangsspannung zu hoch sein sollte, hilft ein 
Spannungsteiler :)


Im Prinzip sind die OPVs mit Transistor- oder FET Eingangsstufen als 
Differenzverstärker aufgebaut. Wenn die Eingangsspannung zu nah an die 
Betriebsspannung heran kommen, wird diese Differenzverstärkerstufe 
außerhalb der Spek betrieben. Dadurch stimmen z.B. die Ruheströme nicht 
mehr.
Somit werden auch die nachfolgenden Verstärkerstufe außerhalb des 
linearen Betriebs gebracht. Charakteristisch ist den OPs, dass sie nach 
einer Übersteuerung relativ lange brauchen bis sie wieder ein 
vernünftiges Signal nach einer Übersteuerung liefern können.

Wie das im Detail mit einem konkreten Typen ind einer konkreten 
Schaltung, einer gewählten Betriebsspannung und dem Eingangssignal 
aussieht .... puh - da hilft möglicherweise eine Simulation oder nur ein 
konkreter Versuch weiter.

Es gibt bspw. von Maxim "Beyond the Rail" OPs
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/741/

Autor: Gast (Gast)
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Dank für die Antwort

Es geht nur um die Eingänge.
Ich habe aus Studienzeiten irgendwie im Hinterkopf, dass die 
Ausgansspannung üfr den Fall, dass die eingangsspannung unter 0V geht 
dann die Polarität wechselt. Ich meine auch, dass es für dieses 
Verhalten einen feststehenden Begriff für gibt

Autor: Paul (Gast)
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Kommt natürlich auf die Beschaltung des OP an. Sind bei dir alle Pins 
offen? Ohne Schaltung kann man da gar nichts sagen.

Autor: MaWin (Gast)
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Also ihr Helden,
man sollte erst mal erkennen, daß ein OpAmp nicht einen sondern 2 
Eingänge hat.

Dann stellt sich nicht die Frage, wohin der Ausgang geht, wenn EIN 
Eingang wasauchimmer macht.

Ist der + Eingang positiver als der - Eingang, geht der Ausgang Richtung 
+, und zwar verstärkt er die kleine Differenz um den 
Leerlaufverstärkungsfaktor.

Dieser ist recht hoch, aber der Ausgang kann weder positiver als die 
positive Versorgungsspanung und negativer als die negative werden, also 
bremst er vorher ab, der OpAmp geht in Sättigung und erreicht die 
Versorgungsspannunglevel nicht. Ein Rail-To-Rail kommt dichter dran 
(0.xxV= als ein normaler OpAmp (2.xxV).

Eebnso wie die Ausgänge könnendie Eingänge nicht über oder unter die 
Versorgungsspannnug messen, der input common mode voltage range liegt 
meist deutlich unter der Versorgungsspannung (so 2.5V) reicht aber bis 
knapp an 0 (single supply OpAmp).

Was mit dem Ausgang passiert, wenn EINER der Eingänge (doer BEIDE) 
ausserhalb des input common mode voltage range liegt, ist nicht 
definiert, zuerst wird i.A: die Verstärkung der Differenz kleiner, 
manchmal dreht sie sich um "phase reversal" (vor allem TL074) aber bei 
deutlicher Überschreitung geht der OpAmp auch einfach kaputt (Strom über 
Eingangsschutzdioden zerstört diese).

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Ich habe aus Studienzeiten irgendwie im Hinterkopf, dass die
>Ausgansspannung üfr den Fall, dass die eingangsspannung unter 0V geht
>dann die Polarität wechselt.

Das Verhalten haengt vom OP-Type ab. Nicht alle OPs sind intern gleich 
aufgebaut. Dieses Verhalten habe ich schon bei einigen TL084 beobachten 
koennen. Da kippt der Ausgang ploetzlich um wenn die Eingaenge den 
Common Mode Range ueberschreiten.

Meinst du den Begriff Latch Up ?

Autor: Michael Förtsch (the_new_number_2)
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Helmut Lenzen schrieb:
>>Ich habe aus Studienzeiten irgendwie im Hinterkopf, dass die
>>Ausgansspannung üfr den Fall, dass die eingangsspannung unter 0V geht
>>dann die Polarität wechselt.
...
>
> Meinst du den Begriff Latch Up ?

Nein, er meint "phase reversal" - siehe MaWins Posting. Latch-up ist 
etwas ganz anderes (Zünden von parasitären Thyristorstrukturen durch 
Ströme in den Schutzdioden, Überschreiten von VCC_max, ESD, schlechtes 
IC-Design, etc.).


Be seeing you.

Autor: Gast (Gast)
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> Nein, er meint "phase reversal"

Daaanke!  genau den Begriff hab ich gesucht!

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