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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM324 weil der LM741 "nicht so gut geeignet ist"


Autor: Thomas M. (plasma)
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Hallo Leute!

In dem "Absolute Beginner" trifft der Autor die Aussage:
"Operationsverstärker ("OpAmp"): LM324 (der LM741 ist weniger gut 
geeignet) "
für die Frage nach einer Grundausstattung an Bauteilen.

Jetzt könnte ich die Datenblätter vergleichen, um dahinterzukommen was 
gemeint ist. Da ich hier noch eine Handvoll LM741 habe, würde ich gerne 
verstehen, wo der Knackpunkt liegt.

Vielen Dank schonmal!

Gruss, Tom

: Verschoben durch Admin
Autor: Tom Ekman (tkon)
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Ich vermute mal "weniger gut" bedeutet soviel wie "schlechter zu 
bekommen".

Autor: Anja (Gast)
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Thomas Martin schrieb:
> Jetzt könnte ich die Datenblätter vergleichen, um dahinterzukommen was
> gemeint ist. Da ich hier noch eine Handvoll LM741 habe, würde ich gerne
> verstehen, wo der Knackpunkt liegt.

Im Datenblatt würdest Du sehen daß der LM741 nahezu immer 2 
Versorgungsspannungen braucht (Abstand von Ein-Und Ausgang mindestens 
2-3 Volt zur Versorgung), während der LM324 auch mit einer Versorgung 
auskommt. Ein und Ausgang geht bis auf nahezu 0V zumindest wenn nur 
Strom gegen Masse gezogen wird und nicht gegen Versorgung.

Gruß Anja

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Der 741 ist der erste integrierte OpAmp, der ohne zusätzliche 
Kompensationskondensatoren auskommt. Allerdings ist er ein kleines 
bisschen, äh, angestaubt. Das Ding wurde 1968 eingeführt und ist damit 
älter als ein Großteil der hier unterwegs seienden Mit-Forenten.
In Sachen Stromaufnahme, Rauschverhalten und Frequenzgang stecken 
modernere OpAmps das Teil locker in die Tasche, auch der nur vier Jahre 
jüngere LM324, dessen wesentlichen Vorzug Anja ja schon erwähnt hat 
("single-rail supply").

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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Hallo,
ich bin neu hier, hab mich angemeldet, weil ich das gleiche Problem 
gerade habe.

Ich möchte einem Verstärker mit V=+4 bauen, der am Eingang nur positive 
Spannung bekommt. Da ich auf der Platine nur einen einzigen OpAmp 
brauche, hatte ich mir den LM741 bestellt, weil ich damit früher vor 
nunmehr 30 Jahren ;-)) schon rumgebastelt hatte.
Ich hatte aber vergessen, daß ich damals den OpAmp immer mit +- 15V 
versorgt hatte. Jetzt dachte ich, ich lege die -Versorgung einfach an 
Masse, das sollte schon klappen....ging aber nicht, die Ausgangsspannung 
kommt nicht bis Null Volt runter, auch mit den 
Nullpunkt/Offset-Kompensationseingängen ist nichts zu machen.

Dann hab ich in einem anderen Forum-Beitrag hier gelesen, daß für so 
eine Anwendung, der OpAmp OPA340 der richtige wäre. Bei dem kann man die 
-Versorgung auf Masse legen, und den Ausgang bis auf Null Volt 
runterbekommen. Der OPA340 ist (wie im Datenblatt zu sehen) 
pinkompatibel zum LM741, die 3 Kompensationspins sind nur dummies 
(NC=not connected).

Gruß Bernd,
der hier im Forum neu ist, und zZ an einer Schaltung für seine 
Modelleisenbahn mit PIC 16F870 rumbastelt  ;-))

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

der OPA340 geht sofern die Versorgungsspannung bis ca 5V max geht.
Ansonsten ist der OPA340 von den Daten her weit besser als ein 741.
(schneller + genauer).

Gruß Anja

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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Anja schrieb:
> der OPA340 geht sofern die Versorgungsspannung bis ca 5V max geht.


Anja,
das verstehe ich nicht. Meinst du, die Versorgungsspannung muß 
mindestens 5V sein?
Ich möchte ihn mit 0V/+20V als Versorgung versorgen und Inputs bis zu 
+5V verstärken ... daher der V=+4.

das sollte doch funktionieren mit dem OPA340, oder?

Bernd.

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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ohh sorry, das war falsch von mir.

ich hab im Datenblatt des OPA340 gesehen...Versorgungsspannung 0...5,5 
V.

Das wäre dann wohl nicht passend.
Welchen sollte ich denn nun nehmen? ich brauche einen Output von 0...20V 
bei einem Input von 0..5V.


Bernd.

Autor: Anja (Gast)
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Hallo,

wenn Du die Versorgung auf ca 22-24 V erhöhst kannst du einen LM358
(oder wenns genauer sein soll einen LTC1013) verwenden. Voraussetzung 
ist daß der OP bei kleinen Spannungen keinen Strom aufnehmen muß. (ggf. 
Pull-down verwenden).

Bei 20V Versorgung bleibt nur ein Rail-To Rail OP. z.B. AD822.

Leider sind dies alles Dual-Ops, passen von daher nicht in denselben 
Sockel wie der 741.

Eine Pin-Kompatible Möglichkeit wäre der AD820.

Gruß Anja

Autor: Tropenhitze (Gast)
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Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Tropenhitze schrieb:
> LM358.

Und da hat er sogar gleich 2 OPV im 8pol Gehäuse. Die kann "Bernd Der 
modellbahner (koesters60) " verwenden.

Pinout ist natürlich nicht wie beim 741  .-)

Autor: Tropenhitze (Gast)
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@Andrew Taylor

Immer fair bleiben, Anja war schneller und ausführlicher ;-)
Vorteile des 358 sind noch der Preis und die weitgehend Kurzschluß 
festen Ausgänge.

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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habt vielen dank für eure Hilfe, habt mir toll geholfen.

Ich werde den LM358 nehmen, kostet beim Reichelt auch nur einige Cent.

Der 741-pinkompatible OPA241 wäre optimal, ist mir aber zu teuer.

Gruß
Bernd.

Autor: faustian (Gast)
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Kann halbwegs mit unsymmetrischer Versorgungsspannung und ist im 
Gegensatz zu echten Rail-to-Rail Typen leicht und billigst zu bekommen, 
so dass man sich eine 25er Stange davon auf Lager legen kann ohne arm zu 
werden.

Der grosse Nachteil von beiden ist: Sind so richtig rattenlahm wenn es 
um AC geht und ekelhaft niederohmig wenn es um DC geht.

Wenn Du eine symmetrische Versorgung auf der Werkbank hast, empfehle ich 
als Wald/Wiesen-OP eher TL071/TL072/TL074, oder den selten gewordenen 
aber exzellenten CA3140.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
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ich verstehe immer noch nicht, dass es immer noch leute gibt,
die derartige aussagen verbreiten:

>>Im Datenblatt würdest Du sehen daß der LM741 nahezu immer 2
>>Versorgungsspannungen braucht

nun mal von mir an alle:
"es gibt keine opv , die zwingend eine negative versorgung benötigen!"

gruss klaus

Autor: Tropenhitze (Gast)
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>"es gibt keine opv , die zwingend eine negative versorgung benötigen!"

Das stimmt. Die OPVs, die bei mir in den Stangen liegen, kommen ganz 
ohne Versorgungsspannung aus.

Autor: Tom (Gast)
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Klaus De lisson schrieb:
> "es gibt keine opv , die zwingend eine negative versorgung benötigen!"

Dann brauch ich aber eine künstliche "Masse" als Bezugspunkt.

Vielen Dank an Alle für Eure konstruktiven Beiträge!

In der Tat war es vor 20 Jahren die vermeintliche Notwendigkeit einer 
symmetrischen Spannungsversorgung die meine Bastelideen auf Eis 
geschickt hat. Mittlerweile habe ich ein +/- 15 V Netzteil.

Dass der 741 ein Urgestein ist und es für wenig Geld viel bessere 
OP-Amps gibt, war mir ja von Anfang an klar. Wie gesagt, habe noch eine 
Handvoll UA741CN rumliegen.

Haben sich ST Microelectronics und SGS Thomson zu einem Hersteller 
zusammengeschlossen? Im Datenblatt sieht es so aus.

Gruss Thomas

Autor: MaWin (Gast)
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> Da ich hier noch eine Handvoll LM741 habe, würde ich gerne
> verstehen, wo der Knackpunkt liegt

Er kann nur Signale verarbeiten, deren Spannung 3V kleiner als die obere 
Versorgungsspannung und 3V positiver als die untere Versorgungsspannung 
sind, bei +15V/-15V also nur Signale zwischen -12V und 12V (bei 10k 
Belastung) und -10V/+10V (bei 2k Belastung) bzw. bei Versorgungsspannung 
von 0V und 12V nur Signale von 3V bis 9V.

Der LM324 ist da schon besser, dessen Eingang kann wenigstens Spannungen 
bis hin zur negativen Versorgungsspannung messen, und dessen Ausgang 
kommt auf deutlich unter 1V, bis knapp an die untere Versorgungsspannung 
ran. Aber der LM324 hat eine recht unlineare Ausgangsstufe, ist also für 
Audiosignale kaum geeignet, da wäre selbst der LM741 besser.

Bei beiden ist der Eingangswiderstand nicht so hoch, es fliesst also 
Strom in die Eingänge der zu negativen Effekten bei der Präzision führen 
kann.

Beide sind natürlich auch keine besonders schnellen OpAmps, aber das ist 
oft auch nicht gefordert.

Wenn du heutige Schaltungen mit dem LM741 nachbauen willst, kommst du 
meist mit der angegebenen versorgungsspannug nicht aus, sndern brauchst 
für en uA741 +3V mehr und -3V weniger, für den LM324 immerhin +3V mehr 
und für den TL071 -3V weniger.

Morderne OpAmps, wie der LMC6484, sind zwar in allen anderen Daten nicht 
um Welten besser als der uA741, aber kommen mit den Eingängen und 
Ausgängen bis fast an die Versorgungsspannung ran, laufen also mit 
+2.5V..-2.5V oder 0V..5V und liefern dabei 0.1V..4.9V und nutzen damit 
z.B. fast den ganzen Bereich des nachfolgenden A/D-Wandlers (falls es in 
deiner Schaltung so was gibt). Dafür taugen sie nicht für hohe 
Versorgungsspannungen von 3V oder gar 40V. Dafür muss man alte OpAmps 
einsetzen (oder die neuen Serien von National Semiconductors, die haben 
sich erinnert, daß nicht alle Leute nur 5V haben).

Ich sag: Schmeiss sie weg. OpAmps sind nicht so teuer, als daß sich 
extra Netzteile lohnen würden.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Tom schrieb:
> Haben sich ST Microelectronics und SGS Thomson zu einem Hersteller
> zusammengeschlossen? Im Datenblatt sieht es so aus.

ST steht für "SGS Thomson".

Autor: Thomas M. (plasma)
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Rufus t. Firefly schrieb:
> ST steht für "SGS Thomson"

Upps..  Danke!

Ein konkretes Projekt hab ich noch nicht mit den OPA's.
Mit den 741ern möchte ich typische Schaltungen aus Lehrbüchern
mal aufbauen, um zu sehen ob sie wirklich so funktionieren. =:-)
Spielerei eben.

Ansonsten interessiert mich primär Audio.

Ich plane eine aktive Bandsperre für den Dipol-Subwoofer à la 
Timmermanns zu entwerfen, da mir die Lösung mit dem passiven Bandfilter 
nicht gefällt (große teure Bauteile).

Ein RIAA-Entzerr-Vorverstärker wäre auch interessant.

Für High-End-Audio werden ja traditionell die Burr-Brown (TI) OP-Amps in 
den höchsten Tönen gelobt. Ich hab mir da den OPA227 ausgeguckt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>> "es gibt keine opv , die zwingend eine negative versorgung benötigen!"
> Dann brauch ich aber eine künstliche "Masse" als Bezugspunkt.
Nicht ganz richtig.
Du mußt nur mit irgendeiner Offsetspannung in einen Bereich kommen, in 
dem der OPamp arbeiten kann. Das betrifft die beiden Eingänge (Common 
Mode Voltage Range) und den Ausgang (Output Voltage Swing).

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Thomas M. schrieb:
> Ein konkretes Projekt hab ich noch nicht mit den OPA's.
>
> Mit den 741ern möchte ich typische Schaltungen aus Lehrbüchern
>
> mal aufbauen, um zu sehen ob sie wirklich so funktionieren. =:-)
>
> Spielerei eben.

Dann als Tipp:

Als erstes ein kleines symmetrisches Netzteil mit ca. 30 bis 100mA 
basteln, Spannung rel. unkritisch und gut brauchbar sind 10 bis 18V 
(jeweils + und -) -- dann macht derartiges "Spielen" viel mehr Freude.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
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hallo lothar miller

natürlich hast du recht.....  "es ist das gesagte nicht GANZ richtig"
irgendwie dachte ich heute, ich solle mal auf das thema hier antworten
und es erschien mir wichtig, mal zu sagen dass es keine OPV gibt, die 
tatsächlich +- spannung benötigen.
leider sind die datenblätter der hersteller da auch nicht besonders 
einleuchtend.

ich finde, dass es wichtig ist, zunächst herauszufinden bis zu welcher 
mindestspannung der OPV überhaupt funktionieren kann. Opft gibt es 
nämlich innerhalb des OPV irgendwelche zenerdioden oder sonstige 
referece spannungen, die natürlich wie jeder simple spannungsregler 
(lm78xx) auch eine mindest-eingangsspannung benötigen. leider sagen die 
datenblätter ja auch nix darüber aus...  irgendwie muss man sich den opv 
halt mal von innen
vorstellen.

hier kommt nun das geplante schaltungsdesign in das hirn.
nachdem man aso weiss, welche art von signal verstärkt werden soll und 
vor allem, wieviel DC (gleichspannung) da mit im spiel ist , wählt man 
seinen OPV.

bei messungen in der nahe GND ist natürlich der LM358 ein vertreter.
der hat übrigens einen NPN transistor am eingang.
wenn man nun die eingangsstufe mal nur als transistor vor den augen hat,
kann man wohl verstehen, dass ein NPN trnsistor wohl gut funktionieren 
kann.

bei messungen in der nähe der betriebsspannung der schaltung ist dann 
eher
ein mc 1458 geeignet, da dieser OPV dann einen PNP eingang hat.
auch hier kann man es sich wieder vorstellen, dass ein PNP da gut 
geeignet wäre.

der nächste betrachtungswinkel für den OPV is dann die ausgangsstufe.
meistens sind es simple komplementärendstufen. hier soll man sich dann
mal gedanken machen, welche maximalen ausgangsspannungen da erreichbar 
sind, wenn man es diskret mit transen lösen würde.

..........  und damit das wieder zum thema passt:

ich finde den LM741 auch prima..
ich verwende diese schrotties gerne als RAILSPLITTER , da die dinger so 
dermassen träge sind, dass man denken könnte, es wäre ein fetter ELKO 
mit eingebaut.

gruss klaus

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Klaus De lisson schrieb:
> bei messungen in der nahe GND ist natürlich der LM358 ein vertreter.
> der hat übrigens einen NPN transistor am eingang.

> bei messungen in der nähe der betriebsspannung der schaltung ist dann
> eher ein mc 1458 geeignet, da dieser OPV dann einen PNP eingang hat.

Vertausche NPN und PNP, dann stimmt's :)

Aber das hast du wahrscheinlich auch so gemeint.

Autor: Klaus De lisson (kolisson)
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danke für die korrektur !!

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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nun hab ich aber noch eine Frage:

ich habe gerade den LM324 im Sockel, und versorge ihn mit 0 / 20V.
Nun stelle ich fest,daß die Ausgangsspannung nicht über 16V hinauskommt.

Bei V+=20V müßte der Output doch laut Datenblatt auf V+ - 1,5V = 18,5V 
gehen?

fragt
Bernd.

Autor: MaWin (Gast)
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Na ja, wie viel Strom ziehst du denn ?
Bei über 10mA wird das laut Datenblatt mit den 1.5V nichts mehr,
die 4V fallen bei 30mA ab.

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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mein voriges Posting bitte löschen.
ich hab noch mal richtig gemessen. der Output ist tatsächlich 18,5V bei 
V+ = 20V.

bernd.

Autor: Bernd K. (koesters60) Benutzerseite
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MaWin schrieb:
> Na ja, wie viel Strom ziehst du denn ?
> Bei über 10mA wird das laut Datenblatt mit den 1.5V nichts mehr,
> die 4V fallen bei 30mA ab.

Der Ausgang des OPV steuert über einen 10K Ohm die Basis eines 
Leistungstransistors BD675, der dann mit etwa 0,4 Amp einen 
Modelbahnmotor treibt.
Ich hab nochmal gemessen:
- im Leerlauf gibt der OPV 18,5V ab
- im Lastfall gehen die 18,5V runter auf 17,3V
1,2V an 10K das wären dann also 1,2 mAmp Belastung für den OPV.

das ist OK für mich.

Bernd.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Bernd Der modellbahner schrieb:
> Ich hab nochmal gemessen:
>
> - im Leerlauf gibt der OPV 18,5V ab
>
> - im Lastfall gehen die 18,5V runter auf 17,3V
>
> 1,2V an 10K das wären dann also 1,2 mAmp Belastung für den OPV.

Sind auch typische Werte für den LM324, und da es so für Dich paßt:
Dann ist doch alles perfekt.

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