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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OpAmp Spannungsfolger Mindestspannung


Autor: Martin76 (Gast)
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Hallo liebes Forum,

ich habe eine hoffentlich simple Anfängerfrage zur 
Spannungsfolger/Impedanzwandlerschaltung mit einem Operationsverstärker.

Folgende Schaltung:
Betriebsspannung 10V
(-) Eingang mit Ausgang verbunden
(+) Eingang am Schleifer eines die Betriebsspannung teilenden Potis 
(10K)

Am Ausgang messe ich auch die selbe Spannung wie am (+) Eingang ABER 
nur, solange die Spannung am (+) Eingang über 2,0V liegt. Senkt der Poti 
die (+) Spannung unter 2,0V, bleibt der Ausgang trotzdem bei konstanten 
2,0V.

Das Verhalten betrifft den 741 und den 1458 OpAmp.
Beim 4558 schlägt der Ausgang beim Unterschreiten einer bestimmten 
Spannung (etwa 1,6V) auf den Nennwert der Vesorgungsspannung um.
Auch bei 5V Betriebsspannung zeigt sich das selbe Verhalten.

Wie kann das sein, für Wechselspannung mit Nulldurchgang funktioniert 
dieser Schaltungstyp doch auch?!

Was ist mein Fehler?

Vielen herzlichen Dank
Martin aus Göttingen

Autor: Also (Gast)
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für den 741 brauchst DU + 10 Volt GRD und - 10 Volt für die Versorgung,
damit das funktioniert. Bei nur +10V Stromversorgung geht der Ausgang 
nicht unter + 2 V.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Kein Fehler. Schau im Datenblatt nach "Input Common Range Voltage", da
steht der Bereich, in dem die Eingangsspannung liegen sollte. Der
"Output Voltage Swing" gibt den Ausgangsspannungsbereich an.

Nimm einen LM324 (Single-Supply), dann gehen auch 0V am Eingang.

Nimm einen TS912 (Rail-to-Rail) dann gehen zusätzlich die 10V am
Eingang.

> Beim 4558 schlägt der Ausgang beim Unterschreiten einer bestimmten
> Spannung (etwa 1,6V) auf den Nennwert der Vesorgungsspannung um.

Dieser (unwerwünschte) Effekt nennt sich Phase Reversal (Phasenumkehr).

> Wie kann das sein, für Wechselspannung mit Nulldurchgang funktioniert
> dieser Schaltungstyp doch auch?!

Dann hast du aber eine symmetrische Versorgungsspannung oder koppelst
das Signal mit einem Kondensator ein und stellst dahinter den Arbeits-
punkt so ein, dass die Eingangsspannung des Opamps doch wieder im
ausreichend positiven Bereich liegt.

Autor: MaWin (Gast)
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> Was ist mein Fehler?

Dort:

> Das Verhalten betrifft den 741 und den 1458 OpAmp.

Die uralten uA741 etc. sind keine idealen OpAmps,
keine Rail-To-Rail OpAmps wie es z.B. LMC6484 wären.
Mit denen geht das dann auch.

Nachzulesen im Datenblatt unter Output voltage swing.

Autor: Martin76 (Gast)
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Hi,

vielen Dank für die wirklich hilfreichen Antworten. Mit dem LM324 hat es 
nun tatsächlich geklappt und ich kann von 0 bis etwa 10% unter der 
Versorgungsspannung regeln.

Werde meine Bauteilkiste mal etwas modernisieren.

Danke!!

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Werde meine Bauteilkiste mal etwas modernisieren.

Ja, lege dir ein paar TS912 in die Truhe und verabschiede dich von 
Dynosauriern wie dem LM324 oder LM741.

Kai Klaas

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