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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Differentielles Signal verstärken


Autor: Newbie (Gast)
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Hallo,

ich möchte ein differentielles Eingangssignal von einigen 100mV gerne
Verstärken. Meine Versorgungsspannung beträgt 3V. Zuerst habe ich es
über zwei schnelle Rail-to-Rail-OPs versucht um möglichst Nahe an meine
Versorgungsspannung zu kommen, allerdings bekomme ich hier nur eine
Verstärkung von 2 hin. Das Eingangssignal ist sinusförmig und hat eine
Frequenz bis zu 20 MHz. Jetzt dachte ich, dass ich eventuell mit einem
Differentialverstärker bessere Ergebnisse erziele. Dachte da
beispielsweise an den LTC6420 von LT. Wäre es prinzipiell möglich mit
diesem Verstärker ein Peak-Peak Signal am Ausgang von knapp 6Volt zu
erzeugen? Der Strom ist mir erstmal egal. Möchte erstmal nur den
Spannungspegel anheben. Allerdings verbraucht dieser IC 80mA, was doch
recht viel ist. Gäbe es für meinen Anwendungsfall vielleicht eine
bessere Alternative, die nicht so viel Strom
benötigt?

Würde mich über eure Hilfe sehr freuen.

Vielen Dank im Voraus,

Newbie

Autor: ArnoR (Gast)
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Newbie schrieb:
> Meine Versorgungsspannung beträgt 3V.

Newbie schrieb:
> Wäre es prinzipiell möglich mit
> diesem Verstärker ein Peak-Peak Signal am Ausgang von knapp 6Volt zu
> erzeugen?

Fällt dir da was auf?

Autor: *kopfkratz* (Gast)
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ArnoR schrieb:
> Newbie schrieb:
>> Meine Versorgungsspannung beträgt 3V.
>
> Newbie schrieb:
>> Wäre es prinzipiell möglich mit
>> diesem Verstärker ein Peak-Peak Signal am Ausgang von knapp 6Volt zu
>> erzeugen?
>
> Fällt dir da was auf?

Ich nehm auch einen... grins

BR

Autor: Newbie (Gast)
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Da ich Peak-Peak geschrieben habe, sollte das doch möglich sein. Wenn 
das eine Signal umgepolt ist, sollte ich mit einem Rail-to-Rail-Op 
diesen Wert nahezu erreichen. Aber danke für eure hilfreichen Beiträge!

Autor: Alfred (Gast)
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Hallo,

der OP kann seinen Ausgang nur innerhalb der Grenzen seiner 
Versorgungsspannung ausregeln - beim Rail-To-Rail Typen, ein TL082 
schafft z.B. bei +/-15V Versorgungsspannung an eine Last von 2kOhm "nur" 
12V. Der Parameter im Datenblatt heißt "Output Voltage Swing" oder 
ähnlich.

Zu Deine Anwendung: Entweder, Du benutzt eine größere 
Versorgungsspannung, oder Du spendierst Deiner Schaltung eine 
symmetrische Spannungsversorgung. Mit einer unsymmetrischen 
3V-Versorgung wirst Du nicht mehr als 3V Ausgangsspannung erzielen.


Beste Grüße

Alfred

Autor: Henrik V. (henrik_v)
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6Vpp geht auch mit 3V : Stichwort Brückenschaltung. Wer sagt denn das 
die Vpp auf GND referenziert werden müssen!

Oder man greift zum Transformator (z.B. aus Ethernetkarte) wenn DC nicht 
gefordert wird.

Autor: John Drake (drake)
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Newbie schrieb:
>
> recht viel ist. Gäbe es für meinen Anwendungsfall vielleicht eine
> bessere Alternative, die nicht so viel Strom
> benötigt?

Als erster Treffer: THS4521 von TI. Der sollte bei VCC=3V einen 
Versorgungsstrom von 1mA aufweisen und (bei hochohmiger Last) 
Ausgangspegel von etwa 5.4Vpp erreichen können.

Falls der aus irgendwelchen Gründen nicht passt: Suche nach fully 
differential amplifier.

Und lass' dich von ArnoR&Co nicht verwirren.

Autor: Newbie (Gast)
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Hallo,

vielen Dank für die nun wirklich hilfreichen Antworten!
Ich habe nun das differentielle Signal folgendermaßen verstärkt. Undzwar 
mit dem OPA2356 jeweils ein Signal auf den nichtinvertierenden Eingang 
und auf den invertierenden zurückgekoppelt. Mit den entsprechenden 
Widerständen kriege ich da eine Verstärkung von 2 hin. Im Moment reicht 
mir diese Verstärkung, aber ich hatte mich gefragt welche Möglichkeiten 
es gäbe um größere Verstärkungen zu erreichen. Der von Drake 
vorgeschlagene OP scheint gut zu passen. Wie läuft das dann mit der 
Rückkopplung? Vom -Ausgang zurück auf den nichtinvertierenden Eingang 
und vom +Ausgang zurück auf den invertierenden? Habe mit sochen OPs noch 
nie gearbeitet, insofern entschuldigt die Anfängerfragen!
Danke Drake, genau nach FDAs habe ich gesucht. Und natürlich auch ein 
Danke an alle anderen die mir versucht haben weiter zu helfen!

Autor: John Drake (drake)
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Newbie schrieb:
>
> vorgeschlagene OP scheint gut zu passen. Wie läuft das dann mit der
> Rückkopplung? Vom -Ausgang zurück auf den nichtinvertierenden Eingang
> und vom +Ausgang zurück auf den invertierenden? Habe mit sochen OPs noch

Bei Diff.-In und Diff.-Out ist das recht simpel: siehe Fig. 60 des 
THS4521-Datenblattes. Dass das Ausgangssignal nicht mehr auf Masse 
bezogen ist, sondern in der Differenz zwischen Vout+ und Vout- liegt, 
erfordert halt ein gewisses Umdenken. Und natürlich einen zusätzlichen 
Eingang V_OCM, welcher die Mittenspannung der beiden Ausgänge festlegt.

Autor: Newbie (Gast)
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Hallo Drake,

dann ist es also wirklich so unproblematisch wie erhofft ;)
Vielen Dank für deine Hilfe!

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