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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OP unsymmetrisch betreiben, welche Nebenwirkungen?


Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Hi,

folgende Aufgabenstellung: ein wechselndes Signal mit ca. 1,5V Amplitude 
soll erst hochpassgefiltert (nur Offset weg, Grenzfrequenz ist ca. 
100Hz), dann Tiefpassgefiltert (ca. 1k-10kHz), gleichgerichtet und um 
Faktor 10 verstärkt werden. Als positive Versorgungsspannung bräuchte 
ich also 18V (15V sind etwas zu wenig).
Nun möchte ich als negative Versorgungsspannung nicht unbedingt -18V 
nehmen, da viele OpAmps mit 36V Versorgungsspannung diese als absolute 
maximum rating anführen.
Wenn ich nun beispielsweise -9V nehme, was könnten dann für seltsamen 
Effekte alles auftreten? Wenn der Opamp sich quasi ideal verhält, ist 
dies ja egal, aber was passiert alles bei einem realen Verstärker?

Autor: MaWin (Gast)
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> was könnten dann für seltsamen Effekte alles auftreten?

Keine.

So lange du mit den Eingangsspannungen im common mode input range 
bleibst (also bei deinen +18V/-9V meist im Bereich von -6V bis +15V), 
arbeitet er wie üblich.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Kevin K. schrieb:
> ein wechselndes Signal mit ca. 1,5V Amplitude
Nur: welche Amplitude ist das?
Ist das eine Spitzenamplitude oder eine Spitzen-Spitzen-Amplitude?
Zeichne doch mal ein Bild, was in den Verstärker reingehen und was 
rauskommen soll...

> soll erst hochpassgefiltert (nur Offset weg, Grenzfrequenz ist ca.
> 100Hz), dann Tiefpassgefiltert (ca. 1k-10kHz), gleichgerichtet und um
> Faktor 10 verstärkt werden.
Dann kommen da also 15V Amplitude heraus....
...oder 30V, je nachdem wie diese Amplitude am Eingang definiert ist.

> Als positive Versorgungsspannung bräuchte
> ich also 18V (15V sind etwas zu wenig).
Das ist schon mal eine gute Erkenntnis: solche (Hochspannungs-)Opamps 
können nicht bis zur Versorgungsspannung ausgesteuert werden. Ein wenig 
Reserve kann nicht schaden.

> Nun möchte ich als negative Versorgungsspannung nicht unbedingt -18V
> nehmen, da viele OpAmps mit 36V Versorgungsspannung diese als absolute
> maximum rating anführen.
> Wenn ich nun beispielsweise -9V nehme
dann kann die negative Spannung auch nur bis ca. -7..-8V ausgesteuert 
werden...

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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Der Hochpass ist vor dem Operationsverstärker, die 1,5V sind die 
Spitzenamplitude.
Zu deiner letzten Anmerkung: verstärkt wird nach der Gleichrichtung. Das 
Ausganggisnal ist also 0..+15V.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Kevin K. schrieb:
> Das Ausganggisnal ist also 0..+15V.
Dann wird das mit den -9V problemlos klappen.

Autor: Anja (Gast)
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Kevin K. schrieb:
> aber was passiert alles bei einem realen Verstärker?

Der reale Verstärker wird sich an sein CMRR (common mode rejecion ratio) 
oder PSRR (power supply rejection ratio) erinnern. Die Unsymmetrie macht 
sich als entsprechend vergrößerter Offset (im Millivolt-Bereich) 
bemerkbar.

Gruß Anja

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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okay, dann haben sich ja meine Vermutungen bestätigt. Dann werde ich den 
OpAmp unsymmetrisch betreiben. Danke.

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