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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsbegrenzung


Autor: Matthias H. (Gast)
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Hallo mal wieder,

ich benötige eine Schaltung, mit der ich den Eingang eines OPV gegen zu
hohe Spannungen schützen kann. Die Eingangsspannung ist ein Sinus mit
etwa 1 V Amplitude im Normalfall. Leider weiß ich nicht ob die obige
Schaltung bei hochohmigem Eingang und Ausgang funktioniert. Kann mir da
jemand helfen. In der Simulation kam da nur Müll heraus.

Autor: Remo (Gast)
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Funktioniert.
Abhängig vom Innenwiderstand der Quelle schiuckst du die Z-Dioden aber
über den Jordan, wenn sie begrenzen sollen. Denn sie können nur den
Strom so lange ansteigen lassen, bis die überschüssige Spannung am
Innenwiderstand der Quelle abfällt. Und das kann ggfs schon zu viel
sein.

Die Schaltzeiten und die Regelcharakteristik ist deutlich schlechter
als wenn du gleich eine bipolare Transildiode
(=Ünespannungsschutzdiode) nimmst. (Gibts bei z.B. Reichelt...) die mit
den Endungen CA sind bipolar.
z.B. P6KE 6,8CA oder P6SMB 6,8CA begrenzen auf 6,8Volt, gibts aber auch
mit 5Volt.

ciao
Remo

Autor: Jürgen Schuhmacher (Gast)
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Zusätzlich zu den Z-dioden hilft manchmal ein Kondensator im pF-Bereich
über den beiden Eingängen. (differentiall und jeweils gegen Massen)

Autor: Matthias H. (Gast)
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Danke ersteinmal.
@Remo
wie kann ich sie über den Jordan schicken, wenn da überhaupt kein Strom
fließt. Der Ausgang geht an den OPV und der Eingang kommt von einem
extrem hochohmigen Spannungsteiler. Das waren ja meine Bedenken, dass
das ohne Strom nicht so einfach funktioniert. Diese bipolaren Dioden
muss ich mir aber mal anschauen.

Autor: TravelRec. (Gast)
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Wenn Du vor den Eingang der Z-Dioden einen Widerstand von 1K in Serie
schaltest, gibt´s nichts zu befürchten, habe ich jahrelang in einer
Audio-Anwendung laufen.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Also ich wollte das jetzt genauer wissen und hab mir mal das Datenblatt
einer Zenerdiode (ZD5.1 und ZF5.1 von R.) angeschaut. Dort wird eine
max Sperrstrom von 1µA bei 1V und 25Grad angegeben. Schon mal nicht so
gut wenn man einen sehr hochohmige Spannungsquelle o. Spannungsteiler
hat.
Nachgemessen sieht etwas besser aus mit ca. 20MOhm. Geht aber bei
erwärmen auf 5MOhm runter. Die grosse Überraschung kam aber als das
Licht der Schreibtischlampe auf die Z-Diode viel: 300KOhm !!!

Also wenn Z-Dioden bei hochohmigen Eingang, dann die Diode schön
lichtdicht verpacken sonst wird das nichts.

(ich kann mich dunkel erinner dass die Transildioden noch schlechtere
Sperrstromwerte haben?)

Autor: Benedikt (Gast)
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Ich hatte eine ähnliches Problem mit einem AD Wandler, der jedesmal
kaputt ging, wenn das Eingangssignal unter 0V ging.
Daher habe ich einen OPA353 mit Verstärkung 1 verwendet.
Dessen Eingang verkraftet +/-10mA. Mit einem 10k Widerstand, sind die
Eingänge also bis +/-100V geschützt !

Autor: Sven (Gast)
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Was spricht gegen Schutzdioden (1N4148) gegen die Betriebsspannungen (+
und -) des OPV. Davor noch einen Widerstand 10-100kohm. Haben
vernachlässigbaren Sperrstrom, geringe Kapazität und sind ausreichend
schnell. Und seine eigene Betriebspannung sollte der OPV doch am
Eingang abkönnen, oder?

Sven

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Und seine eigene Betriebspannung sollte der OPV doch am Eingang
abkönnen, oder?

Vcc + Vf der Diode!
Meist ist für de OPV Eingänge aber nur Vcc als Maxwert spezifiziert.
Wie kritisch man die Vcc+0.7V nehmen muss weiss ich nicht.

Autor: TravelRec. (Gast)
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Die OPVs die ich kenne, haben ihre Grenzen bei genau VCC +0.7 und GND
-0.7, danach kommen die internen Schutzdioden. Im Zweifelsfalle
Widerstand -> Diode -> Widerstand ->OPV. Bei kleinen Strömem leitet die
4148 schon ab etwa 0.4 Volt.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Kommt drauf an (eine Auswahl aus Datenblättern die ich gerade da hab):

OP07,OP37,OP249,OP177,TL071,LM318,LF347,LF355,NE5532: V+/V-,
TLC272,LM358: V+/V--0.3,

MAX452,OPAx353,LMC6484: V++0.3/V--0.3,
OPAx340: V++0.5/V--0.5

Nur die letzten beiden Gruppen scheinen interne Schutzdioden zu haben
so dass hier eine Serienwiderstand ausreicht.

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