Verständnisproblem Versorgungsspannung Rail to Rail OpAmp

[guenter_s (Gast)]

Guten Tag liebes Forum,

ich lese hier schon einige Monate durchaus begeistert mit und habe jetzt 
eine erste Frage. Es geht um den Rail To Rail OpAmp TLC2264 und dessen 
Versorgungsspannung.
Im Datenblatt wird Vdd+ mit 8V und Vdd- mit -8V angegeben,
ferner die differential input voltage mit +/- 16V
Der Versorgungsspannungsunterschied wird also mit 16V spezifiziert.
Ich möchte meinen OpAmp aber mit +10V an Vdd+ und 0V an Vdd- betreiben, 
also Single Supply, alle Arbeitsspannungen positiv bezogen auf Masse. Es 
werden keine Spannungen an den Eingängen unter 0V auftreten.
Frage: Wie muß ich die Angaben zur Versorgungsspannung interpretieren?
a.) Der OpAmp kann mit bis zu 16V Single Supply an Vdd+ bei Vdd- gleich 
0V betrieben werden (+8V und -8V = absolut 16V)
oder
b.) Der Opamp kann nur bis max. 8V an Vdd+ betrieben werden, wenn Vdd- 
gleich 0 V ist (möglicherweise sind die 8V pro Versorgung ja 
Absolutwerte bezogen auf Masse).

Ich freue mich auf Antworten

Gruss

Guenter

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> möglicherweise sind die 8V pro Versorgung ja ... bezogen auf Masse
Sieh es mal so: der OP hat keine 3 Versorgungsanschlüsse, sondern nur 2 
davon. Und wenn du dann den negativeren der beiden auf -8V legst und den 
positiveren auf +8V, dann ist der OP (und auch du) zufrieden.

Wenn du jetzt dem OP nichts sagst, und satt -8V die 
Buchstabenkombination GND in den Schaltplan schreibst, und statt +8V 
schreibst du Vcc hin, und legst dann an Vcc 16V an, hat sich dann für 
den OP etwas geändert?

Nein: er sieht und hat immer noch eine Versorgungsspannung von 16V...
Es gilt für den OP also immer die Spannungsdifferenz an den 
Versorgungsanschlüssen.

Aber: was du bei unipolarer Versorgung immer hast, ist ein Offset. Die 
"üblichen" Schaltungen aus den Lehrbüchern funktionieren dann nicht 
(mehr so einfach)...  :-o

[Helmut L. (helmi1)]

Dem OP interessiert die Masse nicht. Du must nur mit deiner 
Versorgungsspannung innerhalb der Grenzen bleiben.

Also entweder +-8V oder 16V an Vdd+ und GND an Vdd-.

[MaWin (Gast)]

Und die Eingänge dürfen sich natürlich nur von GND bis VCC bewegen.

Ein mit 5V versorgter OpAmp mag keine Eingangssignale von 10V,

von Ausnahmen abgesehen (over-the-top OpAmps statt rail-to-rail).

[Alexander L. (lippi2000)]

Wie schon erwähnt wurde, hast du nur Probleme mit Signalen die 0V 
betragen (auf Masse bezogen). Welchen Ausgangswert bzw. in deinem Fall 
der Offset findest du im datenblatt unter "Output Voltage Swing" dort 
findest du die Aussage, wie weit der Ausgang an die Versorgungsspannung 
ausgesteuert werden kann.

Beachte aber dass keine invertierenden Schaltungen funktionieren. Es sei 
denn du beziehst vorher dein Eingangssignal auf Vcc/2.

Gruß Alexander

[Dietrich (Gast)]

Wichtiger Hinweis:

die oben zitierten Werte sind "Absolute Maximum Ratings", d.h. 
Zerstörgrenzen!!!
Sinnvoll funtionieren muss das Teil dabei nicht mehr (kann ggf. aber)!

Für der Betrieb sind wichtig die "Recommended Operating Conditions".
Und dort stehen viele schöne Werte für Supply Voltage, Input Voltage, 
Common-Mode Input Voltage. Die sind dann interessant :-))

Das musste doch mal gesagt werden...

Gruß Dietrich

[guenter_s (Gast)]

Vielen Dank für Eure Antworten!

Allen ein schönes Wochenende.

Gruss

Guenter

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Im Datenblatt steht unter den Absolute Maximum Ratings folgende Fußnote:

  NOTES: 1. All voltage values, except differential voltages, are with
            respect to the midpoint between VDD+ and VDD-.

Betriebst du den Opamp mit +10V und 0V, so liegt der Midpoint bei +5V.
Bezogen auf diesen Midpoint ist VDD+ = +5V und VDD- = -5V. Beide
Spannungen liegen also innerhalb der zulässigen ±8V.

Wie schon geschrieben wurde, spielen die absoluten Spannungen an den
Pins überhaupt keine Rolle. Nur die Spannungsdifferenzen dürfen gewisse
Grenzen nicht überschreiten.

Du könntest den Opamp als oauch mit VDD+ = +1010V und VDD- = +1000V
betreiben. Wenn auch die Eingangsspannungen zwischen +1000V und +1010V
liegen und aus dem Ausgang nicht mehr als die zulässigen ±50mA gezogen
werden, fühlt sich der Opamp pudelwohl.