Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TC274CN Impedanzwandler schwingt - WIESO?


von Harald S. (Gast)


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Hallo,

ich habe hier eine Schaltung mit einem TC274CN.  Wir nutzen nur einen 
der 4 OPVs  im Gehäuse.

Bei dem genutzten OPV wird an den + Eingang das Signal angeschlossen. 
Der Ausgang ist an den - Eingang zurückgekoppelt - ohne irgendwelche 
Bauteile dazwischen. Der Ausgang schwingt leider.

Zwei von den drei nicht genutzten OPVs sind wie folgt geschaltet:

Die Eingänge an GND, die Ausgänge open.

Der dritte nicht genutzte OPV könnte optional genutzt werden wie der 
tatsächlich genutzte, wird es aber nicht. Er ist damit ie folgt 
beschaltet: Der Ausgang ist auf den - Eingang rückgekoppelt und der + 
Eingang sowie der Ausgang sind offen.

Der genutzte OPV schwingt unabhängig davon ob sein Ausgang offen 
gelassen wird oder an den nachfolgenden Summierer angeschlossen wird.

Woher kommt das?

Die Bandbreite bei 1-Verstärkung ist im beschriebenen Test Circuit knapp 
3 MHz. An der inneren Schleifenverstärkung dürfte es also nicht liegen.

Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc274.pdf

Besten Dank für jeden Tipp.

Grüße

Harald

von Schwingi (Gast)


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Also, ungenutzte OPamps hängt man mit dem "+" Eingang am besten auf rund 
Vcc/2 und verbindet den "-" Eingang jeweils mit dem Ausgang.

Schwingen kann ein OPamp durch kapazitive Last. Das ist gerade bei 
Spannungsfolgern oft ein Problem. Schalte mal einen 50...100R Widerstand 
in Serie zum Ausgang. Schwingt es dann immer noch?

von mhh (Gast)


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Harald S. schrieb:
> Zwei von den drei nicht genutzten OPVs sind wie folgt geschaltet:
>
> Die Eingänge an GND, die Ausgänge open.

Alle 3 nichtgenutzten: A an E-, E+ an Masse.

Harald S. schrieb:
> Bei dem genutzten OPV wird an den + Eingang das Signal angeschlossen.

Liegt das Signal immer innerhalb der Betriebsspannung des OPVs?

Betriebsspannung des OPV am OPV abgeblockt mit Kondensator(en)?

von Harald S. (Gast)


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Hallo,

Danke für die schnelle Antworten.

Der OPV wird mit +6 V versorgt. GND wird tatsächlich an GND 
angeschlossen. Die Signale, die in den OPV reinkommen liegen bei maximal 
5 V.

Die 50 Ohm sollen nicht in die Rückkopplung, sondern wirklich in die 
Ausgangsleitung, oder ? Testweise habe ich den Ausgang des genutzten OPV 
ganz abgeklemmt. Der Ausgang wurde also nur zurückgekoppelt, sonst nicht 
weiter verwendet. Dann hätte ich doch schon den Test mit dem 
Serienwiderstand gemacht - allerdings mit unendlich großem Widerstand. 
Das System schwung allerdings wie vorher.

Irgendjemand - ich weiß leider nicht wer - hat zwischen + und - des 
genutzten OPVs einen Kondensator gelötet. Das Schwingen wurde 
niederfrequenter - scheinbar besser. Man konnte jedoch am + Eingang 
zunächst einen linearen Spannungsanstieg sehen, bevor die nächste 
Schwingung auftrat. Von daher glaube ich, dass hat das Problem eher 
verschleiert als gelöst.

Ansonsten werde ich mal 50 Ohm in die Rückkopllung reinlöten.

Grüße

Harald

von MaWin (Gast)


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Das kann passiern wenn die Versorgungsspannung nicht
ausreichend abgeblockt ist.

http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-202.pdf

von Schwingi (Gast)


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>Irgendjemand - ich weiß leider nicht wer - hat zwischen + und - des
>genutzten OPVs einen Kondensator gelötet. Das Schwingen wurde
>niederfrequenter - scheinbar besser.

Nein, das ist Murks und verschlimmert nur die Situation. Wie mißt du 
denn überhaupt das Schwingen? Und was speist dein Spannungsfolger? 
Schaltplan?

von Harald S. (Gast)


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Hallo,

zunächst mal das Ergebnis eines interessanten Tests:

Wenn ich nicht nur den Ausgang offen lasse, sondern auch den Eingang 
offen lasse, schwingt der OPV nicht mehr! Das verwundert mich ein wenig. 
Aufgrund des letzten Tipps mit dem Schwingen durch schlechtes Entkoppeln 
- dem leider tatsächlich so ist - erkläre ich den Aufbau nochmal 
genauer:


ca. 40 cm lange Vcc und Gnd Leitungen zum OPV. Der OPV selber ist 
überhaupt nicht entkoppelt mit Kondensatoren. Ich habe deshalb:

zwischen Out und Vcc einen 100 nF Kondensator eingbaut, der hat es aber 
nur verschlimmert.

An den Eingang ist ein 15 kOhm Dreh-Poti angeschlossen. Die Spannung 
überm Poti beträgt 5 V, am Abgriff - der in den + Eingang des OPVs 
reingeht - ca. 0,3 V. Die Leitung zwischen Poti und + Eingang ist 
ebenfalls ca. 40 cm.

Ich messe das Schwingen an den Pins des Gehäuses. Direkt am Out-Ausgang 
- aber auch am Eingang. Ich habe alle Gehäuse Pins geprüft. Vcc ist 
halbwegs sauber (50 mV Spikes), Gnd das gleiche. Die andern Signale 
passen auch - bis auf das Schwingen.

Grüße

Harald

von mhh (Gast)


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Harald S. schrieb:
> zwischen Out und Vcc einen 100 nF Kondensator eingbaut, der hat es aber
> nur verschlimmert.

mhh schrieb:
> Betriebsspannung des OPV am OPV abgeblockt mit Kondensator(en)?

Siehst Du den Unterschied?

von Schwingi (Gast)


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>zwischen Out und Vcc einen 100 nF Kondensator eingbaut, der hat es aber
>nur verschlimmert.

Häh??

von Schwingi (Gast)


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>ca. 40 cm lange Vcc und Gnd Leitungen zum OPV. Der OPV selber ist
>überhaupt nicht entkoppelt mit Kondensatoren. Ich habe deshalb:

>zwischen Out und Vcc einen 100 nF Kondensator eingbaut, der hat es aber
>nur verschlimmert.

>An den Eingang ist ein 15 kOhm Dreh-Poti angeschlossen. Die Spannung
>überm Poti beträgt 5 V, am Abgriff - der in den + Eingang des OPVs
>reingeht - ca. 0,3 V. Die Leitung zwischen Poti und + Eingang ist
>ebenfalls ca. 40 cm.

>Ich messe das Schwingen an den Pins des Gehäuses. Direkt am Out-Ausgang
>- aber auch am Eingang. Ich habe alle Gehäuse Pins geprüft. Vcc ist
>halbwegs sauber (50 mV Spikes), Gnd das gleiche. Die andern Signale
>passen auch - bis auf das Schwingen.

Sag mal, ist das ein Aprilscherz?? Da ist so ziemlich alles falsch 
gemacht worden, was falsch zu machen geht. Und du hast auch keine Ahnung 
von Elektronik, oder?? Was ist denn das für ein makaberes Projekt? Gibt 
es da in deiner Umgebung irgendjemand, der sich in Elektronik ein wenig 
auskennt und dir helfen kann?? Das ist ja grausam...

von HildeK (Gast)


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Man beschreibt eine Schaltung nicht, man zeichnet sie. Das ist die 
Sprache der Elektronik! Ich mag mir nach deiner Beschreibung nicht im 
Kopf die Schaltung vorstellen, auch wenn sie noch so einfach ist.

Übrigens: Die Versorgung abblocken heißt, einen Kondensator zwischen VCC 
und GND anzuschließen! Zwischen OUT und VCC schwingt's erst recht.

von Schwingi (Gast)


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>Übrigens: Die Versorgung abblocken heißt, einen Kondensator zwischen VCC
>und GND anzuschließen! Zwischen OUT und VCC schwingt's erst recht.

Da ist null Basiswissen bei jemandem, der so etwas tut...

>Alle 3 nichtgenutzten: A an E-, E+ an Masse.

Bei Single Supply Typen besser nicht, wenn der Ausgang nicht auch 
wirklich auf Masse herunterkommt. Kann unangenehme Folgen haben, wie 
erhöhten Stromverbrauch, etc....

von MaWin (Gast)


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> ca. 40 cm lange Vcc und Gnd Leitungen zum OPV. Der OPV selber ist
> überhaupt nicht entkoppelt mit Kondensatoren.

Ich denke, wir brauchen nicht weiterreden...

von mhh (Gast)


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Schwingi schrieb:
> Bei Single Supply Typen besser nicht, wenn der Ausgang nicht auch
> wirklich auf Masse herunterkommt. Kann unangenehme Folgen haben, wie
> erhöhten Stromverbrauch, etc....

Ich kenne da keinen Typen der da Probleme machte. In den meisten 
Datenblättern steht es sogar so drin. Verwechselst Du das mit E+ an die 
Betriebsspannung?

MaWin schrieb:
> Ich denke, wir brauchen nicht weiterreden...

Zumal alles gesagt wurde...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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mhh schrieb:
> Zumal alles gesagt wurde...
Ich möchte nochmal aufgreifen, was
Harald S. schrieb:
> Zwei von den drei nicht genutzten OPVs sind wie folgt geschaltet:
> Die Eingänge an GND, die Ausgänge open.
Unbenutzte OPs werden so beschaltet, dass sie einen definierten Zustand 
einnehmen. Und "beide Eingänge mit gleichem Potential verbunden" ist 
kein definierter Zustand. Da reichen Temperaturschwankungen schon aus, 
um den OP am Ausgang vom einen Anschlag in den Anderen zu versetzen...
>>> Alle 3 nichtgenutzten: A an E-, E+ an Masse.
Das ist dann ein nichtinvertierender Verstärker mit Verstärkung 1, und 
damit ein definierter Betriebszustand für einen OP.

Schwingi schrieb:
>>Alle 3 nichtgenutzten: A an E-, E+ an Masse.
> Kann unangenehme Folgen haben, wie erhöhten Stromverbrauch, etc....
Bei welchem Typ und welcher Beschaltung hast du das beobachtet?

von Schwingi (Gast)


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>Ich kenne da keinen Typen der da Probleme machte. In den meisten
>Datenblättern steht es sogar so drin. Verwechselst Du das mit E+ an die
>Betriebsspannung?

>Bei welchem Typ und welcher Beschaltung hast du das beobachtet?

Hier ist es erklärt:

http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/1957

von mhh (Gast)


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Schwingi schrieb:
> Hier ist es erklärt:

Die Frage war nach Deinen negativen Erfahrungen bei welchem Typ.

Mit bischen mehr Stromaufnahme (was keine Rolle spielt) konnte ich 
bisher gut leben. Wenn das eine Rolle spielt, nimmt man sowieso keinen 
4fach OPV, wenn man nur einen benötigt.

von Schwingi (Gast)


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>Die Frage war nach Deinen negativen Erfahrungen bei welchem Typ.

Ein batteriegespeister TLC279.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Der Satz:
1
... bad because the op amp's output will be railed low, 
2
causing the op amp to consume more supply current.
sollte doch wohl sehr zusammen mit der Schlussfolgerung 2 betrachtet 
werden:
1
Conclusion
2
Two conditions are required to properly terminate an uncommitted op amp:
3
  1) The op amp inputs must be actively held within the input common-mode voltage range of the device.
4
  2) The op amp output must be set within the output voltage swing range of the device.
Und für einen R2R Output OP ist Vout = GND ein durchaus zulässiger und 
sogar erwünschter Betriebszustand. Der TLC274 ist ein Single-Supply OP, 
der bis an GND kann:
1
VOL Low-level output voltage    VID=-100mV    IOL = 0V typ.

Schwingi schrieb:
>>Die Frage war nach Deinen negativen Erfahrungen bei welchem Typ.
> Ein batteriegespeister TLC279.
Und wie erklärt sich das?
Wieviel Strom kam brauchte der mehr?

von mhh (Gast)


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Schwingi schrieb:
> Ein batteriegespeister TLC279.

Kann ich nicht nachvollziehen. Hat der nun 0,2 mA mehr gebraucht und die 
Batterie hielt 4 Tage kürzer? Selbst in diesem Datenblatt ist das 
Beschalten für nichtbenutzte OPVs recht eindeutig angegeben.

von Schwingi (Gast)


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>VOL Low-level output voltage    VID=-100mV    IOL = 0V typ.

Du weißt, was VID=-100mV bedeutet?

>Und wie erklärt sich das?
>Wieviel Strom kam brauchte der mehr?

Das war unterschiedlich. Bei den meisten war nichts auffälliges 
festzustellen. Bei einigen war die Batterie aber plötzlich leer.

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