Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nachteile Komparator als OpAmp


von Alex S. (thor368)


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Tach allerseits,

welche Nachteile habe ich zu erwarten/was ist zu beachten wenn ich einen 
klassischen Komparator(LM339) als OpAmp, also im linearen Bereich, 
betreibe?

Außer der stärkeren Schwingneigung wegen der fehlenden 
Bandbreitenbegrenzung und dem gezwungener maßenen class A Betrieb fällt 
mir jetzt nichts ein.

Leider finde ich im Netz keine Aussagen zu der Frage.
Thor

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Alex S. schrieb:
> Außer der stärkeren Schwingneigung wegen der fehlenden
> Bandbreitenbegrenzung und dem gezwungener maßenen class A Betrieb fällt
> mir jetzt nichts ein.

Reicht das nicht schon?

von Alex S. (thor368)


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Für meine Anwendung ist das nicht relevant. Sogar eher wünschenswert. 
Wenn das alles war, hätte ich eine deutlich bessere Lösung als das erste 
design.

Thor

von Falk B. (falk)


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@  Alex S. (thor368)

>Für meine Anwendung ist das nicht relevant. Sogar eher wünschenswert.
>Wenn das alles war, hätte ich eine deutlich bessere Lösung als das erste
>design.

???
Was hindert dich, einen echten OPV zu nutzen? Den gibt es genau wie den 
Komparator als Doppel-OPV im SO8/Dil8 Gehäuse.

von Kai K. (klaas)


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Den LM339 kann man tatsächlich als OPamp betreiben, wie ab Seite 17 zu 
lesen ist:

http://www.ti.com/lit/an/snoa654/snoa654.pdf

So etwas zu tun, ist aber ziemlich gestört, weil die Eigenschaften einer 
solchen Schaltung mehr als grenzwärtig sind. Eher eine Kuriosität als 
eine brauchbare Schaltung...

von Alex S. (thor368)


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Ich konzipiere einen Dreieckoszillator mit einer Frequenz von 200kHz. 
Standart OpAmps wie TL072 zermatschen mir das Signal zu heftig. Das 
liegt hauptsächlich an der Flankensteilheit des Schmitt-Trigers. Ich 
hatte die Schaltung zuerst mit einem Komperator als ST simuliert, um das 
Rechteck zu einem Rechteck zu machen.

Das hat das Ergebnis schon mal laut Sim deutlich verbessert. Dann habe 
ich mich eben gefragt ob man den Integrator nicht auch einfach mit dem 
zweiten Komp aufbauen könnte. Die Sim siegt sehr gut aus, aber die 
Praxis wollte ich halt bevor ich das auf Kupfer ätze noch mal abklähren.

Alternativ könnte man natürlich einen schnelleren OpAmp aussuchen. Nur 
werden die ohne Probleme 10er Faktoren teurer und noch dazu habe ich in 
der Region keine Erfahrung. Ich könnte mir vielleicht vorstellen, dass 
ein Video Verstärker passende Eigenschaften haben könnte.

Thor

von MaWin (Gast)


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Im Dreieckoszillator WIRD der OpAmp als Komparator betrieben,
also ist ein "Ersatz" durch einen echten Komparator nicht unlogisch.

von Jens G. (jensig)


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@MaWin (Gast)
>Im Dreieckoszillator WIRD der OpAmp als Komparator betrieben,
>also ist ein "Ersatz" durch einen echten Komparator nicht unlogisch.

Kommt drauf an, welchen Teil du meinst. Der TO will ja nicht nur den 
Trigger, sondern auch gleich noch den Integrator verkomparatorieren, was 
dann nicht mehr so logisch erscheint.

von Jens G. (jensig)


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@Kai Klaas (klaas)

>Den LM339 kann man tatsächlich als OPamp betreiben, wie ab Seite 17 zu
>lesen ist:

>http://www.ti.com/lit/an/snoa654/snoa654.pdf

>So etwas zu tun, ist aber ziemlich gestört, weil die Eigenschaften einer
>solchen Schaltung mehr als grenzwärtig sind. Eher eine Kuriosität als
>eine brauchbare Schaltung...

Da steht aber auch nur "very low frequency" (100Hz) - nicht unbedingt 
das, was der TO wollte (VLF bekommt man eigentlich mit allem irgendwie 
hin)

von Ulrich (Gast)


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Mit der zugefügten externen Kompensation könnte es gehen den Komparator 
zu nutzen, nur ist dann der LM339 vermutlich zu langsam für ein 200 kHz 
Dreieck.

von Alex S. (thor368)


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> "very low frequency" (100Hz)
Mhh, das hatte ich auch noch gelesen. Die geringe Bandbreite leitet sich 
aus dem RC Glied ab, das sich aus dem PullUp Wiederstand und dem 
Kondensator zur Frequenzkompensation bildet.

In meinem Fall geschieht die Frequenzkompensation aber schon durch den 
Integrator. Außerdem kann man bei 12V mit dem PullUp bis 820 Ohm runter 
gehen.

Ich denke ich werde die Schaltung mal zum Vergleich die Tage aufbauen. 
Dann hat sich das rätselraten und mutmaßen auch erledigt.
Thor

von Alex S. (thor368)


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OK, die Schaltung hat Potential. Frequenz und Symstrie stimmen nicht 
ganz aber das lässt sich tunen. Was mich überzeugt sind die geschnitten 
scharfen Ecken.

Ganz ohne Bandbreitenbegrenzung bin ich aber doch nicht durchgekommen. 
Der ST ist nicht stabil. Der braucht noch Kapazität gegen Masse am 
Ausgang.

Thor

von MaWin (Gast)


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> Kommt drauf an, welchen Teil du meinst. Der TO will ja nicht nur den
> Trigger, sondern auch gleich noch den Integrator verkomparatorieren, was
> dann nicht mehr so logisch erscheint.

Stimmt vielleicht, ich bin von einer anderen Shcaltung ausgegangen,
weil der Alex  NATÜRLICH nicht schreibt welchen Dreieckoszillator er 
aucgebaut hat, so wie er im ersten Beitrag nicht schrieb, daß es 
überhaupt um einen ging.

Scheiss Salamitaktik.

von W.S. (Gast)


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Du willst als einen 200 kHz Dreieck-Generator basteln und scheust dich 
davor, einen passenden OpV dafür zu kaufen?

Nun denne, dann mach's mit 2 Stromquellen, eine liefert +10 mA und die 
ander wird geschaltet und liefert 0 oder -20 mA. Da kannst du dann 
problemlos 2 Komparatoren und ein (diskretes) Flipflop benutzen oder 
gleich eine NE555.

Ne Bastelanleitung für einen Dreieckgenerator für bis zu 4 MHz mit 2 
Stromquellen gab es mal in der Funkschau, so etwa 1967.

W.S.

von Alex S. (thor368)


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> Alternativ könnte man natürlich einen schnelleren OpAmp aussuchen. Nur
> werden die ohne Probleme 10er Faktoren teurer und noch dazu habe ich in
> der Region keine Erfahrung. Ich könnte mir vielleicht vorstellen, dass
> ein Video Verstärker passende Eigenschaften haben könnte.
Ich schließe nicht aus einen passenden OpAmp zu kaufen. Ich habe nur 
keine Ahnung welchen ich nehmen soll. Also, du hast Rat?

Thor

von Kai K. (klaas)


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>Ich schließe nicht aus einen passenden OpAmp zu kaufen. Ich habe nur
>keine Ahnung welchen ich nehmen soll.

Dann zeig uns doch einfach mal deinen Schaltplan...

von Udo S. (urschmitt)


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Kai Klaas schrieb:
> Dann zeig uns doch einfach mal deinen Schaltplan...

Und am besten noch ein Oszillogramm des Signals mit TL072.
Wobei der mit einen 3MHz Verstärkungs-Bandbreite Produkt vieleicht etwas 
suboptimal ist.

Alex S. schrieb:
> Ich konzipiere einen Dreieckoszillator mit einer Frequenz von 200kHz.
> Standart OpAmps wie TL072 zermatschen mir das Signal zu heftig.

von Jens G. (jensig)


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>> Dann zeig uns doch einfach mal deinen Schaltplan...

>Und am besten noch ein Oszillogramm des Signals mit TL072.
>Wobei der mit einen 3MHz Verstärkungs-Bandbreite Produkt vieleicht etwas
>suboptimal ist.

Nicht nur etwas ...

Bei 200kHz sollten die OPV schon mal so paar 10MHz bis 100Mhz haben, 
wenn die Geraden des Dreiecks wirklich noch Geraden sein sollen.

Dann kommts auch noch drauf an, wie groß die Amplitude des Dreiecks sein 
soll, und damit Anstiegsgeschwindigkeit der Dreieckflanken -> Slew Rate 
des OPV.
Also z.B. mal mit sowas wie den OPA353 von R. anfangen (ist aber nur ein 
5V Typ - andere Leute werden Dir vielleicht auch andere Typen nennen 
können)

von Alex S. (thor368)


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Schaltung ist der 0815 Dreieckoszillator aus Schmitttrigger und 
Integrator. Zu funden zB im wiki: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Dreieck-Generator
Meine Dimensionierung: R1=4k7 R2=12k R3=270k C1=1n Das gibt knapp 1Vss 
bei gut 200kHz mit einem TL072. Ich habe die Schaltung leider schon 
wieder zerlegt. Aber die steigende Grade sah eigentlich sogar recht 
sauber aus. Auf der fallenden Flanke sind aber zwei ganz unschöne Beulen 
drin. Außerdem sind die Ecken halt auf 200mV rund.

Die Genauigkeit von Amplitude und Frequenz ist nicht wichtig. Es müssen 
nur min. 200kHz und ca. 1V nutzbares Dreieck(Graden) sein. Stabilität 
ist wiederum Existenziell. Rauscharmheit ist nicht unwichtig aber 
sekundär. Schön wäre natürlich ihn von der geplanten +-15V laufen lassen 
zu können. Im Notfall kann ich aber auch noch ein paar Stabis mehr mit 
einstreuhen. Außerdem wäre ein doppel OpAmp nett.
Und natürlich muss er von R. P. C. vertrieben werden;)

Der OPA353 ist daher nicht ungeeignet

Thor

von Jens G. (jensig)


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>Meine Dimensionierung: R1=4k7 R2=12k R3=270k C1=1n Das gibt knapp 1Vss
>bei gut 200kHz mit einem TL072. Ich habe die Schaltung leider schon
>wieder zerlegt. Aber die steigende Grade sah eigentlich sogar recht
>sauber aus. Auf der fallenden Flanke sind aber zwei ganz unschöne Beulen
>drin. Außerdem sind die Ecken halt auf 200mV rund.

Das zeigt eben, daß der TL07x bzw. TL08x nicht gerade dafür gedacht ist. 
Obwohl nur 1Vss, steig er eben doch schon dabei aus.

>Die Genauigkeit von Amplitude und Frequenz ist nicht wichtig. Es müssen
>nur min. 200kHz und ca. 1V nutzbares Dreieck(Graden) sein. Stabilität

Drum wäre der OPA besser, den es auch als Duo gibt - OPA 2353. R hat den 
OPA2350, welcher recht ähnlich ist - hat aber schon wieder schlechtere 
Daten.

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