Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Universal OPV für den Bastler


von Trafomann (Gast)


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Hi,
was nimmt denn der moderne Bastler heutzutage wenn er einen Universal 
OPV für "alle Fälle" auf Vorat halten möchte?

Mein Anforderungen wären:

-in/out Rail-Rail
-Unitygainstable
-hauptsächliche Anwendung dc-1khz
-Single Supply, 5V aufwärts
-zu kaufen bei einem der übliche Verdächtigen
-Preis <3€/st

Vieleicht hat da schon jemand ne Lösung in der Schublade bevor ich jetzt 
Tage lang bei den Hersteller stöber um dann festzustellen das es das 
Teil nicht bei nem üblichen Lieferanten gibt.

von oszi40 (Gast)


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von Falk B. (falk)


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von Peter D. (peda)


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Nimm besser den MC33202.
Der hat im Gegensatz zum TS912:
"No Phase Reversal on the Output for Over−driven Input Signals"

D.h. beim TS912 vertauschen sich die Eingänge bei Übersteuerung und aus 
der Gegenkopplung wird ne Mitkopplung.

Mir wurden die TS912 mal als Ersatz für den MC33202 angeboten, weil die 
grad nicht lieferbar waren. Ich mußte die alle wieder runterlöten, weil 
der Ausgang an GND kleben blieb.

von Trafomann (Gast)


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Das mit dem TS912 ist ja übel...
Der MC33202 sieht eigentlich gut aus, leider aber schwer erhältlich.

von Luca E. (derlucae98)


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von Trafomann (Gast)


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Super, dankeschön! Auf die Idee nach der 4x Version zu suchen bin ich 
natürlich nicht gekommen.

von Erwin (Gast)


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MC 33204 DG :: OP Amplifier, SO-14

Universal OPV für den Bastler???

Super! Schnell mal auf's Steckbrett:  :-(

von Luca E. (derlucae98)


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: Bearbeitet durch User
von Krangel (Gast)


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Hi,

Peter Dannegger schrieb:
> Mir wurden die TS912 mal als Ersatz für den MC33202 angeboten,

ob das ein guter Ersatz ist?
MC33202:
Bipolarer eingang Input Bias 200nA
Gain Bandwidth Product 2,2Mhz


TS912
CMOS Eingang Input Bias 1pA
Gain Bandwidth Product 0,8Mhz

Mir gefällt der TS912 für die ersten Versuche besser.
Der TS912 läuft in Millionen Schaltungen, das Übersteuern der Eingänge 
muss man halt in Design abfangen.

GN8

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Peter Dannegger schrieb:
> Nimm besser den MC33202.
> Der hat im Gegensatz zum TS912:
> "No Phase Reversal on the Output for Over−driven Input Signals"
>
> D.h. beim TS912 vertauschen sich die Eingänge bei Übersteuerung und aus
> der Gegenkopplung wird ne Mitkopplung.

Dass der TS912 Phase-Reversal aufweist, wäre mir neu, hab's aber auch
noch nie explizit getestet. Weißt du zufälligerweise noch, bei welchen
Eingangsspannungen das Problem auftrat? Allzu weit außerhalb der Rails
können sie ja nicht gelegen haben, da der TS912 m.W. Clamping-Dioden an
den Eingängen hat.

@Trafomann:

Ansonsten gibt es noch den MCP600x (x ∈ {1,2,4}). Der ist dem TS912 bzw.
TS914 recht ähnlich, aber billiger, und das Phase-Reversal wird im
Datenblatt explizit ausgeschlossen. Dafür geht er nur bis 7V
Versorgungsspannung.

: Bearbeitet durch Moderator
von Harald W. (wilhelms)


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Krangel schrieb:

> MC33202:
> Bipolarer eingang Input Bias 200nA
> Gain Bandwidth Product 2,2Mhz
>
>
> TS912
> CMOS Eingang Input Bias 1pA
> Gain Bandwidth Product 0,8Mhz

Ursprünglich waren OPVs wohl wirklich mal als "Universalverstärker
für alle Fälle" gedacht. Es hat sich aber schnell gezeigt, das man
eben doch, je nach Anwendung, andere Modelle braucht. Als die
R2R-Verstärker aufkamen, hiess es zunächst, das man wegen der
R2R-Fähigkeit Abstriche bei den sonstigen Eigenschaften machen
müsste. Ob das heute auch noch gilt, weiss ich nicht.
Gruss
Harald

von und (Gast)


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Ich wuerd einen MCP 616 oder so empfehlen. Den kauft man bei Microchip 
direct als 100 Stueck fuer ncht allzu viel Geld

von Dietrich L. (dietrichl)


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Yalu X. schrieb:
> Dass der TS912 Phase-Reversal aufweist, wäre mir neu, hab's aber auch
> noch nie explizit getestet.

Ein Test hilft aber nur wenig weiter. Ohne Spezifikation durch den 
Hersteller kann man sich auf das Testergebnis nicht verlassen. Wenn beom 
Test kein Phase-Reversal auftritt kann das ja zufällig bei dem Exemplar 
und den Testbedingungen so sein.

Gruß Dietrich

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Dietrich L. schrieb:
> Ein Test hilft aber nur wenig weiter. Ohne Spezifikation durch den
> Hersteller kann man sich auf das Testergebnis nicht verlassen. Wenn beom
> Test kein Phase-Reversal auftritt kann das ja zufällig bei dem Exemplar
> und den Testbedingungen so sein.

Das ist richtig. Wenn du dich aber exakt an die Herstellerspezifikation
hältst, insbesondere an den Common-Mode-Input-Voltage-Range, gibt es mit
dem Phase-Reversal sowieso keine Probleme, egal, ob dieses im Datenblatt
explizit ausgeschlossen ist oder nicht. Gerade bei Rail-to-Rail-Typen
ist die Einhaltung des zulässigen Eingangsspannungsbereichs meist recht
leicht zu realisieren. Ein wirkliches Problem stellt das Phase-Reversal
nur dann dar, wenn die kritische Eingangsspannungsschwelle innerhalb der
Versorgungsspannungsgrenzen liegt, wie dies bspw. beim TL07x und TL08x
der Fall ist.

von Thomas D. (thomasderbastler)


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ich habe sehr gute Erharungen gemacht mit LT1013,LT1028,LTC1152

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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lmv324?? geht aber nur 2.7-5.5V...

73

von Paul B. (paul_baumann)


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Thomas schrub:
>ich habe sehr gute Erharungen gemacht mit LT1013,LT1028,LTC1152

Heißt das nicht "Enthaarungen"?
;-)

Ich bin ein großer Fan von LF356. Die haben eine hohe 
Spannungsfestigkeit.
das braucht man manchmal nötig.

mfG Paul

von Gerd E. (robberknight)


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Paul Baumann schrieb:
> Ich bin ein großer Fan von LF356. Die haben eine hohe
> Spannungsfestigkeit.

die sind nett, aber nicht R2R wie vom TO gefordert. Und zumindest im 
negativen Bereich haben sie auch das Phase Reversal.

von Michael_ (Gast)


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Es gibt keinen Universal OPV für Bastler!!!!

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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naja ts914 und lmv324 sind schon ziemlich universell...

noch ein paar analogschalter dazugeworfen und schon hat an sogar einen 
halbwegs passablen chopper-amp...

die kosten halten sich dabei auch noch in grenzen... 0,15/stück bei 
100pc auf aliexpress mit free shipping...

73

von Peter D. (peda)


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Yalu X. schrieb:
> Weißt du zufälligerweise noch, bei welchen
> Eingangsspannungen das Problem auftrat?

Ich hab den MC33202 als Regelverstärker in einer +/-400V Versorgung.
Sobald er regelt, ist er natürlich im Arbeitspunkt.
Aber beim Einschalten noch nicht und daher blieb der TS912 hängen.
Die Eingangsspannung (- Eingang) war dann leicht unter 0V.
Ich hab dann versucht, sie mit einer Shottky auf -0.3V zu clampen, hat 
aber nicht geholfen.
Der + Eingang war immer im Arbeitsbereich.

Man muß Datenblätter zu lesen wissen. Wenn eine Eigenschaft besonders 
erwähnt wird, heißt daß, das Mitbewerber diese Eigenschaft wohl nicht 
haben. Und diese schweigen dazu einfach, erwähnen den Nachteil also 
nicht.

: Bearbeitet durch User
von Wilhelm F. (Gast)


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Michael_ schrieb:

> Es gibt keinen Universal OPV für Bastler!!!!

Oh, das ist aber jetzt hart. Ich setze gerne mal einen 741 oder 324 oder 
TL081 oder CA3130 aufs Steckbrett.

von Mehmet K. (mkmk)


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Wilhelm F. schrieb:
> Michael_ schrieb:
>
>> Es gibt keinen Universal OPV für Bastler!!!!
>
> Oh, das ist aber jetzt hart. Ich setze gerne mal einen 741 oder 324 oder
> TL081 oder CA3130 aufs Steckbrett.

Vermute mal, dass Michael_ Deine Antwort schmunzelnd zur Kenntnis 
genommen hat und sich jetzt überlegt, ob er Dir als Antwort "quod erat 
demonstrandum" schreiben soll.

von uA709 (Gast)


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Mein Universal-OPV bleibt der uA709 aka A109 aka B109.

Dank externer Frequenzkompensation wirklich universell :-)

Und an einer bipolaren Versorgung sparen nur Geizhälse.

von Harald W. (wilhelms)


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uA709 schrieb:

> Mein Universal-OPV bleibt der uA709 aka A109 aka B109.

Was ist das denn fürn moderner Kram? Ich schlage den 702 vor. :-)

von Bernd K. (bmk)


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Trafomann schrieb:
> Preis <3€/st

Hier mal ein edles Teil, dass den gegebenen Preisrahmen ausnutzt:

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=107951;

- R2R
- 5V....30V Single Supply
- Input Offset typ. 0,1mV

gibts auch bedrahtet / 2fach

von Wilhelm F. (Gast)


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Mehmet Kendi schrieb:

> Wilhelm F. schrieb:
>> Michael_ schrieb:
>>
>>> Es gibt keinen Universal OPV für Bastler!!!!
>>
>> Oh, das ist aber jetzt hart. Ich setze gerne mal einen 741 oder 324 oder
>> TL081 oder CA3130 aufs Steckbrett.
>
> Vermute mal, dass Michael_ Deine Antwort schmunzelnd zur Kenntnis
> genommen hat und sich jetzt überlegt, ob er Dir als Antwort "quod erat
> demonstrandum" schreiben soll.

Man muß halt mal gelernt haben, mit nicht idealen Bausteinen richtig 
umzugehen. Das ist gar nicht so verkehrt.

von Helmut S. (helmuts)


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Bernd K. schrieb:
> Trafomann schrieb:
>> Preis <3€/st
>
> Hier mal ein edles Teil, dass den gegebenen Preisrahmen ausnutzt:
>
> http://www.reichelt.de/?ARTICLE=107951;
>
> - R2R
> - 5V....30V Single Supply
> - Input Offset typ. 0,1mV
>
> gibts auch bedrahtet / 2fach

Ja der sieht wirklich gut aus. Vor allem kann man den auch bis 30V 
benutzen. Solche rail-to-rail Opamps sind rar gesät.

von MN (Gast)


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Ich schlage den Philbrick K1 vor.

von Kai K. (klaas)


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"Phase-Reversal" und "Latch-up" sind eine Dauerproblematik bei OPamps. 
Die Begriffe werden selbst von den Herstellern oft widersprüchlich oder 
gar falsch benutzt.

Wenn die Eingangsspannung eines OPamps den erlaubten 
Gleichtakteingangsspannungsbereich verläßt, kann am Ausgang ein 
"Phase-Reversal" stattfinden. Verharrt der OPamp in diesem Zustand, 
selbst wenn die Eingangsspannung wieder erlaubte Werte annimmt, spricht 
man von einem "Latch-up". Nur das Ab- und wieder Anschalten der 
Versorgungsspannung kann dann diesen Zustand in der Regel wieder 
aufheben.

Übersteigt die Eingangsspannung nicht nur den erlaubten 
Gleichtakteingangsspannungsbereich, sondern auch die Rails, kann es 
gefährlich werden. Dann droht die völlige Zerstörung des OPamps 
("Lock-up"), nicht nur dann, wenn Schutzdioden an den Eingängen sind, 
die dann überfahren werden, sondern auch bei OPamps bei denen keine 
Schutzdioden vorhanden sind. Beim LF351 war das beispielsweise eine 
gefürchtete Situation. Hat man die negative Rail verlassen, zündete eine 
Art interner, parasitärer Thyristor, der einen zerstörerischen 
Versorgungsstrom zur Folge hatte. Diesen Fall konnte man auch nicht mit 
einer Begrenzung des Eingangsstroms abfangen. Im Datenblatt des LF351 
fand man einen entsprechenden Warnhinweis.

Die damals neueren TL08X-Opamps vermieden die "Lock-Up" Geschichte des 
LF351. So wie der LF351 zeigten sie auch keinen "Latch-up", hatten aber 
immer noch ein ausgeprägtes "Phase-Reversal", wenn der 
Gleichtakteingangsspannungsbereich verlassen wurde.

Mit den neuen R2R-OPamps hat sich die Situation etwas geändert. Vor 
allem bei den CMOS-Typen weiß man nie so Recht, ob "latch-up-free" nun 
bedeutet, daß sie selbstständig aud dem "Phase-Reversal" herauskommen, 
oder ob damit die Geschichte mit dem internen, parasitären Thyristor 
gemeint ist, der dann zünden kann, wenn die Eingangs- oder Ausgangströme 
Richtung Rails einen erlaubten Bereich übersteigen. In diesem 
Zusammenhang ist die Bezeichnung "Latch-up-free" sowieso irreführend, 
weil man wie beim Vergleich zwischen den 74HCMOS und CMOS4000 
Logikgattern nur die Grenze für den Einsatz von "Latch-up" verschieben 
kann. "Latch-up" oder eigentlich genauer "Lock-up" ist freilich immer 
noch möglich, aber eben bei größeren Strömen.

Klar scheint die Situation zu sein, daß sich "Phase-Reversal" sicher 
vermeiden läßt, wenn die Eingangsspannung immer schön artig im erlaubten 
Gleichtakteingangsspannungsbereich liegt. Dummerweise gibt es bei 
bestimmten Versorgungsspannungszuständen oft die Situation, daß der 
Gleichtakteingangsspannungsbereich um den Spannungsabfall eines 
pn-Übergangs außerhalb der Rails geraten kann. Und selbst wenn die 
Eingänge mit einer "brauchbaren" Schutzschaltung versehen sind, können 
kurzzeitige Überspannungen entstehen, die außerhalb des erlaubten 
Bereichs liegen. Bei ESD findet man das oft. Und dann sind die ganzen 
Grenzen auch noch temperaturabhängig. Oft ist der erlaubte 
Gleichtakteingangsspannungsbereich dann gerade noch 0V...Vcc und man 
liegt mit jeder normalen Diodenklemmschaltung dann immer irgendwann 
außerhalb.

Meiner Erfahrung nach treten bei CMOS-OPamps immer dann Probleme auf, 
wenn die internen "Schutzdioden" an den Eingängen zu den Rails 
beansprucht also leitend werden. Schon wesentlich geringere Ströme als 
die angegebenen Maximalströme können "Phase-Reversal" und schlimmeres 
Ungemach zur Folge haben.

Es gibt CMOS-OPamps, die den ESD-Schutz nicht mit Klemmdioden an den 
Eingängen realisieren, sondern auf andere Weise. Das sind vor allem 
OPamps, die besonders kleine Eingangsruheströme zeigen. Mit denen kann 
man "Phase-Reversal" beim Übertreten der Rails oft zuverlässig 
vermeiden, indem man externe Klemmdioden zu den Rails nachrüstet. Liegt 
die Klemmspannung dann deutlich unter der Anspruchschwelle der internen 
Schutzschaltung, kann "Phase-Reversal" zuverlässig vermieden werden. Der 
AD8605 ist ein solcher Kandidat. Siehe Figure 44 von diesem Datenblatt:

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8605_8606_8608.pdf

Man braucht zum Klemmen nicht einmal Schottkydioden mit ihren hohen 
Leckströmen, sondern kann oft sogar eine BAV199 verwenden.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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War das jetzt deine Leidensgeschichte?

Was mich wundert, dieser Vorteil zeigt sich zumindest nicht auf der 
plakativen ersten Seite des Datenblatts. Das läßt sich doch verkaufen.

von Trafomann (Gast)


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Solche Köstlichkeiten wie Lock-up und Latch-up waren mir garnicht 
bekannt, sehr interessant.
Ich hab für ein Projekt jetzt mal den MCP6002 und den MC33204 
mitbestellt, die sollten wenn ich richtig gelesen hab beide das machen 
was ich möchte.

Auf jedenfall vielen dank für die vielen Vorschläge.

von MaWin (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> Verharrt der OPamp in diesem Zustand,
> selbst wenn die Eingangsspannung wieder erlaubte Werte annimmt, spricht
> man von einem "Latch-up".

Nein, von Latch-Up spricht man, wenn Strom über die Eingangsschutzdioden 
den interne Thyristor zündet, der die Versorgungsspannung kurzschliesst.
Es ist dasselbe Wort und dieselbe Funktion wie beim CMOS-Logik-Gatter.

Wer es anders verwendet, verwendet es falsch (kann ja vorkommen).

Der Lock-Up hingegen ist das hängenbleiben der Schaltung nach einem 
Phase Reversal und ausschliesslich durch die Aussenbeschaltung bestimmt 
und nur möglich bei OpAmps mit Phase Reversal. Manche Aussenbeschaltung 
hängt nach überschreiten von Spannungsbereichen, manche hängt immer, 
d.h. das Schsltungsdesign war so falsch, daß beim Einschalten eine Phase 
Reversal Situation durchlaufen wird und die Schaltung im Lock Up 
gefangen bleibt und nie funktioniert. Solche Schaltungen hat man 
natürlich nur auf dem Basteltisch.

> Vor
> allem bei den CMOS-Typen weiß man nie so Recht, ob "latch-up-free" nun
> bedeutet, daß sie selbstständig aud dem "Phase-Reversal" herauskommen,
> oder ob damit die Geschichte mit dem internen, parasitären Thyristor
> gemeint ist, der dann zünden kann, wenn die Eingangs- oder Ausgangströme
> Richtung Rails einen erlaubten Bereich übersteigen.

Ein OpAmp kommt nicht selbständig aus einem Lock-Up raus, sonst hiesse 
es nicht Lock-Up sondern bloss Phase Reversal.

Sowohl bei Lock Up (dessen Schaltung zumindest mal ging) als auch bei 
einem Latch-Up (Zünden den internen Thyristors) hilft nur

> Nur das Ab- und wieder Anschalten der
> Versorgungsspannung kann dann diesen Zustand in der Regel wieder
> aufheben.

es sei denn, der Latch Up hat zu so hohem Strom durch den OpAmp geführt, 
daß er kaputt gegangen ist. Beim Lock Up geht er jedoch nie kaputt.

von Kai K. (klaas)


Angehängte Dateien:

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>Nein, von Latch-Up spricht man, wenn Strom über die Eingangsschutzdioden
>den interne Thyristor zündet, der die Versorgungsspannung kurzschliesst.
>Es ist dasselbe Wort und dieselbe Funktion wie beim CMOS-Logik-Gatter.

"Latch-up" heißt erst einmal nur soviel wie "Einrasten", also ein 
Vorgang, der sich selbst verriegelt und aus dem es kein normales 
Entkommen gibt. Es sagt nicht einmal, ob es mit einer Zerstörung endet 
oder einfach nur lästig ist.

"Latch-up" kommt nicht nur bei CMOS-Gattern und CMOS-OPamps vor, also 
die Thyristor-Geschichte, sondern auch beim "Phase-Reversal" von OPamps, 
seien sie nun Bipolar-, JFET- oder CMOS-Typen. Auch bei 
Festspannungsreglern wie beispielsweise dem 7805 gibt es "Latch-up". 
Hier passiert etwas ganz anderes: Wenn der Ausgang kurzzeitig negativ 
wird, kann er negativ bleiben, wenn der Grund für das Absinken unter 0V 
wieder weggenommen wird. Hier hilft eine 1N4002 Inversdiode vom Ausgang 
nach Masse. Ich bevorzuge allerdings eine kräftige Schottkydiode dort.

"Latch-up" im Zusammenhang mit OPamps und "Phase-Reversal" ist hier kurz 
angerissen:

http://www.analog.com/library/analogdialogue/anniversary/6.html

Die entscheidende Passage findet sich auch im Anhang.

Nochmals: Interne Schutzdioden an Ein- und Ausgängen von Opamps, die die 
Spannungen dort zu den Rails klemmen, dürfen vom Schaltungsentwickler 
als Teil seiner Schutzschaltung nur dann beansprucht werden, wenn es das 
Datenblatt ausdrücklich erlaubt. Ansonsten sind sie abolut tabu.

Jetzt mag man fragen: Mein Gott, wenn diese Klemmdioden schon ESD 
aushalten, wo Ströme von weit über 1A fließen, warum sollen sie nicht 
auch für eine Schutzschaltung verwendet werden dürfen, wo wesentlich 
kleinere Ströme fließen? Ganz einfach, weil diese leidige parasitäre 
Thyrstor-Geschichte nicht nur einen Mindeststrom zum Zünden braucht, 
sondern auch eine Mindestdauer. Und ESD ist eben vorbei, bevor der 
parasitäre Thyristor durchzündet.

Man muß mit Datenblattangaben sehr genau aufpassen: Oft steht da, daß es 
kein "Phase-Reversal" gibt, wenn die Eingangsspannung die Rails maximal 
0,3V übersteigt. Später im Text heißt es dann oft, daß man bei größeren 
Eingangsspannungen die Eingänge mit einem Strombegrenzungswiderstand 
schützen muß. In der Regel steigt bei größeren Eingangsspannungen mit 
Schutzwiderstand der Spannungsabfall über den Klemmddioden aber auf 
Werte über 0,3V an, nämlich rund 0,5...0,7V. Und dann kann 
"Phase-Reversal" wieder munter stattfinden und das Datenblatt hat nicht 
einmal gelogen!

Wer auf Nummer sicher gehen will, kontaktet den Hersteller des OPamp und 
läßt sich das schriftlich geben.

von Peter D. (peda)


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Der µA709 hatte auch ein Latchup. Im Datenblatt gibt es eine Schaltung 
mit Diode zur Vermeidung.

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