Hallo,
mich verwundern gerade diese PNP Transistoren in der Eingangsstufe.
So würde doch bei einer Positiven spannungsquelle ein Winziger Strom in
die zu verstärkende Quelle hineinfließen. Bei eingentlich allen
Stromquellen ist dies ja nicht ohne weiteres Möglich. (Bei
labornetzgeräten flißt nichts, batterien würden sich aufladen usw...)
Also habe ich die gesammte schaltung in LTspice als Nichtinvertierender
verstärker aufgebaut, und über die zu verstärkende quelle eine diode
gelegt, sodass ein kleiner Strom in den Verstärker hinein, allerdings
nichts Hinausfließen kann. (Sozusagen um eine Asymetrische Quelle
darzustellen.)
Und tatsächlich nichts hat mehr funktioniert. dem gleichen aufbau habe
ich jetzt mit dem echten IC gemacht und da hat es funktioniert. was ist
falsch?
MfG
Jan R. schrieb:> mich verwundern gerade diese PNP Transistoren in der Eingangsstufe.>> So würde doch bei einer Positiven spannungsquelle ein Winziger Strom in> die zu verstärkende Quelle hineinfließen.
Dieser Strom nennt sich Biasstrom und ist im Datenblatt angegeben. Auch
bei NPN Transistoren fliest der. Die PNPs braucht er um bis an das
negative Rail ranzukommen.
Helmut Lenzen schrieb:> Jan R. schrieb:>> mich verwundern gerade diese PNP Transistoren in der Eingangsstufe.>>>> So würde doch bei einer Positiven spannungsquelle ein Winziger Strom in>> die zu verstärkende Quelle hineinfließen.>> Dieser Strom nennt sich Biasstrom und ist im Datenblatt angegeben. Auch> bei NPN Transistoren fliest der. Die PNPs braucht er um bis an das> negative Rail ranzukommen.
Stimmt, die meisten Spannungsquellen, kommen ja aber garnicht,mit
entgegengesetzten Strömen klar, da sie keine Leistungen aufnehmen können
. Warum, geht das hier dennoch?
Die "meisten" Quellen können Leistung aufnehmen. Die U-I-Kennlinie einer
beliebigen Spannungsquelle (genauer gesagt eines aktiven Zweipols) gilt
nicht nur bis I=0, sondern darüber hinaus auch für negative I, lineares
verhalten vorausgesetzt.
Wenn du natürlich eine Diode in Reihe mit der Quelle hast, dann ist es
nicht mehr linear.
Pink Shell schrieb:> Die "meisten" Quellen können Leistung aufnehmen. Die U-I-Kennlinie einer> beliebigen Spannungsquelle (genauer gesagt eines aktiven Zweipols) gilt> nicht nur bis I=0, sondern darüber hinaus auch für negative I, lineares> verhalten vorausgesetzt.>> Wenn du natürlich eine Diode in Reihe mit der Quelle hast, dann ist es> nicht mehr linear.
Und warum sind dann die meisten quellen, wie Schaltnetzgeräte, Trafo mit
Gleichrichter nicht Symetrisch? Und bei negativen Strömen NIE linear??
Jan R. schrieb:> . Warum, geht das hier dennoch?
Wenn du an den Eingaengen eine Diode schalten wuerdes mit Anode an den
OP Eingang wuerde der OP nicht mehr funktionieren.
Jan R. schrieb:> Und warum sind dann die meisten quellen, wie Schaltnetzgeräte, Trafo mit> Gleichrichter nicht Symetrisch? Und bei negativen Strömen NIE linear??
Warum sollten sie? Der Aufwand fuer ein 4 Quadrantennetzteil ist doch
wesentlich groesser als wenn nur der erste Quadrant bedient wird.
Erst dann wenn das Netzteil Energie ins Netz zurueckspeissen muss wird
das gemacht. z.B Eingangsgleichrichter fuer den FU einer E-Lok.
Nun reden wir da über 20nA. Operationsverstärker in Mess- und
Filterschaltungen haben damit meist kein Problem da Sie eben mit
Linearen Bauteilen beschaltet sind.
Wenn Du wirklich Dioden Charakteristik am Eingang hast, musst Du Dich
Fragen, wie Du die paraistäre Eingangskapazität wieder entlädtst wenn
der Eingangsstrom wiklich Null währe. Funktioniert also auch nicht.
Warum es selbst mit Diode trotzdem funktioniert? Vermutlich weil der
Sperrstrom der getesteten Dioden grösser war. 1N4004, 1N4148 und 1N4448
je nach Datenblatt 50nA...50uA
fröhliches basteln
Hauspapa
Die allermeisten praktisch genutzten Signalquellen können auch geringe
Ströme aufnehmen, und der Bias-Strom ist ja bei Weitem nicht so hoch,
dass er Leitungen zum Glühen bringen würde ;-)
Ein Labornetzgerät wird i.Allg. nicht als Signalquelle genutzt,
höchstens zu Demonstrationszwecken. Da die meisten Labornetzgeräte aber
bereits einen Widerstand als Grundlast integriert haben, ist auch das
kein Problem.
Dein Beispiel mit der in Reihe geschalteten Diode zur Verhinderung des
Stromrückflusses ist ziemlich gestellt. Aber selbst wenn dir tatsächlich
eine Signalquelle mit dieser Eigenschaft über den Weg laufen sollte,
schaltest du einfach einen 10kΩ-Widerstand vom Opamp-Eingang gegen die
negative Versorgungsspannung, über den der Bias-Strom abfließen kann.
So einen Widerstand brauchst du übrigens auch bei einem Piezowandler als
Signalquelle, da dieser einen sehr hohen DC-Innenwiderstand hat. Diesen
zusätzlichen Lastwiderstand brauchst du in diesem Fall auch dann, wenn
der Opamp einen positiven Bias-Strom hat, da der Piezowandler DC-Ströme
weder aufnehmen noch abgeben kann.
Yalu X. schrieb:> Dein Beispiel mit der in Reihe geschalteten Diode zur Verhinderung des> Stromrückflusses ist ziemlich gestellt. Aber selbst wenn dir tatsächlich> eine Signalquelle mit dieser Eigenschaft über den Weg laufen sollte,> schaltest du einfach einen 10kΩ-Widerstand vom Opamp-Eingang gegen die> negative Versorgungsspannung, über den der Bias-Strom abfließen kann.
Ja natürlich, ist das gestellt.
Meinst du aber nicht, den widerstand gegen masse? gegen VCC- wäre doch
nicht richtig oder?
S. K. schrieb:> Nun reden wir da über 20nA
Und wenn die das zu viel ist, nimm einen CMOS OPV wie z.B. den MCP606
mit einem max Input Bias Strom von 80 pA @ +85°C
Jan R. schrieb:> Meinst du aber nicht, den widerstand gegen masse? gegen VCC- wäre doch> nicht richtig oder?
Der Widerstand muss halt gegen ein Potential geschaltet werden, das
niedriger als die niedrigste Spannung der diodenbewehrten Signalquelle
ist. Mit VCC- ist man dabei auf der sicheren Seite.
Jan R. schrieb:> bei einem FET OPV mit 10^15 Ohm eingangswiderstand, ist der strom doch> minimal?
Auch wenn der noch so minimal ist, irgendwann ist das Gate aufgeladen
und läuft gegen die Betriebsspannung. Probier es aus.
Ein DSO hat ja AD/Wandler, und damit auch Komparatoren, an einem
solchen, kann ich aber das diodenkonstruckt anschließen, gibt es den
Biasstrom da nicht?
Max H. schrieb:> Ein Ozsi hat normal 1MOhm Eingangswiderstand gegen Massen. Bauteile ohne> Biasstrom wurden noch nicht erfunden.
Muss ich mir diesen Widerstand einfache parallel zum Eingang des
Eingangsverstärkers denken?
bzw. in reihe zum tastkopf.
Jan R. schrieb:> Muss ich mir diesen Widerstand einfache parallel zum Eingang des> Eingangsverstärkers denken?
Was heißt hier denken? Schau dir halt einfach mal die Schaltung eines
beliebigen solchen Verstärkers an. Da wirst du keinen finden, der nicht
auf die eine oder andere Weise einen Gleichspannungspfad von den
OPV/Komparator-Eingängen nach GND hat.
XL
Jan R. schrieb:> Hat der AD Wandler der AVRs einen Gleichspannungspfad nach masse?
Im IC nicht. Deswegen mußt du den ja extern vorsehen. Lies doch bitte
einfach mal ein Datenblatt oder noch besser ein Buch und stelle erst
danach Fragen (falls noch welche sein sollten).
Es ist ja nicht so, daß das alles #Neuland wäre. Der von mir zitierte
"Gleichspannungspfad von jedem OPV-Eingang nach GND" findet sich so
schon in einem 30 Jahre alten Buch.
XL
Axel Schwenke schrieb:> Jan R. schrieb:>> Hat der AD Wandler der AVRs einen Gleichspannungspfad nach masse?>> Im IC nicht. Deswegen mußt du den ja extern vorsehen. Lies doch bitte> einfach mal ein Datenblatt oder noch besser ein Buch und stelle erst> danach Fragen (falls noch welche sein sollten).>> Es ist ja nicht so, daß das alles #Neuland wäre. Der von mir zitierte> "Gleichspannungspfad von jedem OPV-Eingang nach GND" findet sich so> schon in einem 30 Jahre alten Buch.>>> XL
Ist schon klar, hatte die Thematik, eigentlich auch vor der Thread schon
verstanden, mit diesem wollte ich mich halt nochmal vergewissern.
und Datenblatt ist relativ, bei so vielen verschiedenen.
Finde im Datenblatt, beispielsweise auch nicht, wie die Eingangsstufe
der AD Wandler aufgebaut ist (NPN, PNP oder FET)
Ja warum sollte in eine Spannungsquelle den kein Strom fließen (können)?
Ein Strom fließt grundsätzlich immer vom höherem Potential zum
niedrigeren Potential, und zwar solange, bis die Potentialdifferenz
ausgeglichen ist.
Und wenn es jetzt ein höheres Potential als das der Spannungsquelle
gibt, dann fließt dort auch Strom rein.
Das führt dann etwa dazu, dass die Spannungsquelle das in Wärme umsetzt
(da so eine Spannungsquelle immer einen Widerstand > 0 hat), oder etwa
das Potential der Spannungsquelle erhöht wird (Kapazitäten).
Also ich sehe jetzt mal grundsätzlich keinen Grund, weshalb in eine
Spannungsquelle kein Strom rein fließen können sollte. Wenn dann müsste
man das aktiv verhindern, zum Beispiel durch eine Diode. Aber selbst
dann fließt eben der Sperrstrom bzw. wirkt die Diode dann wie eine
Kondensator und erhöht das Potential an der Spannungsquelle.
Jan R. schrieb:> Finde im Datenblatt, beispielsweise auch nicht, wie die Eingangsstufe> der AD Wandler aufgebaut ist (NPN, PNP oder FET)
Ein AD-Wandler hat nicht unbedingt einen OPV am Eingang.
Jan R. schrieb:> hatte die Thematik, eigentlich auch vor der Thread schon> verstanden, mit diesem wollte ich mich halt nochmal vergewissern.
Nimm es mir nicht übel, aber ich habe ernste Zweifel, was du verstanden
hast. Allein schon die Wortwahl im Betreff.
Nahezu alle Eingänge von IC sind darauf angewiesen, daß die externe
Beschaltung ihnen eine Möglichkeit bietet, Bias- bzw. Leckströme
abzuführen. Es gibt einige wenige Ausnahmen, bspw. für IC die
ausschließlich AC Signale verarbeiten und intern die komplette
Bias-Erzeugung machen. Da wird dann das Signal über einen Kondensator
eingekoppelt.
Eine andere populäre Ausnahme sind die XTAL-Anschlüsse von µC, an die
auch nur Quarz und Kondensatoren angeschlossen werden müssen. Die haben
dann intern einen Rückkopplungswiderstand, der Leckströme gleich mit
aufnimmt.
OPV-Eingänge sind da keine Ausnahme, wobei die gegenüber digitalen IC
noch den Vorteil haben, daß die Polarität des Bias-Stroms bekannt ist.
CMOS-Eingänge sind oft nur mit +/- 1µA Leckstrom spezifiziert. Da weiß
man also noch nicht mal die Polarität.
XL
Axel Schwenke schrieb:> Nimm es mir nicht übel, aber ich habe ernste Zweifel, was du verstanden> hast. Allein schon die Wortwahl im Betreff.
Ja, im Zweifel haben immer die anderen Schuld. :-)
>> Nahezu alle Eingänge von IC sind darauf angewiesen, daß die externe> Beschaltung ihnen eine Möglichkeit bietet, Bias- bzw. Leckströme> abzuführen.
Was u.a. daran liegt, das es recht schwierig ist, innerhalb
von ICs hochohmige Widerstände zu verwirklichen. Insbesondere,
wenn diese auch noch einen genauen Wert haben sollen.
Gruss
Harald
>Jan R. schrieb:>> Hat der AD Wandler der AVRs einen Gleichspannungspfad nach masse?>Im IC nicht. Deswegen mußt du den ja extern vorsehen. Lies doch bitte>einfach mal ein Datenblatt oder noch besser ein Buch und stelle erst>danach Fragen (falls noch welche sein sollten).
so ne blöde Antwort .... -kopfschüttel- Mach dich erst schlau, bis Du
Eurer Majestät eine Frage stellst.
Ein AD Wandler hat nicht direkt einen ohmschen Widerstand nach Masse.
Aber er hat einen S&H Kondensator, der während der Messung teilweise
entladen wird. Dadurch entnimmt der Eingang einer angeschlossenen Quelle
also doch Ladung, es fließt ein Strom nach Masse. Und somit verhält sich
der Eingang dann doch so, als ob es einen ohmschen Widerstand gäbe. Aber
dieser Widerstandswert ist eben nicht konstant, sondern abhängig von der
Messfrequenz und ich meine auch abhängig vom ADC Wert an sich. (da bin
ich mir aber nicht mehr sicher).
lofft schrieb:> Ein AD Wandler hat nicht direkt einen ohmschen Widerstand nach Masse.> Aber er hat einen S&H Kondensator, der während der Messung teilweise> entladen wird. Dadurch entnimmt der Eingang einer angeschlossenen Quelle> also doch Ladung, es fließt ein Strom nach Masse. Und somit verhält sich> der Eingang dann doch so, als ob es einen ohmschen Widerstand gäbe.
Ja, aber ein Kondensator ist eindeutig kein ohmscher Widerstand.
Deshalb sind obige Betrachtungen ziemlich sinnlos.
Gruss
Harald
Axel Schwenke schrieb:> Jan R. schrieb:>> hatte die Thematik, eigentlich auch vor der Thread schon>> verstanden, mit diesem wollte ich mich halt nochmal vergewissern.>> Nimm es mir nicht übel, aber ich habe ernste Zweifel, was du verstanden> hast. Allein schon die Wortwahl im Betreff.
Was soll das jetzt schon wieder heißen, du hast ernste Zweifel, was ich
verstanden habe, das ist doch kein Deutsch!
Nimm du es mir bitte nicht übel, aber deine anschuldigen über die
Kompetenzen anderer sind schon als frech....
