Eingangsspannungen / Betriebsspanungen am OpAMP/Comparator

[Heinz L. (luli)]

Hallo Gemeinde,

kurze Frage:


wenn ich einen OpAMP/Comparator mit:

- Referenz-Vergleichs-Spannung von max. 0-10V
- Eingangsspannung von max. 0-10V

betreiben will, sollte die Versorgungs-/ Betriebsspannung Vcc+ immer >_ 
der
Referenz- und Eingangsspannungen sein?

oder kann ich den OpAMP/Comparator auch mit z.B " nur " Vcc+ = 5V 
betrieben?


Danke

[m.n. (Gast)]

Heinz L. schrieb:
> oder kann ich den OpAMP/Comparator auch mit z.B " nur " Vcc+ = 5V
> betrieben?

Das kannst Du machen, wenn Du für beide Eingangsspannungen einen 
Vorteiler (insgesamt vier Widerstände) vorsiehst.

[John D. (Gast)]

Heinz L. schrieb:
>
> oder kann ich den OpAMP/Comparator auch mit z.B " nur " Vcc+ = 5V
> betrieben?

Ja, du brauchst ja nur die Referenz- und die Eingangsspannung im 
gleichen Maße herunterzuteilen. Die Genauigkeit leider dabei natürlich 
(OPV-Offset und Widerstandstoleranzen).

Ups, zu langsam getippt...

[Heinz L. (luli)]

wenn ich aber das nicht möchte, und die Genaugikeit nicht leiden soll,

dann MUSS die Betriebsspannung grösser/gleich der Referenzspannung und 
Eingangsspannung sein, richtig?

[John D. (Gast)]

Naja, manche OpAmps mit JFET-Eingangsstufe funktionieren auch bei 
Eingangsspannungen von (V+)+0,5V noch - dafür können sie aber nicht bis 
V- herunter arbeiten.
Insoferne ist die Anwort auf deine - offensichtlich akademische - Frage: 
ja.

[mse2 (Gast)]

John Drake schrieb:
> Naja, manche OpAmps mit JFET-Eingangsstufe funktionieren auch bei
> Eingangsspannungen von (V+)+0,5V noch - dafür können sie aber nicht bis
> V- herunter arbeiten.
> Insoferne ist die Anwort auf deine - offensichtlich akademische - Frage:
> ja.
Das stimmt NICHT GENERELL!
Es gibt OPAMPs die mit Eingangsspannungen erheblich oberhalb ihrer 
Versorgungsspannungen arbeiten können.
Solche findet man unter dem Stichwort 'over the top'.

[Dietrich L. (dietrichl)]

Heinz L. schrieb:
> dann MUSS die Betriebsspannung grösser/gleich der Referenzspannung und
> Eingangsspannung sein, richtig?

Pauschal kann man das nicht sagen.
"Größer" stimmt immer, aber ob das "gleich" auch funktioniert, hängt vom 
OpAmp ab und steht im Datenblatt: "Input Common-Mode Voltage Range".

mse2 schrieb:
> Es gibt OPAMPs die mit Eingangsspannungen erheblich oberhalb ihrer
> Versorgungsspannungen arbeiten können.

Aber das findet man relativ selten. Die Mehrheit der OpAmps kann das 
nicht.

Gruß Dietrich

[John D. (Gast)]

mse2 schrieb:
> Solche findet man unter dem Stichwort 'over the top'.

Schon klar. Selbst der alte LM3900 hatte im Datenblatt eine 
Beispielschaltung, wie man hohe Spannungen vergleichen könne (zwei 
Serienwiderstände).
Die Over-the-Top-OpAmps haben intern natürlich auch entsprechende 
Hilfsschaltungen. Dementsprechend steigen in diesem Bereich die 
Offset-Spannungen und die Biasströme (inklusive Bias-Offsetströmen) tlw. 
dramatisch an. Das widerspricht den - genannten aber nicht bezifferten - 
Genauigkeitsforderungen.

[mse2 (Gast)]

John Drake schrieb:
> mse2 schrieb:
> Die Over-the-Top-OpAmps haben intern natürlich auch entsprechende
> Hilfsschaltungen. Dementsprechend steigen in diesem Bereich die
> Offset-Spannungen und die Biasströme (inklusive Bias-Offsetströmen) tlw.
> dramatisch an.
Ja, und?

> Das widerspricht den - genannten aber nicht bezifferten -
> Genauigkeitsforderungen.
Wie willst Du das wissen, wenn sie ja nicht beziffert wurden?
Der (mögliche) künfitge Anwender soll sich einfach selbst ein Bild 
machen und in entsprechende Datenblätter schauen.
Hier ist einfach 'mal eines, das bei Google herausfällt, wenn man nach 
'over the top' sucht:
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1636fc.pdf

[Heinz L. (luli)]

ok, Danke

also "normale" - Open Collector- und Rail-to Rail OpAmp sollte man so 
betreiben wie oben angeben .... und sich IMMER an die " Common Mode 
Input Volatge Range ", halten!

die "over the top" gehen auch mit Versorgungsspannungen Vcc+ die 
niedriger sind als die Eigangsspannungen..... auch das steht dann in " 
Common Mode Input Voltage Range "

Alles klar und Danke

[Heinz L. (luli)]

Hallo,

noch eine Frage:

muss der OPAmp IMMER mit einer konstante Spannung arbeitetn,
oder könnte er auch mit Spannungswankungen von 2V arbeiten?


Vcc liegt aber immer über den Eingangsspannungen !

Danke

[Dietrich L. (dietrichl)]

Heinz L. schrieb:
> muss der OPAmp IMMER mit einer konstante Spannung arbeitetn,
> oder könnte er auch mit Spannungswankungen von 2V arbeiten?

Wie stark sich die Änderung der Versorgungsspannung auf den Ausgang 
auswirkt, findest Du im Datenblatt unter "Supply voltage rejection 
ratio".
Danach kannst Du selber entscheiden, wie viel Spannungsänderung Du für 
Deine Anforderung akzeptieren kannst.

Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Versorgungsspannungsdurchgriff

Gruß Dietrich

[Heinz L. (luli)]

OK Danke

dann noch lieber sauber mit z.B 5V (9V, 12V) Spannungsversorgung 
betreiben.

dann kommt auch der High-Output annähernd an die 5V (9V, 12V).

und beide Eingangsspannungen (0-10V) mittels Spannungsteiler auf z.B 0V 
- 1V runter...

das sollte dann passen, oder ?

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Heinz L. schrieb:
> OK Danke
>
> dann noch lieber sauber mit z.B 5V (9V, 12V) Spannungsversorgung
> betreiben.
>
> dann kommt auch der High-Output annähernd an die 5V (9V, 12V).

Achtung: das SVRR (supply voltage rejection ratio) gilt so erstmal nur 
für den analogen Betrieb eines OPV. Wenn man ihn als Komparator 
betreibt, dann ist der Ausgang immer an einem der beiden "Anschläge". 
Und wenn der Ausgang am oberen (Vcc-seitigen) Anschlag hängt, dann 
schlägt natürlich jede Änderung der Betriebsspannung direkt auf die 
Ausgangsspannung durch.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Wie genau muss das Ganze denn sein ? Eine Zahl bitte. Es ist vieles 
moeglich.

[Udo S. (urschmitt)]

Axel Schwenke schrieb:
> Und wenn der Ausgang am oberen (Vcc-seitigen) Anschlag hängt, dann
> schlägt natürlich jede Änderung der Betriebsspannung direkt auf die
> Ausgangsspannung durch.

Richtig, und je nach Hystereserückkopplung sorgt dieser 'Durchschlag' 
ggf. für ein umschalten des Komparators!

[Heinz L. (luli)]

Axel Schwenke schrieb:
> Heinz L. schrieb:
>> OK Danke
>>
>> dann noch lieber sauber mit z.B 5V (9V, 12V) Spannungsversorgung
>> betreiben.
>>
>> dann kommt auch der High-Output annähernd an die 5V (9V, 12V).
>
> Achtung: das SVRR (supply voltage rejection ratio) gilt so erstmal nur
> für den analogen Betrieb eines OPV. Wenn man ihn als Komparator
> betreibt, dann ist der Ausgang immer an einem der beiden "Anschläge".
> Und wenn der Ausgang am oberen (Vcc-seitigen) Anschlag hängt, dann
> schlägt natürlich jede Änderung der Betriebsspannung direkt auf die
> Ausgangsspannung durch.

ja ok,

deswegen sagte ich ja oben, "saubere/konstante Spannungsversorgung mit 
z.B. 5V oder 9V, dann gibts auch nen sauberen High-Output mit annährend 
5V oder 9V....  bei rail-to-rail OpAmps