Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik High-Power OPV mit mehr Bandbreite


von CMOS (Gast)


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Hallo Leute,

ich benutze für eine Schaltung einen Operationsverstärker von Texas 
Instruments, den OPA 541. Der OPA 541 ist ein High-Power OPV, der einen 
Ausgangsstrom von 10A (peak) und eine Versorgungsspannung bis +- 40V 
aufweist. Ich bin mit diesem Operationsverstärker sehr zufrieden, jedoch 
liegt die Grenzfrequenz fc bei ca. 10Hz und mit der Bandbreite bin ich 
weniger zufrieden. Es ist keine Katastrophe, aber mit mehr Bandbreite 
wäre ich etwas glücklicher. Ich weiß, dass mehr Power weniger Bandbreite 
bedeutet und das andere High-Power OPVs eine Grenzfrequenz im selben 
Bereich haben werden. Jedoch habe ich mir gedacht, dass ich vielleicht 
eine Modellreihe übersehen haben könnte, die einen ähnlich hohen Strom 
treiben können, aber mit mehr Bandbreite. Der OPV muss nicht von TI 
sein. Ich würde mich freuen, wenn mir jemand vielleicht einen 
Gedankenstoß geben könnte bei welcher Modellreihe (unabhängig des 
Herstellers) ich suchen könnte. Das Datenblatt des OPA 541 kann im 
Anhang entnommen werden.

Vielen Dank und beste Grüße

von hinz (Gast)


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CMOS schrieb:
> Grenzfrequenz fc bei ca. 10Hz

Nö.

von John D. (Gast)


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hinz schrieb:
> CMOS schrieb:
>> Grenzfrequenz fc bei ca. 10Hz
>
> Nö.

Grenzfrequenz nicht GBP! Das GBP ist aber tatsächlich etwas 
aussagekräftiger.

von John D. (Gast)


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Und Digikey findet 16 Produkte auf Lager mit Iout>=10A, Vs>=80V und 
GBP>=2MHz. Alle sind von Apex und kosten zwischen 124 und 748€.
Wenn es dir das wert wäre, schau dir die Datenblätter im Detail an - 
schließlich zählen je nach Anwendung ja auch noch die anderen Parameter.

von M. K. (sylaina)


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CMOS schrieb:
> Ich bin mit diesem Operationsverstärker sehr zufrieden, jedoch
> liegt die Grenzfrequenz fc bei ca. 10Hz und mit der Bandbreite bin ich
> weniger zufrieden.

Wieso? fährst du den OPV wirklich mit ~100 dB? Ist dir klar, welche 
Nachteile du dadurch hast (damit bis du an der Open-Loop-Verstärkung, 
d.h. das Verhalten wird nicht mehr "alleine" von der externen 
Beschaltung des OPVs bestimmt)?

von Helmut S. (helmuts)


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> liegt die Grenzfrequenz fc bei ca. 10Hz u

Da hast du das Datenblatt falsch gelesen. Der Opamp hat 1,6MHz GBW 
(Verstärkung*Bandbreite). Das bedeutet bei Verstärkung 10 ein Bandbreite 
von 160kHz.

von CMOS (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Da hast du das Datenblatt falsch gelesen. Der Opamp hat 1,6MHz GBW
> (Verstärkung*Bandbreite). Das bedeutet bei Verstärkung 10 ein Bandbreite
> von 160kHz.

Warum falsch gelesen? Die DC Verstärkung liegt bei ca. 100dB (100000) 
und mit GBW von 1,6MHz bekomme ich eine Grenzfrequenz von 16Hz (ich habe 
vorhin 10Hz geschrieben, war sehr grob angegeben). Meine Frage bezieht 
sich auf fc NICHT auf GBW.

von Christian L. (cyan)


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CMOS schrieb:
> Die DC Verstärkung liegt bei ca. 100dB (100000)
> und mit GBW von 1,6MHz bekomme ich eine Grenzfrequenz von 16Hz (ich habe
> vorhin 10Hz geschrieben, war sehr grob angegeben).

Ja und? Die reale Verstärkung wird durch die Beschaltung bestimmt. Der 
open loop gain gibt doch nur die maximale Verstärkung ohne Rückkopplung 
an. Durch die Beschaltung mit einer Rückkopplung (Spannungsfolger, 
invertierender OPV, nichtinvertierender OPV, usw.) wirst du real eine 
niedrigere Verstärkung einstellen, sodass mit dieser Verstärkung 
gerechnet werden muss.

von CMOS (Gast)


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Christian L. schrieb:
> CMOS schrieb:
>> Die DC Verstärkung liegt bei ca. 100dB (100000)
>> und mit GBW von 1,6MHz bekomme ich eine Grenzfrequenz von 16Hz (ich habe
>> vorhin 10Hz geschrieben, war sehr grob angegeben).
>
> Ja und? Die reale Verstärkung wird durch die Beschaltung bestimmt. Der
> open loop gain gibt doch nur die maximale Verstärkung ohne Rückkopplung
> an. Durch die Beschaltung mit einer Rückkopplung (Spannungsfolger,
> invertierender OPV, nichtinvertierender OPV, usw.) wirst du real eine
> niedrigere Verstärkung einstellen, sodass mit dieser Verstärkung
> gerechnet werden muss.

Natürlich ist das so wie du es beschreibst, aber mir geht es ja nur um 
die Leerlaufverstärkung. Meine Frage bezieht sich nur auf die 
Charakteristik des OPVs. Die Leerlaufverstärkung beginnt bei 16Hz um 
20dB/Dekade abzufallen und ich würde gerne, dass die Leerlaufverstärkung 
erst bei höheren Frequenzen abfällt, also > 16Hz.

von hinz (Gast)


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CMOS schrieb:
> Natürlich ist das so wie du es beschreibst, aber mir geht es ja nur um
> die Leerlaufverstärkung.

Wozu dann ein Opamp? Wenns nur darum geht, dann verstärkt man einfach 
geradeaus.

von CMOS (Gast)


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hinz schrieb:
> CMOS schrieb:
>> Natürlich ist das so wie du es beschreibst, aber mir geht es ja nur um
>> die Leerlaufverstärkung.
>
> Wozu dann ein Opamp? Wenns nur darum geht, dann verstärkt man einfach
> geradeaus.

Meine Frage ist nicht abhängig von irgendeiner Schaltung oder 
Applikation, die Frage bezieht sich nur auf das Bauelement selber. Wie 
bereits gesagt bin ich mit dem OPA 541 zufrieden und meine Schaltung 
funktioniert auch. Jedoch wäre es etwas besser, wenn die Grenzfrequenz 
der Leerlaufverstärkung nicht bei 16 Hz wäre, sondern etwas höher.

von M. K. (sylaina)


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CMOS schrieb:
> Jedoch wäre es etwas besser, wenn die Grenzfrequenz
> der Leerlaufverstärkung nicht bei 16 Hz wäre, sondern etwas höher.

Warum wäre das denn besser wenn es dir mit der jetzigen Frequenz auch 
genügt? Das ist ja so als würde man sagen "Ich fahr 100 km weit, schafft 
mein Gefährt auch problemlos aber es wäre besser wenn es 200 km weit 
käme." Hö? Wozu bauchst du diese Reserve, die du dir wünschst?

von CMOS (Gast)


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CMOS schrieb:
> hinz schrieb:
>> CMOS schrieb:
>>> Natürlich ist das so wie du es beschreibst, aber mir geht es ja nur um
>>> die Leerlaufverstärkung.
>>
>> Wozu dann ein Opamp? Wenns nur darum geht, dann verstärkt man einfach
>> geradeaus.
>
> Meine Frage ist nicht abhängig von irgendeiner Schaltung oder
> Applikation, die Frage bezieht sich nur auf das Bauelement selber. Wie
> bereits gesagt bin ich mit dem OPA 541 zufrieden und meine Schaltung
> funktioniert auch. Jedoch wäre es etwas besser, wenn die Grenzfrequenz
> der Leerlaufverstärkung nicht bei 16 Hz wäre, sondern etwas höher.

Michael Köhler schrieb:
> CMOS schrieb:
>> Jedoch wäre es etwas besser, wenn die Grenzfrequenz
>> der Leerlaufverstärkung nicht bei 16 Hz wäre, sondern etwas höher.
>
> Warum wäre das denn besser wenn es dir mit der jetzigen Frequenz auch
> genügt? Das ist ja so als würde man sagen "Ich fahr 100 km weit, schafft
> mein Gefährt auch problemlos aber es wäre besser wenn es 200 km weit
> käme." Hö? Wozu bauchst du diese Reserve, die du dir wünschst?

Ich könnte dann auf den Vorverstärker verzichten, weil dann meine 
Verstärkung (in meinem Fall Dämpfung) auch bei höheren Frequenz groß 
genug wäre.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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CMOS schrieb:
> Natürlich ist das so wie du es beschreibst, aber mir geht es ja nur um
> die Leerlaufverstärkung.

Wieso geht es dir um die Leerlaufverstärkung? Die wird in keiner realen 
Schaltung ausgereizt.

CMOS schrieb:
> Meine Frage ist nicht abhängig von irgendeiner Schaltung oder
> Applikation, die Frage bezieht sich nur auf das Bauelement selber.

Dann solltest du dir darüber klar werden, daß jeder OPV qualitativ 
diese Abhängigkeit der Leerlaufverstärkung von der Frequenz hat.

Und ja, es gibt da eine Abhängigkeit dahingehend, daß OPV die hohe 
Spannungen und/oder hohe Ströme schaffen, tendeziell ein geringeres 
Verstärkungs-Bandbreite Produkt haben. Genau so wie ein 3-Tonner eine 
geringere Höchstgeschwindigkeit hat als ein Sportwagen.

Aber wenn es um die Eignung für eine bestimmte Schaltung geht, dann muß 
die Frage doch lauten: sind die Eigenschaften des OPV für diese 
Schaltung gut genug? Sie dürfen natürlich gern besser sein, aber 
Extrapunkte gibts dafür keine.

von M. K. (sylaina)


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CMOS schrieb:
> weil dann meine
> Verstärkung (in meinem Fall Dämpfung)

Was denn nun? Verstärkung oder Dämpfung (= Verstärkung < 1!)?

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ich empfehl dem Poster mal etwas Theorie zum OpAmp reinzuziehen. so 
macht's keinen Sinn. Niemand (!) verwendet einen OpAmp in der Openloop 
Konfiguration. Wirklich niemand. Das ist nur eine theoretische Groesse, 
die so unbrauchbar ist.

: Bearbeitet durch User
von CMOS (Gast)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Ich empfehl dem Poster mal etwas Theorie zum OpAmp reinzuziehen.
> so
> macht's keinen Sinn. Niemand (!) verwendet einen OpAmp in der Openloop
> Konfiguration. Wirklich niemand. Das ist nur eine theoretische Groesse,
> die so unbrauchbar ist.

Ich habe nie behauptet, dass ich den OpAmp im Open loop verwende. Du 
solltest mal nach oben scrollen und richtig lesen was ich geschrieben 
habe. Ich habe nicht EINMAL erwähnt, dass ich den OPV im open loop 
betreibe.

von genervt (Gast)


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CMOS schrieb:
> Ich habe nie behauptet, dass ich den OpAmp im Open loop verwende. Du
> solltest mal nach oben scrollen und richtig lesen was ich geschrieben
> habe.

Du solltest dir einmal die Mühe machen und sauber beschreiben, was du 
genau machst und warum dir das nicht gut genug ist, das erspart dann 
diese ganzen Missverständnisse.

von M. K. (sylaina)


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CMOS schrieb:
> Ich habe nie behauptet, dass ich den OpAmp im Open loop verwende.

Nach dem was du geschrieben hast beziehst du dich, bzw. deine Ausagen, 
aber auf die Grenzfrequenz der Open Loop Verstärkung ;)

von Christian L. (cyan)


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CMOS schrieb:
> Jedoch wäre es etwas besser, wenn die Grenzfrequenz
> der Leerlaufverstärkung nicht bei 16 Hz wäre, sondern etwas höher.

Und was soll das bringen? Die maximale Frequenz bei open loop ist doch 
eine nichtssagende Größe. Man könnte genauso OPV konstruieren mit GHz 
GBW. Wenn deren open loop gain dann bei 160 oder 170dB liegt erhält man 
wieder nur kleine Werte für die Grenzfrequenz bei open loop. Das sagt 
doch aber nichts über die Geschwindigkeit in einer realen Schaltung aus. 
Dort wird der OPV doch nie in open loop betrieben.

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