Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV buffer - jeder OPV geeignet?


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von npn2 (Gast)


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Ich möchte den Ausgang meiner Audioverstärkerschaltung (Kopfhörer) mit 
einem Buffer unterstützen. Normalerweise werden buffer wie lt1010 mit in 
die Gegenkopplung eingebaut.

Ich möchte statt solchen chip einen OPV als buffer benutzen, ich weiss 
das er unity gain stable sein muss. Ich möchte ihn aber außerhalb der 
Gegenkopplung benutzen also als ein normaler Spannungsfolger, auf was 
muss ich beim Aussuchen des OPV achten?


Zudem habe ich jemanden sagen hören, dass der Buf634, LME49600 und LT100 
keine Spannungsverstärkung haben und deshalb nicht als einfacher 
Spannungsfolger (buffer) benutzt werden können.
Also ich verstehe darunter das es nur in der Gegenkopplung des 
Spannungsverstärker OPVs zu benutzen ist. Verstehe ich das richtig?

von MaWin (Gast)


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npn2 schrieb:
> auf was muss ich beim Aussuchen des OPV achten?

Dass er einen ausreichenden Ausgangsstrom für deinen niederohmigsten 
Kopfhörer liefern kann.
Und vermutlich willst du wenig Rauschen und Klirr.

Deine aufgezählten Modelle sind allesamt besser als jeder Kopfhörer.


> ch weiss das er unity gain stable sein muss. Ich möchte ihn aber
> außerhalb der Gegenkopplung benutzen
> Zudem habe ich jemanden sagen hören, dass der Buf634, LME49600 und LT100
> keine Spannungsverstärkung haben und deshalb nicht als einfacher
> Spannungsfolger (buffer) benutzt werden können.

Unsinn, Spannungsfolger sind immer direkt gegengekoppelt und haben nicht 
keine (0) Spannungsverstärkung, sondern eine (1), verstärken also nicht 
aber schwächen auch nicht ab.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Ich bin mir ja irgendwie nicht so ganz sicher, wieso Leute in 
Audio-Sachen Buffer mit 2000 V/us Slewrate und knapp 200 MHz Bandbreite 
einsetzen ... oder geht es am Ende darum die Kopfhörer per UKW mit Ton 
zu versorgen?

Abseits davon liefern alle Buffer nur innerhalb der 
Rückkopplungsschleife eines Op-Amps die tollen Werte aus dem Datenblatt. 
Beachte etwa die Fußnote beim LME49600 zur THD.


In einem KHV einen extra Op als Spannungsfolger am Ausgang zu nutzen, 
erscheint mir nicht sonderlich zielführend ; nimm doch gleich für die 
Hauptstufe einen entsprechend leistungsstarken Op.

Hast du inzwischen das eigentlich mal aufgebaut oder hypothetisierst du 
den KHV seit ein paar Wochen vor dich hin?

: Bearbeitet durch User
von npn2 (Gast)


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MaWin schrieb:
> Dass er einen ausreichenden Ausgangsstrom für deinen niederohmigsten
> Kopfhörer liefern kann.
> Und vermutlich willst du wenig Rauschen und Klirr

Ja das ist mir bewusst, ich meine eher werte wie Slew Rate, GBW, Open 
loop voltage gain, usw. Wie sie gegenüber dem Spannungsverstärker sein 
sollen, also gleich oder viel größer usw. usf.

MaWin schrieb:
> Unsinn, Spannungsfolger sind immer direkt gegengekoppelt und haben nicht
> keine (0) Spannungsverstärkung, sondern eine (1), verstärken also nicht
> aber schwächen auch nicht ab.

Das hier meine ich, er hällt alle buffer chips für nicht geeignet um sie 
außerhalb der Gegenkopplung zu benutzen weil sie keine 
Spannungsverstärkung haben. Das irritiert mich.

Unter dem Punkt "2-12 OUTPUT BUFFER CHIP?"
http://nwavguy.blogspot.de/2011/07/o2-design-process.html

>TI BUF634 – This is available in a TO220-5 through-hole package, and it has >a 
lower power mode, but they’re over $12 each at Mouser and there’s still no 
>voltage gain so you can’t use local feedback. Running it without feedback 
>creates excess distortion.

Marian B. schrieb:
> In einem KHV einen extra Op als Spannungsfolger am Ausgang zu nutzen,
> erscheint mir nicht sonderlich zielführend ; nimm doch gleich für die
> Hauptstufe einen entsprechend leistungsstarken Op.
>
> Hast du inzwischen das eigentlich mal aufgebaut oder hypothetisierst du
> den KHV seit ein paar Wochen vor dich hin?

Naja ich kenne keinen chip der 150mA Strom liefert, oder die sind nicht 
für Audio konzipiert oder haben schlechte Rausch und Verzerrungswerte.
Mein KHV ist schon lange fertig und funktioniert perfekt :) Danke 
nochmal an all die  HIlfe euch allen.
Ich experementiere halt gerne weiter rum.

von MaWin (Gast)


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npn2 schrieb:
> ich meine eher werte wie Slew Rate, GBW, Open
> loop voltage gain, usw. Wie sie gegenüber dem Spannungsverstärker sein
> sollen, also gleich oder viel größer usw. usf.

Na ausreichend für Audio. Die Slew Rate sollte nicht kleiner sein als 
die des vorgeschalteten OpAmps, aber mehr bringt auch nichts weil der 
vorgeschaltete OpAmp ja nicht mehr anliefert. Hat der BUffer viel mehr 
slew rate, muss die chaltung auch Hf-technisch ausgelegt werden, damit 
er nicht auf dieser hohen Frequenz schwingt. Audioschaltungen sind immer 
absichtlich bandbreitenbegrenzt ab 20kHz, damit Rauschen und Störungen 
und UKW nicht mitverstärkt werden.

Die GBW darf viel kleiner sein weil die Gain ja 1 ist, wenn 
beispielsweise der vorgeschaltete OpAmp um 10 verstärkt, darf die GBW 
das Buffers 1/10 so hoch sein ohne Probleme zu verursachen. Und die open 
loop gain gibt es beim buffer nicht, der verstärkt ja definitionsgemäss 
um 1.

npn2 schrieb:
> Das irritiert mich.

Er schreibt nur, daß der Buffer innerhalb der Gesamtgegenkopplung sein 
soll
1
  OpAmp    Buffer
2
---|+\      | \
3
   |  >-----|  >--+--
4
 +-|-/      | /   |
5
 |                |
6
 +-------R--------+
7
 |
8
 R
9
 |
10
GND
weil er sonst mehr verzerrt
1
  OpAmp    Buffer
2
---|+\      | \
3
   |  >--+--|  >----
4
 +-|-/   |  | /   
5
 |       |        
6
 +--R----+
7
 |
8
 R
9
 |
10
GND
Natürlich muss dabei der Buffer mitkompensiert werden.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Natürlich muss dabei der Buffer mitkompensiert werden.

Ein Vorteil hat ein 200 MHz Buffer an der Stelle natürlich: Selbst mit 
den neuen 50 MHz GBWP Op-Amps ist die Phasenschiebung durch den Buffer 
niedrig.

von npn2 (Gast)


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Also stimmt es das kein buffer chip außerhalb der Gesamtgegenkopplung 
funktioniert. Dann hat er deshalb einen "normalen" opamp geholt.

Meine neue Schaltung lässt es nicht zu den buffer innerhalb der 
Gesamtgegenkopplung mitzukompensieren, dann weiche ich am besten auch 
auf einen opamp um den ich als Spannungsfolger benutze.

Wie soll ich bei der suche nach dem richtigem opamp vorgehen der 
möglichst viel Strom liefert? Oder könnt ihr welche empfehlen?

von Thomas S. (thom45)


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Hallo MaWin,

  OpAmp    Buffer
---|+\      | \
   |  >-----|  >--+--
 +-|-/      | /   |
 |                |
 +-------R--------+
 |
 R
 |
GND

Nur kurz angedeutet. Diese Schaltung arbeitet nur dann stabil, wenn der 
Buffer **zusätzlich** frequenzgangkompensiert ist, ausser die 
Verstärkung R/R ist ziemlich hoch.

Gruss
Thomas

von MaWin (Gast)


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Thomas Schaerer schrieb:
> Diese Schaltung arbeitet nur dann stabil, wenn der Buffer **zusätzlich**
> frequenzgangkompensiert ist,

Das sollte der Satz

MaWin schrieb:
> Natürlich muss dabei der Buffer mitkompensiert werden.

aussagen.

von npn2 (Gast)


Angehängte Dateien:

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Aber die von mir genannten Buffer sind doch alle intern schon 
kompensiert, oder nicht?
Im Anhang ist das was ich vor habe. Ein KHV mit Baxandall Klangregler. 
IC2A macht die Spannungsverstärkung dann kommt der Klangregler und dann 
brauche ich einen Buffer weil ich ja nicht einfach einen 32Ω Kopfhörer 
dranhängen kann.

Die oben genannten Bufferchips fallen aus da ich keine 
Gesamtgegenkopplung machen kann.
Dafür brauche ich entweder einen Buffer der ohne Gesamtgegenkopplung 
auskommt oder einen starken Opamp den ich als Spannungsfolger betreibe.

von Thomas S. (thom45)


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npn2 schrieb:

> Aber die von mir genannten Buffer sind doch alle intern schon
> kompensiert, oder nicht?

Richtig. Und so arbeitet die Schaltung stabil, weil jeder Opamp "für 
sich selbst" arbeitet.

Wenn eine solche Schaltung allerdings (noch) ein Gegenkopplung-Netzwerk 
vom Ausgang des IC1A zum Eingang des IC2A hätte, würden diese 
IC-internen Massnahmen eher nicht ausreichen.

Hier ist ein passendes Beispiel mit Bild 12:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/opast12.gif

Beide Opamps sind intern auf Verstärkung=1 frequenzgang-kompensiert und 
trotzdem braucht es mit C und R2 eine zusätzliche Massnahme. Es hat ein 
Drehkondensator, damit beim Experimentieren mit der Verstärkung zur 
Optimierung angepasst werden kann.

Dies ist aus diesem Elektronik-Minikurs:
"Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger, kontinuierlich 
einstellbar. Eine Demoschaltung!"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opaschm.htm

Gruss
Thomas

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