OPAMP Offset viel zu groß

Gast #4169664
Lesenswert?

Hallo Zusammen,

Ich bastele derzeit an einem Mikrofon-Vorverstärker. Dazu hab ich unter 
anderem einen einfachen Nichtinvertierenden Verstärker (Faktor 101x) auf 
dem Steckbrett aufgebaut, der zwar schön neutral "klingt" (und auch 
"misst"), aber leider einen recht heftigen DC-Anteil ausgibt.

Laut Datenblatt hat der NE5532A einen maximalen Eingangsspannungsoffset 
von 4mV (0,5mV Typ), was bei 101-facher Verstärkung auf maximal 404mV 
hinauslaufen würde.

Allerdings messe ich direkt am Ausgang des Opamps -1,6V bis -2,6V (je 
nach Exemplar).

Der Eingang ist über den Kondensator DC-entkoppelt. Damit sich hier auch 
sonst keine Ladung aufbaut ziehe ich den Eingangskondensator an der 
Opamp-Seite per 110K-Widerstand vorsichtig gegen Masse.

Woher kann nun so ein großer Offset kommen?


Kontext :
Normalerweise wäre mir der Offset weitgehend egal, wird am Ausgang ja eh 
wieder entkoppelt, aber da sich danach noch weitere Schaltungsteile 
(auch Verstärker) anschließen, muss der DC-Offset deutlich kleiner 
werden. Es geht ja wohl nicht an, dass ich zwischen jede Stufe einen 
mehrere µF großen Kondensator einbauen muss.
Angehängte Dateien:
Gast #4169686
Lesenswert?

Typ. 200nA Biasstrom in IN+ bei 110kOhm ergibt -22mV Offset. Mal 101 
ergibt -2.2V - passt also.

Abhilfe: Mach' R? etwa so groß wie R?//R? (110k etwa gleich 100//10k, 
ordentliche Bezeichnungen würden helfen...).

Edit: Zu langsam getippt...
Gast #4169702
Lesenswert?

>ordentliche Bezeichnungen würden helfen
Sorry, habe vergessen die Bauteile von Kicad nummerieren zu lassen...

Vielen Dank für die Antworten, an den Bias-Strom hab ich gar nicht mehr 
gedacht...

Mit 1K-Pulldown geht es schon ziemlich gut (70mV), mit 120 Ohm (was halt 
gerade so rumfliegt) wird es allerdings nur noch unwesentlich besser 
(63mV)

Nochmal vielen Dank an alle, da war ich wohl in einer gedanklichen 
Sackgasse :-)
Gast #4169722
Lesenswert?

Hier wäre zu überlegen, einen anderen Opamp mit FET-Eingang zu wählen, 
wenn man die Eingangsimpedanz nicht verkleinern und/oder das Folien-C 
zur Beibehaltung der unteren Grenzfrequenz nicht vergrößern möchte
#4169860
Lesenswert?

Mr. Claudius schrieb:
> Hier wäre zu überlegen, einen anderen Opamp mit FET-Eingang zu wählen,
> wenn man die Eingangsimpedanz nicht verkleinern und/oder das Folien-C
> zur Beibehaltung der unteren Grenzfrequenz nicht vergrößern möchte

Der viel trivialere Weg besteht darin, die Gegenkopplung aufzuteilen in 
einen AC- und einen DC-Zweig. Vulgo: in Reihe mit dem 100R Widerstand 
vom (-) Eingang des OPV nach GND noch einen Kondensator legen. Dann ist 
die DC-Verstärkung nicht mehr 101 sondern nur noch 1.

Die Grenzfrequenz aus diesem Kondensator und den 100R muß natürlich 
unter der gewünschten unteren Grenzfrequenz der Stufe liegen.

Wahrscheinlich ist es besser, die Gegenkopplung von 10K:100R auf 100K:1K 
umzustellen. Dann reicht ein kleinerer Kondensator und außerdem ist dann 
die DC-Impedanz an beiden OPV-Eingängen ungefähr gleich groß. Nur 
bezüglich Rauschen könnte das schlechter sein.
#4170067
Lesenswert?

Der einfachste Weg ist doch, direkt vor den -Eingang noch einen 
110kOhm-Widerstand zu setzen, sodass beide Eingangsströme über den den 
gleichen Widerstand fließen.

btw. wieso 110 kOhm? m.E. wäre 100kOhm der richtige Wert für beide 
Eingangs-Vorwiderstände.
#4170772
Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
>> Wenn Du schon am selber bauen bist: Schau dir mal den INA217 und sein
>> Datenblatt an.
>
> Hmm, hat der auch gute Audioeigenschaften?
> Da schlägt sich der NE5532 gar nicht so schlecht.

Such mal nach '5$ mic preamp' :)
zB.
www.record-producer.com/the-famous-5-preamp-everything-you-need-to-know

Ich habe ihn als Preamp für ein Seismometer aufgebaut. War sehr 
zufrieden :)
(ab nm/s wünscht man sich dann den Siemens-Lufthaken oder ein Spacelab)
Habe aber keine große Rausch(mess)analyse(orgie der Schaltung gemacht.

Gruß Henrik
#4170793
Lesenswert?

Henrik V. schrieb:
> Ich habe ihn als Preamp für ein Seismometer aufgebaut. War sehr
> zufrieden :)
>
> Gruß Henrik

Magst du den Schaltplan posten?

Werde mich in naher Zukunft auch damit auseinander setzten wollen.

Von einer Freundin der Vater hatte ein Gerät entwickelt, womit er Wasser 
und Höhlen und alles mögliche mit fand. Das ist schon viele Jahre her 
und nach dem Tod wollte man das Gerät gern "leihen". Es gibt keine 
vollständigen Pläne davon und ich will das gern versuchen mit heutigen 
Mitteln kleiner zu bauen.
Der Vater hatte damals viele Aufträge Wasser (in den wärmeren Ländern) 
zu finden.

Wenn du also deine Pläne frei geben magst (du schreibst ja "gute 
Erfahrungen" gemacht zu haben), dann würden die mich schon 
interessieren.
#4170801
Lesenswert?

F. Fo schrieb:
> Magst du den Schaltplan posten?

schau in's Datenblatt , ich mag das jetzt nicht da rausschneiden ....

Ich hab den 5$ preamp gebaut, +-18V aus 4 9V-Blöcken , nur die 
Schutzdioden (4x 1N4148) hab ich eingebaut, da das Seismomter 38V/(m/s) 
rausgeschmissen hat.

Achja, für die Heimanwendung eine C*nrad USB-Soundkarte modifiziert und 
den INA217 Ausgang per OP gebuffert auf die 1.8V(?) Bias referenziert.
Damit konnte ich dann bis etwa 0.4 Hz runter... (theoretisch bis DC, 
aber das kann das Seismometer nicht)
Zum Auswerten hab ich am liebsten SpektrumLab genommen.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren