Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu OPAMP Ausgang


von Johnny S. (sgt_johnny)


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Ich habe in LT-Spice eine Simulation mit einem Opamp gemacht, der 
Ausgang des Amps soll einen Transistor ansteuern (0-5V), welcher danach 
einen Strom regelt.

Das funktioniert soweit eigentlich ganz gut.

Das Problem ist nun, das der Eingang am OP-Am ein Sinus ist, also 
+-500mV Amplitude, und dann auch per OP-Amp auf +-5V gestellt wird.


Leider ist nun der Strom am Transistor bei 0V nicht 0mA sondern ca. 
4.5mA.



Gibt es nun eine möglichkeit das Signal so zuverändern, das nur der 
"positive" Teil des Sinus benutzt wird?

Gleichrichten schliesst sich ja aus, da die Eingangsspannung viel zu 
klein ist...


Ich möchte im prinzip erreichen das 0V = 0mA und 5V = 11mA

von Präzisionsgleichrichter (Gast)


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Johnny S. schrieb:
> Gibt es nun eine möglichkeit das Signal so zuverändern, das nur der
> "positive" Teil des Sinus benutzt wird?
Such mal nach Präzisionsgleichrichter.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Wird bei einem Gleichrichter nicht der untere Teil des Sinuses nach oben 
verschoben? Das würde ja das Signal im Prinzip verändern.

Was ich suche, ist die reine entfernung der unteren Welle.


P.S. vieleicht währe es noch relevant zu sagen, das es sich um ein 
Audiosignal handelt, das positive Signal darf somit nicht verändert 
werden...

von Fluxi (Gast)


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Hallo Johnny!

> Ich möchte im prinzip erreichen das 0V = 0mA und 5V = 11mA
Nichtlinearität, Temperaturabhängigkeit und Probleme durch
Bauteilstreuungen interessieren Dich nicht?

Könnte ev. eine Howland Current Source Deine Anforderung erfüllen?
Die kann auch als Stromsenke agieren!

Wenn es tatsächlich nur eine Halbwelle sein soll, füge einen
Halbwellengleichrichter ein. Allerdings nicht die Einfachstvariante
mit nur einer Diode in Rückkopplung, falls es für Audio ist, denn
bei dieser wird der Rückkoppelpfad im Sperrfall hochohmig und der
Verstärker übersteuert, was sich auf die Schaltgeschwindigkeit bei der
nächsten Halbwelle nachteilig auswirkt.
Sowas wie in
http://www.vias.org/mikroelektronik/oa_gleichrichter.html
unten, wäre besser geeignet.

Wofür ist das Ganze denn gedacht?

Viele Grüße
  fluxi

von Präzisionsgleichrichter (Gast)


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Johnny S. schrieb:
> Wird bei einem Gleichrichter nicht der untere Teil des Sinuses nach oben
> verschoben?
Hangt davon ab ob du einen Präzisions-Einweg- oder 
Präzisions-Brückengleichrichter hast.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Fluxi schrieb:

>
> Wofür ist das Ganze denn gedacht?
>
> Viele Grüße
>   fluxi

Es soll eine Aussteuerungsanzeige werden.

von MaWin (Gast)


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Johnny S. schrieb:
> Gibt es nun eine möglichkeit das Signal so zuverändern, das nur der
> "positive" Teil des Sinus benutzt wird?

Deine Schaltung taugt nicht. Nimm das feedback Signal des OpAmps von R3 
und nicht R2.

Ganz auf 0 geht der Strom trotzdem nicht, weil auch ein gesperrter 
Transistor noch ca. 1 uA durchlässt.

Man müsste dagegen eine Stromableitung nach einer negativen Spannung 
machen.

von Tcf K. (tcfkao)


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Johnny, ich hatte Dir doch eine Kaskodenschaltung gepostet... warum 
nimmst Du die nicht?

Link:
Beitrag "Re: Stromregulierung mit Spannung?"

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Kannst eigentlich direkt den Transistor zum Gleichrichten nehmen.
Der LT1012 ist allerdings ein bisschen sehr langsam... (0.1V/us)

Und: auch bei 120V können über 100k keine 11mA fließen...

: Bearbeitet durch User
von Johnny S. (sgt_johnny)


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Tcf K. schrieb:
> Johnny, ich hatte Dir doch eine Kaskodenschaltung gepostet... warum
> nimmst Du die nicht?
>
> Link:
> Beitrag "Re: Stromregulierung mit Spannung?"

Hab ich mir angeschaut, aber woher nehm ich die 0.5-4.5V ?

mein Audiosignal bringt 0.05 - 0.5 V

von Tcf K. (tcfkao)


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Johnny S. schrieb:
> Das Problem ist nun, das der Eingang am OP-Am ein Sinus ist, also
> +-500mV Amplitude, und dann auch per OP-Amp auf +-5V gestellt wird.

Johnny S. schrieb:
> Ich möchte im prinzip erreichen das 0V = 0mA und 5V = 11mA

Hast Du geschrieben, also bin ich davon ausgegangen dass die 
Spannungsverstärkung bereits erfolgt ist.
Übrigens gibt man bei einer Aussteuerungsanzeige nicht direkt den NF 
drauf, sondern richtet das gleich und verzögert etwas durch einen 
Kondensator. Und auf mV-Präzision kommt es hier auch nicht an.
Also mit einem OP die Spannungsverstärkung machen, mit Diode und 
Kondensator gleichrichten und dann auf die Kaskode-Schaltung. Der obere 
Transistor der Kaskode-Schaltung muss ausreichend spannungsfest sein und 
ein paar Watt Verlustleistung abführen können, also Kühlkörper drauf.

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Tcf K. schrieb:
> Johnny S. schrieb:
>> Das Problem ist nun, das der Eingang am OP-Am ein Sinus ist, also
>> +-500mV Amplitude, und dann auch per OP-Amp auf +-5V gestellt wird.
>
> Johnny S. schrieb:
>> Ich möchte im prinzip erreichen das 0V = 0mA und 5V = 11mA
>
> Hast Du geschrieben, also bin ich davon ausgegangen dass die
> Spannungsverstärkung bereits erfolgt ist.
> Übrigens gibt man bei einer Aussteuerungsanzeige nicht direkt den NF
> drauf, sondern richtet das gleich und verzögert etwas durch einen
> Kondensator. Und auf mV-Präzision kommt es hier auch nicht an.
> Also mit einem OP die Spannungsverstärkung machen, mit Diode und
> Kondensator gleichrichten und dann auf die Kaskode-Schaltung. Der obere
> Transistor der Kaskode-Schaltung muss ausreichend spannungsfest sein und
> ein paar Watt Verlustleistung abführen können, also Kühlkörper drauf.

Achso, dann bei der von mir gezeigten Schaltung (hier) einfach oben noch 
den Leistungstransistor verbauen.  Wiso Kühlkörper? Den Transistor den 
ich gerade zum Test benutzt hab, wird nichtmal annähernd warm?

Wie kann man mit nur einer Diode gleichrichten?

von Tcf K. (tcfkao)


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1) Den OP-Ausgang an die Basis des unteren Transistors anklemmen, Diode 
aber dazwischen. Doch, der obere Transistor wird warm wenn da höhere 
Spannung und 12mA anstehen... ich weiß aber nicht wie hoch die 
Brennspannung des IN-9 ist.

2) Die Frage war jetzt nicht ernst gemeint?

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Vielen Dank für die Hilfe hier :) ich werde jetz die folgende Schaltung 
verwenden.

von Joe F. (easylife)


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Und warum nimmst du nicht die viel einfachere, die den Sinus auch 
korrekt abbildet?
Beitrag "Re: Frage zu OPAMP Ausgang"

von Johnny S. (sgt_johnny)


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Weil dies ja mit nem andern Thread zusammen hängt, dort wurde schon eine 
lösung für die Last gepostet, ich habe nur nicht verstanden, das dort 
das OP-Amp noch davor muss.

Und bei dem Plan, wo der minus eingang vom Op-Amp anm 45.5Ohm Widerstand 
anliegt...weiss nicht ob 120V für ein Op-Amp sehr gesund sind?

von Joe F. (easylife)


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Johnny S. schrieb:
> weiss nicht ob 120V für ein Op-Amp sehr gesund sind

Am invertierenden Op-Amp Eingang liegen max. 0.5V an.
Selbst wenn der Transistor komplett leitend würde, würden die Last und 
die 45,5 Ohm immer noch einen Spannungsteiler bilden.

von Tcf K. (tcfkao)


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Kaskode-Schaltung halte ich hier für vernünftiger. Außerdem musst Du für 
eine Aussteuerungsanzeige nicht das NF-Signal komplett nachfahren, 
sondern nur die Hüllkurve, d.h. was nach einer Gleichrichtung mit 
Kondensator übrig bleibt. Die Größe des Kondensators bestimmt dann wie 
schnell oder träge die Anzeige ist. Genau genommen gehört da noch eine 
Logarithmierung rein, aber das ist ja mehr ein Spaß-Projekt für den 
Glimmanzeiger IN-9.


Wenn Du für den OP einen Rail-to-Rail Typen nimmst reicht eine einfache 
Versorgung 0/+5V, dann braucht es nicht die -15V/+15V.

: Bearbeitet durch User
von Tcf K. (tcfkao)


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Joe F. schrieb:
> Und warum nimmst du nicht die viel einfachere, die den Sinus auch
> korrekt abbildet?
> Beitrag "Re: Frage zu OPAMP Ausgang"

Weil die nicht außerdem so nicht ausreichend ist. In der negativen 
Halbwelle der Eingangsspannung geht der Ausgang des OPs in die negative 
Sättigung -- erstens braucht er da recht lange (wg. Slew Rate) um wieder 
raus zu kommen, zweitens überschreitet das die maximale 
Basis-Emitter-Sperrspannung des bipolaren Transistor (dafür brauche ich 
kein Spice um das zu sehen).

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