Ich habe eine grundlegende Frage zum Ausgang eines OPs als
nichtinvertierender Verstärker.
Was passiert, wenn eine negative Spannung am OP-Ausgang anliegt? (Warum
auch immer)
Der Ausgang kann ja im NF-Ersatzschaltbild als Spannungsquelle mit
Innenwiderstand als Ausgangswiderstand angegeben werden, der wohl
zwischen 2 und 100 Ohm angenommen werden kann. Das heißt der Fall einer
negativen Spannung im Bezug zum Ausgang würde Probleme machen?
Wenn man jedoch eine OP-Schaltung anschaut, so stellt der Ausgang einen
Emitterfolger dar. Das würde heißen, eine negative Spannung am Ausgang,
je nach Größe, macht nichts aus?
Das würde einen Kurzschluss des Ausgangs bedeuten.
Der Ausgang "will" eine bestimmte Spannung entsprechend seiner
Ansteuerung halten. Wenn da von außen eine andre Spannung erzwungen
wird, versucht der Ausgang die Spannung zu erzeugen, die seiner
Schaltung entspricht.
Ole schrieb:> Der Ausgang kann ja im NF-Ersatzschaltbild als Spannungsquelle mit> Innenwiderstand als Ausgangswiderstand angegeben werden, der wohl> zwischen 2 und 100 Ohm angenommen werden kann. Das heißt der Fall einer> negativen Spannung im Bezug zum Ausgang würde Probleme machen?
Der OPamp erzwingt die der Ansteuerung entsprechende Spannung, ist also
eine Spannungsquelle mit Ri gegen Null.
Der Widerstandswert von 2..100Ohm gilt nur für Überschreiten des
Arbeitsbereichs des Opamps, also bei Übersteuerung.
Dann wird oft eine Strombegrenzung in der Endstufe wirksam, einige
Opamps sind dadurch dauerkurzschlussfest gegen + oder -. Ob und in
welchem Bereich, siehe Datenblatt.
üblicherweise erlaubt die Strombegrenzung dann Fremdspannungen am
Ausgang im Bereich der Versorgungsspannung sowohl im pos. als auch im
neg. Bereich. Aber auch da, siehe Datenblatt, Grenzwerte
Ole schrieb:> Wenn man jedoch eine OP-Schaltung anschaut, so stellt der Ausgang einen> Emitterfolger dar.
Merkwürdige OpAmps betrachtest du. Nicht mal TAE1453 machen das so.
Alle anderen haben push pull Ausgangsstufen wie ein Class AB Verstärker.
Ausserdem sind das AUSGÄNGE. Wenn man dort eine Spannung anlegt, ist die
Frage, wer stärker ist. Da OpAmps meist strombegrenzt sind, geben die
auf. Dann stellt sich die Spannung der externen Spannungsquelle ein. Ist
der OpAmp aber ein CMOS OpüAmp, hat er Dioden vom Ausgang nach plus und
vom Ausgang nach minus. Sollte die Spannung also keiner sein sollen als
minus-0.5V, wird trotz Strombegrenzung Strom fliessen bis der OpAmp
kaputt geht.
Auch ein Emitterfolger hat übrigens ein Problem. Er überträgt die
Spannung am Emitter ja auch die Basis und zieht von dort Strom ab. Blöd,
wenn die liefernden Schaltung das nicht kann und dabei kaputt geht. Auch
andersrum gepolt hat er ein Problem: Die UBEreverse bricht oberhalb ca.
6.2V durch, der Strom fliesst dann rückwärts vom Emitter in die Basis
und richtet dort ggf. Schaden an.
Hallo,
> Ole schrieb:> Was passiert, wenn eine negative Spannung am OP-Ausgang anliegt?
Was soll das für eine Spannung sein?
Ein OPV-Ausgang ist so oder so nicht dafür ausgelegt, ohne eine
ausreichende Lastimpedanz zu arbeiten. Das wäre auch ohne eine Spannung,
also als Kurzschluss gegen Ground, keine vernünftige Beschaltung.
> Der Ausgang kann ja im NF-Ersatzschaltbild als Spannungsquelle mit> Innenwiderstand als Ausgangswiderstand angegeben werden, der wohl> zwischen 2 und 100 Ohm angenommen werden kann.
Wie schon geschrieben, ist ein OPV-Ausgang in üblicher invertierender
Beschaltung mit Rückkopplung, innerhalb der gegebenen Aussteuergrenzen
eine annähernd ideale Spannungsquelle mit Ri gegen 0 Ohm.
> Das heißt der Fall einer> negativen Spannung im Bezug zum Ausgang würde Probleme machen?
Nicht, wenn da ein Lastwiderstand im zulässigen Bereich dazwischen
hängt.
Ist der Lastwiderstand zu klein oder geht sogar gegen 0 Ohm, dann ist
mit diversen Folgen zu rechnen, je nach Schaltungstopologie des OPV.
Gruß Öletronika
@ MaWin (Gast)
>wenn die liefernden Schaltung das nicht kann und dabei kaputt geht. Auch>andersrum gepolt hat er ein Problem: Die UBEreverse bricht oberhalb ca.>6.2V durch, der Strom fliesst dann rückwärts vom Emitter in die Basis>und richtet dort ggf. Schaden an.
Interessant, wie genau man das heutzutage angeben kann ...
Hallo,
> Jens G. schrieb:>>Die UBEreverse bricht oberhalb ca. 6.2V durch,> Interessant, wie genau man das heutzutage angeben kann ...
Was meinst du damit?
Dass die U_BE bei ca. 6V durchbricht, ist für Bipolartransistoren seit
mind. 50 Jahren bekannt und wurde früher auch in manchen
Bastelanleitungen als Z-Diodenersatz publiziert.
Gruß Öletronika
Ich meinte damit, daß es Quatsch ist, die Durchbruchspannung pauschal so
genau angeben zu wollen, da nicht jeder Transistor dies offensichtlich
weis.
Es gibt Transistoren, die offiziell deutlich mehr vertragen.
Jens G. schrieb:> Es gibt Transistoren, die offiziell deutlich mehr vertragen.
Aber wohl nur als disekrete Transistoren.
Und es gibt in der IC-Technik sowohl laterale Transistoren als auch im
Substrat eingebettete Transistoren. Da wird bei Überschreiten der neg.
Versorgungsspannung irgendeine Sperrschicht leitend und aus dem Opamp
wird ein (gezündeter) Thyristor.
Da schützt nur ein Blick ins Datenblatt. Und dort findet man fast immer
ein UB mit 0,5V zusammen, oder etwas Ähnliches.
