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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AD823 common mode range


Autor: Simon (Gast)
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Hallo Leute!

Vielleicht könnt ihr mir helfen. Bei dem AD823 ist im Datenblatt als 
input common mode range bis ca 1.2 V unter die obere Schiene angegeben.

Ich habe mir jetzt von Analog Devices das Spice Modell runtergeladen und 
mal einen Spannungsfolger simuliert. 5 V single supply (da gibt es zwar 
nur den AD823A, aber sein Datenblatt hat bzgl. common mode die selbe 
Angabe)
Ich hätte erwartet, dass der Ausgang clippt wenn der Eingang > 3.8 V 
wird, aber das ist nicht zu sehen. Meine Frage: habe ich den Parameter 
Input common mode range falsch verstanden? Oder ist so eine (wie ich 
finde) wichtige Eigenschaft eines OP nicht im Modell drin? Oder bin ich 
etwas anderem aufgesessen?

danke für eure Hilfe

Autor: Simon (Gast)
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vergessen...

Autor: Achim S. (Gast)
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Simon schrieb:
> Ich hätte erwartet, dass der Ausgang clippt wenn der Eingang > 3.8 V
> wird, aber das ist nicht zu sehen.

wenn du den input common mode range verlässt, muss der Ausgang deswegen 
nicht automatisch clippen: der OPV kann in dem Bereich seine Spec 
einfach nicht mehr einhalten. Das kann bedeuten, dass die Fehler gehörig 
ansteigen, dass der OPV langsam wird oder dass der Eingangsstrom 
ansteigt. Es kann aber auch bedeuten, dass er ein Phase-reversal macht 
und der Ausgang auf völlig unsinnige Werte geht. Oder eben dass er 
clippt.

Trage in deiner Simu doch mal die Differenz zwischen Eingangs- und 
Ausgangsspannung auf und schau, ob was passiert, wenn der Eingang über 
3,8V geht.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Simon schrieb:
> Ich hätte erwartet, dass der Ausgang clippt wenn der Eingang > 3.8 V
> wird, aber das ist nicht zu sehen.
Ich werfe da mal das Stichwort "Phase Reversal" ins Rennen. Dieser 
Effekt kann dir bei bipolaren OPs und solchen mit J-FET Eingängen noch 
wesentlich mehr und viel überrachender als ein bisschen Clippen in die 
Suppe spucken...

http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1231129

EDTI: Pech, Zweiter... ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Helmut S. (helmuts)
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Laut Beschreibung in dem Modell wurde "input common mode range" 
modelliert.
Das scheint aber doch nicht der Fall zu sein oder der Opamp kann 
typischerweise mehr als im Datenblatt steht. Allerdings sollte man nie 
auf typisches Verhalten hoffen sondern nur den spezifizierten Bereich im 
Datenblatt benutzen. Es ist ein Designfehler den Eingang näher als 
1,5V(2V) an VCC anzuseteuern.


*    open loop gain and phase vs frequency
*    output clamping voltage and current
*    input common mode range
*    CMRR vs freq
*    I bias vs Vcm in
*    Slew rate
*    Output currents are reflected to V supplies
*    Voltage and current noise density are accurate
*    for the entire bandwidth of the AD823A
*
*    Vos is static and will not vary with Vcm input
*
*    Step response is modeled at unity gain w/1k load
*
*    Distortion is not characterized
*
*    This model of the AD823A works at 3.3v

: Bearbeitet durch User
Autor: Simon (Gast)
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Naja Effekte wie phase reversal sind mir schon bekannt und der AD823 
sollte da auch keine Probleme haben. Habe jedenfalls nichts dergleichen 
im Datenblatt gefunden.

Ich fand es kurios, dass das Simulationsmodell sich so verhält wie 
gesehen. Vielleicht würde ich aus Interesse mal einen kaufen und das 
sozusagen 'am Feind' überprüfen.
Danke Helmut, einen Fehler hab ich jetzt aber in der Simulation an sich 
nicht gemacht? Ich arbeite mich zur Zeit in LTspice ein und bin da noch 
etwas unsicher.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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> Danke Helmut, einen Fehler hab ich jetzt aber in der Simulation an sich
nicht gemacht?

Im Prinzip hast du alles richtig gemacht.

Verbesserungsmöglichkeiten
1.
"Autogenerated" Symbole haben den absoluten Pfad des Modellfiles in dem 
Symbol.
Besser ist es im Atribut "ModelFile" nur den Namen des Files eintragen - 
ad823A.cir und den Modelfile dann in das Verzeichnis des Schaltplanes 
kopieren.
Außerdem kommt bei mir das Symbol auch in den Ordner des Designs. Damit 
habe ich immer alles zusammen.

2.
Wenn ein Opamp-Modell die Pin-Reihenfolge wie unten hat, dann kann man 
das Symbol "opamp2" nehmen. Dazu muss man dann nur noch eine 
SPICE-Direktive
.inc ad823A.cir
in den Schaltplan legen.

*    Node assignments
*                non-inverting input
*                | inverting input
*                | | positive supply
*                | | |  negative supply
*                | | |  |  output
*

3. In Standard SPICE gibt es keinen Parameter für Anzahl der Pulse. Das 
benötigt man nur für Bursts. Deshalb emphele ich den Paramter 
wegzulassen, wenn man keinen Busrt benötigt.

PULSE(0 5 1m 1m 1m 0 2m)

4. LTspice macht per Default eine verlustbehaftete Datenkompression der 
Ergebnisse damit der Simulationsfile (Ergebnis) von Schaltreglern nicht 
so riesig wird. Das ist bei Analogsimulation unnötig da diese Fiels 
nicht GByte groß sind. Da will man immer höchste Genauigkeit in der 
Ausgabe haben.
.options plotwinsize=0

5. Bauteile oder Schaltungsteile kann man drehen (Ctlr r) und spiegeln 
(ctrl e).

6. Solltest du ein deutsches Widerstandssymbol bevorzugen, dann kannst 
du dafür das Symbol "EuropeanResistor" aus dem Ordner [Misc] nehmen.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Simon schrieb:
> der AD823 sollte da auch keine Probleme haben.
> Habe jedenfalls nichts dergleichen im Datenblatt gefunden.
Bei solchen unbelegten Umkehrschlüssen sollte man vorsichtig sein. Das 
"Nichterwähnen" eines Effekts bedeutet nicht automatisch, dass dieser 
Effekt ausserhalb der Spezifikation nicht auftreten kann.

Es ist meist andersrum: nur wenn erwähnt wird, dass der Effekt nicht 
auftreten kann, ist auch sicher, dass er es nicht tut. Dort z.B. auf 
Seite 6 unten:
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/lt1457.pdf

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Lothar M. schrieb:
> ...
> Es ist meist andersrum: nur wenn erwähnt wird, dass der Effekt nicht
> auftreten kann, ist auch sicher, dass er es nicht tut. Dort z.B. auf
> Seite 6 unten:
> http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/lt1457.pdf

Genau das ist auch meine Erkenntnis bei den vielen Datenblättern die ich 
bisher gelesen habe.

Autor: Achim S. (Gast)
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Simon schrieb:
> Naja Effekte wie phase reversal sind mir schon bekannt und der AD823
> sollte da auch keine Probleme haben. Habe jedenfalls nichts dergleichen
> im Datenblatt gefunden.

Steht unter "Features" auf der ersten Seite: "No phase inversion with 
inputs to the supply rail"

Simon schrieb:
> Ich fand es kurios, dass das Simulationsmodell sich so verhält wie
> gesehen. Vielleicht würde ich aus Interesse mal einen kaufen und das
> sozusagen 'am Feind' überprüfen.

Wenn es dir nichts ausmacht, dass die Spec nicht garantiert wird (und 
z.B. Fehler größer werden können), dann kann man das machen. Wenn du 
darauf angewiesen wärst, dass die Schaltung immer zuverlässig und mit 
garantierten Parametern funktioniert, wäre es keine Option.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Lothar M. schrieb:
> Bei solchen unbelegten Umkehrschlüssen sollte man vorsichtig sein.
Achim S. schrieb:
> Steht unter "Features" auf der ersten Seite...
Na, das war ja einfach   ;-)

Autor: Simon (Gast)
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Danke an alle!

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