Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkungseinstellung OP


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von Analog (Gast)


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Ich habe einen Operationsverstärker (OPA340), dessen Verstärkung ich in 
zwei Stufen einstellen möchte.

Die beiden Stufen werden mit zwei Trimmpotentiometern eingestellt, diese 
sind in Reihe in der Rückkopplung (nicht-inv Verstärker).
1
       +-----OPAMP INV
2
       |
3
       |
4
    Kondensator
5
       |
6
       |
7
     TRIM-R
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       |
9
       |
10
     TRIM-R
11
       |
12
       |
13
      GND

Der Rückkoppelwiderstand vom Ausgang ist natürlich auch vorhanden.

Nur zur eigentlichen Frage.

Ich möchte den unteren Trimmer kurzschließen (und damit die Verstärkung 
ändern). Der garantiert funktionierende Ansatz wäre ein Relais. 
Stattdessen möchte ich es mit einem Transistor machen.

Kann ich den unteren Trimmwiderstand mit einem BC847 gegen GND 
kurzschließen?
Oder führt das zu immensen Verzerrungen?

Ich bin der starken Meinung, dass es gehen müsste, aber irgendetwas in 
mir macht mich unsicher xd

Der Operationsverstärker wird assymetrisch betrieben, V- = GND

von MaWin (Gast)


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Analog schrieb:
> Kann ich den unteren Trimmwiderstand mit einem BC847 gegen GND
> kurzschließen?

Ja. Der Transistor schaltet nicht zwischen 0 Ohm und unendlich Ohm, 
sondern eher zwischen 20 Ohm und 1 MegaOhm, aber das kann ja reichen.

Entstehen dort negative Spannungen, wird es aber mit einem Transistor 
nichts mehr.

MOSFETs wären besser geeignet (BSP295), MOSFETs mit herausgeführtem bulk 
Anschluss könnten gar negative Spannungen ab, Analogschalter wie CD4051 
sind aber einfacher beschaffbar.

von Schaltplanleser (Gast)


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MaWin schrieb:
> Ja.

Nein.

Nach meinem Verständnis müsste durch die Kollektor-Emitter-
Strecke ein Strom fliessen, was aber in seiner Schaltung
nicht der Fall wäre (Kondensator).

von Analog (Gast)


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MaWin schrieb:
> Ja. Der Transistor schaltet nicht zwischen 0 Ohm und unendlich Ohm,
> sondern eher zwischen 20 Ohm und 1 MegaOhm, aber das kann ja reichen.

Ja, das wird reichen. Wird ja sowieso abgeglichen.

Vielen Dank für die Antwort MaWin.

von Analog (Gast)


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Schaltplanleser schrieb:
> Nach meinem Verständnis müsste durch die Kollektor-Emitter-
> Strecke ein Strom fliessen, was aber in seiner Schaltung
> nicht der Fall wäre (Kondensator).

Es soll ein AC-Verstärker sein, daher die Gleichspannungsgegenkopplung 
mit dem Kondensator.

Der Transistor würde "nur" Wechselspannung bekommen. Die ist allerdings 
nicht um 0V zentriert, sondern um 15V. Dadurch bekommt der Transistor 
nur positive Spannungen.

Ein Gleichstrom ist nicht gewollt.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Analog schrieb:
> Es soll ein AC-Verstärker sein, daher die Gleichspannungsgegenkopplung
> mit dem Kondensator.

?? Ein Kondensator koppelt keine Gleichspannung...

Wo ist denn jetzt der Widerstand zwischen OP-Ausgang und Deiner 
Schaltung angeschlossen?

von MaWin (Gast)


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Analog schrieb:
> Der Transistor würde "nur" Wechselspannung bekommen. Die ist allerdings
> nicht um 0V zentriert, sondern um 15V. Dadurch bekommt der Transistor
> nur positive Spannungen.

Das ist doch Quatsch. Der Transistor bekommt eben wegen dem Kondensator 
nur die Wechselspannung, der Gleichspannungsanteil ist abgekoppelt. Bis 
einige hundert Millivolt negativer Spannung geht das, darüber muss man 
die geschilderten Massnahmen ergreifen damit negative Anteile nicht 
angeschnitten werden.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Analog schrieb:

> Der Rückkoppelwiderstand vom Ausgang ist natürlich auch vorhanden.

Ist dieser Widerstand wie hier angeschlossen:
1
        +-----OPAMP INV
2
        |
3
        +--R--OpAMP Ausg. 
4
        |
5
     Kondensator
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        |
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      TRIM-R
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      TRIM-R
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        |
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        |
14
       GND
... ist am Transistor Wechselspannung.

Ist dieser Widerstand wie hier angeschlossen:
1
        +-----OPAMP INV
2
        |
3
        |
4
     Kondensator
5
        |
6
        +--R--OpAMP Ausg. 
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      TRIM-R
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11
      TRIM-R
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        |
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        |
14
       GND
... fehlt der Gleichstrompfad für den OPAMP-Eingang (-> Biasstrom).

Also so geht es nicht :-(

von Helmut L. (helmi1)


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Wenn man den Schalttransistor im Inversbetrieb betreibt (Kollektor und 
Emitter vertauscht) dann wird die Saettigungsspannung ca. 10 mal kleiner 
als im Normalbetrieb.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Analog schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Ja. Der Transistor schaltet nicht zwischen 0 Ohm und unendlich Ohm,
>> sondern eher zwischen 20 Ohm und 1 MegaOhm, aber das kann ja reichen.
>
> Ja, das wird reichen. Wird ja sowieso abgeglichen.

Dieser Abgleich hat aber nur eingeschränkten Nutzen, da der
CE-Widerstand des leitenden Transistor stromabhängig ist.

Analog schrieb:
> Es soll ein AC-Verstärker sein

Also wohl so, wie in Dietrichs erster Skizze:

Dietrich L. schrieb:
> +-----OPAMP INV
>         |
>         +--R--OpAMP Ausg.
>         |
>      Kondensator
>         |
>         |
>       TRIM-R
>         |
>         |
>       TRIM-R
>         |
>         |
>        GND

Jede Ladung, die durch die Trimmer (und damit auch durch den Transistor)
nach unten fließt, muss irgendwann auch mal wieder nach oben fließen,
sonst platzt der Kondensator nach eine Weile.

Dein Schaltelement muss also Ströme in beide Richtungen leiten können.
Ein Relais kann das, ein BJT nicht oder nur mit Einschränkungen. Ein
Analogschalter wäre deutlich besser geeignet. Der hat zwar auch einen
nicht vernachlässigbaren Widerstand, dieser ist aber wenigstens halbwegs
konstant, so dass er durch den Abgleich weitgehend kompensiert werden
kann.

von Analog (Gast)


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MaWin schrieb:
> Das ist doch Quatsch. Der Transistor bekommt eben wegen dem Kondensator
> nur die Wechselspannung, der Gleichspannungsanteil ist abgekoppelt. Bis
> einige hundert Millivolt negativer Spannung geht das, darüber muss man
> die geschilderten Massnahmen ergreifen damit negative Anteile nicht
> angeschnitten werden.

Yalu X. schrieb:
> Dein Schaltelement muss also Ströme in beide Richtungen leiten können.
> Ein Relais kann das, ein BJT nicht oder nur mit Einschränkungen. Ein
> Analogschalter wäre deutlich besser geeignet. Der hat zwar auch einen
> nicht vernachlässigbaren Widerstand, dieser ist aber wenigstens halbwegs
> konstant, so dass er durch den Abgleich weitgehend kompensiert werden
> kann.

Mir ist da ein Denkfehler unterlaufen. Ihr habt Recht.

Yalu X. schrieb:
> Der hat zwar auch einen
> nicht vernachlässigbaren Widerstand, dieser ist aber wenigstens halbwegs
> konstant, so dass er durch den Abgleich weitgehend kompensiert werden
> kann.

Mich würde interessieren, wie die Halbleiterindustrie das löst. In den 
IC's sind ja auch nur Transistoren.

Verschiedene Typen parallel?

von Olaf (Gast)


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Ich wuerde ein T-Glied in die Rueckkopplung einbauen und den 
Fusswiderstand schalten. Vorausgesetzt du kannst mit der 
Verschlechterung der OPV-Eigenschaften dadurch leben.

Olaf

von Helmut S. (helmuts)


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> Mich würde interessieren, wie die Halbleiterindustrie das löst. In den
IC's sind ja auch nur Transistoren.


Dort wird ein NMOS und ein PMOS Transistor antiparallel geschaltet.

von ichbin (Gast)


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Frage aus neugier:
Warum nicht die beiden Trimmer parallel betreiben?
Dann würde man sich doch das Einschleifen des/der Analogschalter 
ersparen.

Ichbin

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn man eine negative Spannung zum Abschnüren hat, geht auch ein FET, 
wie z.b. der 2SK117, mit dem Roland sowas in ihren Verstärkern macht.

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