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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ersatz OP Simulation


Autor: Alex S. (paul_7)
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Hallo Zusammen,

ich brauche für eine Stromquellenschaltung einen OP mit hohem 
Stromausgang. Hierfür hätte ich mir den LM675 ausgewählt. Doch kann ich 
mit diesem OP keine Simulation in LTSpice durchführnen. Kennt jemand 
einen in LTSpice zur Verfügungen stehenden OP mit ähnlichem 
Eigenschaften um somit die Schaltung alternativ zu simulieren?

Danke für Atworten

Autor: nicht "Gast" (Gast)
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Alex S. schrieb:
> Hallo Zusammen,
>
> ich brauche für eine Stromquellenschaltung einen OP mit hohem
> Stromausgang. Hierfür hätte ich mir den LM675 ausgewählt. Doch kann ich

Gute Wahl. Der Pin 4 ist recht lang und wenn du den LM675 kopfüber 
montierst, ist der Stromausgang hoch.

> mit diesem OP keine Simulation in LTSpice durchführnen. Kennt jemand

Ist das darin enthaltene Modell denn ungeeignet?
http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/Mixed%20Part%20L...

Autor: Alex S. (paul_7)
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Entschuldigung, worin enthalten?

Der AD648 ist doch ein Low-Power OP, ich brauche ein high power, oder?

Autor: Alex S. (paul_7)
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Achso, in dem File sind mehrere Bausteine enthalten.
Sieht auf den ersten Blick gut aus. Muss es nur noch zum laufen bringen.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Hier ein Beispiel mit dem Modell LM675 von der weiter oben genannten 
Webseite.
http://ltwiki.org/files/LTspiceIV/Mixed%20Part%20L...

Man kann das Symbol opamp2 nehmen da die Pinreihenfolge im Subcircuit 
mit dem von opamp2 übereinstimmt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Je nach Aufbau der Stromquelle und der angeschlossenen Last kann sich
diese Eigenschaft des LM675 als kritisch erweisen:

The amplifier is also internally compensated for gains of 10 or greater.

Dummerweise bildet das oben gepostete Modell dieses Verhalten nicht ab,
denn dazu müsste es mindestens drei Kapazitäten enthalten, ich zähle
aber nur zwei.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Es gab einen pinkompatiblen Ersatztyp zum LM675, den L165 von ST
http://www.st.com/resource/en/datasheet/CD00000052.pdf
aber dazu gibts vermutlich auch keim Modell

: Bearbeitet durch User
Autor: Alex S. (paul_7)
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ich kann das subpacket trotzdem nicht einbinden. obwohl ich den opamp2 
verwende kommt es zu einem Missmatch between terminals than the 
definition

Autor: h508 (Gast)
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Alex S. schrieb:
> ich kann das subpacket trotzdem nicht einbinden. obwohl ich den opamp2
> verwende kommt es zu einem Missmatch between terminals than the
> definition
Das liegt nicht an der lib.
Häng deine Schaltung (.asc) an.
* connections:   non-inverting input
*                | inverting input
*                | | positive power supply
*                | | | negative power supply
*                | | | | output
*                | | | | |
.subckt lm675    1 2 3 4 5

Autor: Alex S. (paul_7)
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wo soll ich das anhängen?
das steht auch in der .lib-Datei

Autor: h508 (Gast)
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Alex S. schrieb:
> wo soll ich das anhängen?
Wie wäre es mit: Hier im Forum, als Dateianhang zu deinem Beitrag?

Autor: Alex S. (paul_7)
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achso, hier ist der ltspice stromlaufplan als screenshot

Autor: h508 (Gast)
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h508 schrieb:
> Häng deine Schaltung (.asc) an.
Alex S. schrieb:
> hier ist der ltspice stromlaufplan als screenshot
Hmm...

Autor: Alex S. (paul_7)
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Sorry...
Hier ist noch die asc-Datei

Autor: Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)
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Hallo zusammen.


> Es gab einen pinkompatiblen Ersatztyp zum LM675, den L165...

Ich meine mal - weiß woher - gehört, gelesen zu haben,
dass der L165 ein selektierter TDA2030 sein soll.
Vielleicht gibt es dazu ein Modell..??

73
Wilhelm

Autor: h508 (Gast)
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Der Eintrag in SpiceModel störte. Sieht man auch in der Netlist, wo 
dieser Eintrag als zusätzlicher Pin interpretiert wird.
XU1 N002 N004 +12V -12V N003 LM675.asc LM675

Autor: Alex S. (paul_7)
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Super, die Schaltung lässt sich jetzt simulieren.

Autor: Alex S. (paul_7)
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Yalu X. schrieb:
>> The amplifier is also internally compensated for gains of 10 or greater.
>
> Dummerweise bildet das oben gepostete Modell dieses Verhalten nicht ab,
> denn dazu müsste es mindestens drei Kapazitäten enthalten, ich zähle
> aber nur zwei.

Woher weist du das für diese Kompensations-Schaltung 3 Kapazitäten 
notwendig sind? Was ist das genau für eine Schaltung?

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Der zitierte Satz aus dem Datenblatt sagt aus, dass der Opamp bei rein
ohmscher Gegenkopplung und einer Verstärkung unter 10 instabil werden
kann. Ist ein Opamp auch bei Verstärkung 1 noch stabil, findet man im
Datenblatt meist den Vermerk "unity gain stable".

Instabil kann er nur dann werden, wenn das Ausgangssignal gegenüber dem
Signal am invertierenden Eingang um 180° phasenverschoben ist. Um eine
Phasenverschiebung von 180° oder mehr zur erreichen, muss ein System
mindestens von der Ordnung 3 sein. Hierfür sind mindestens 3 energie-
speichernde Elemente (Kapazitäten oder Induktivitäten) erforderlich. Bei
Ordnung 2 nähert sich die Phasenverschiebung für hohe Frequenzen zwar
asymptotisch der 180°-Grenze, erreicht diese aber nicht.

Ein realer Opamp besteht aus mindestens 3 Verstärkerstufen, von denen
jede einen Tiefpass 1. Ordnung darstellt. Die Phasenverschiebung kann
damit bis knapp unter 270° gehen (wegen weiterer parasitärer Kapazitäten
sogar noch weiter). Wenn bei der Frequenz, wo die Phasenverschiebung
180° wird, die Schleifenverstärkung ≥1 ist, schwingt die Schaltung.
Unity-Gain-Stable-Opamps (das sind die meisten) sind so dimensioniert,
dass bei φ=180° und rein ohmscher Beschaltung die Schleifenverstärkung
garantiert <1 ist.

Beim LM675 ist bei φ=180° die Open-Loop-Verstärkung irgendwo zwischen 1
und 10, d.h. bei direkter Gegenkopplung (Spannungsfolger) schwingt er.
Bei einer nichtinvertierenden Verstärkerschaltung mit A=10 sinkt die
Schleifenverstärkung um den Faktor 10 und wird damit kleiner als 1, so
das die Schaltung stabil wird.

Du kannst ja den LM675 versuchsweise als Spannungsfolger (Verstärkung 1)
beschalten. In Realität wird er schwingen oder zumindest bei Anregung
mit einem Rechecksignal so starke Überschwinger zeigen, dass er
praktisch unbrauchbar wird. In der Simulation wirst du davon kaum etwas
sehen, weil das Modell aus den o.g. Gründen nicht instabil werden kann.

Autor: Alex S. (paul_7)
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Danke für die ausführliche Erklärung.

Autor: Alex S. (paul_7)
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Die offene Schleifenverstärkung in der beigefügten Schaltung dürfte bei 
A=68/510 also 0,13 liegen, oder? Damit kann die Schaltung nicht 
schwingen, oder?

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Ich habe mal Opamp-Modell ähnlich dem LM675 gebaut. Im Unterschied zu 
dem bisherigen Modell schwingt das bei Verstärkung kleiner 5. Das Modell 
ist damit realistischer als das bisherige Modell.
Verwendet man dieses Modell in der Howland-Quelle, dann stellt man fest, 
dass man bei einem Opamp der für Verstärkung 10 oder größer gedacht ist, 
die Verstärkung auf 10 oder größer einstellen sollte.

Kritischer sind kleine Lastwiderstände und Lasten die induktiv oder 
kapazitiv sind.

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