Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Koppel C's zwischen 2 OP Amps?


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von Matthias M. (matthiasm)


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Hi zusammen,

brauch ich zwischen zwei OP Amps zwingend die Koppel Elkos wenn beide 
auf dem selben Potential arbeiten und beide die selbe Offset Spannung 
aus der selben Quelle haben?

In der ersten Stufe mach ich aus einer Single Ended Source ein diff. 
Signal und in der 2. Stufe wieder dieses Signal verstärkt.

Eigentlich brauch ich dann doch keine C's zwischen den Stufen?

Danke, Gruß
Matthias

von THOR (Gast)


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In deinem speziellen Fall brauchst du den nicht, nein.

von Der Andere (Gast)


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Kommt darauf an, ob das Ausgangssignal der ersten Stufe ein DC Offset 
hat.
Ohne Kondensator wird der mitverstärkt.

von Matthias M. (matthiasm)


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Beide Stufen haben einen DC Offset von VDD/2.

Es sind zwei invertierende OP's die an ihrem pos. Eingang VDD/2 anliegen 
haben.

Somit hab ich sowohl am Ausgang der ersten Stufe, als auch am Eingang 
der zweiten Stufe genau diesen Offset von VDD/2 anliegen.

Sollte doch passen, oder?

von MaWin (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> brauch ich zwischen zwei OP Amps zwingend die Koppel Elkos

Nein.

Matthias M. schrieb:
> ein diff. Signal und in der 2. Stufe wieder dieses Signal verstärkt.

Wie soll ein OpAmp ein differentielles Signal verstärkerken ?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Matthias M. schrieb:
> Sollte doch passen, oder?
Was willst du denn verstärken? Wo im Signal steckt.die gewünschte 
Information?

von Georg (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> Sollte doch passen, oder?

Wenn du das richtig gemacht hast, ist das genauso gut wie eine bipolare 
Stromversorgung, nur eben mit VCC/2 als "Mitte" anstatt GND. Diese VCC/2 
muss natürlich stabil und störungsfrei sein.

Georg

von Matthias M. (matthiasm)


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Siehe Anhang:

Stufe 1 hat am Eingang ein unsym. Signal.

Stufe 2 bekommt das sym. Signal und verstärkt dieses noch einmal.

Es geht mir um C95 und C100. Müssen die? Oder können die weg?

von Georg (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> Es geht mir um C95 und C100. Müssen die? Oder können die weg?

Höchstwahrscheinlich müssen die, man könnte nur drauf verzichten, wenn 
das Eingangssignal auch symmetrisch zu Vmid wäre. Das ist 
unwahrscheinlich oder zumindest unbekannt. Mit C wird nur AC verstärkt. 
D.h. genau genommen, der Eingang hat eine untere Grenzfrequenz, die muss 
natürlich unterhalb der gewünschten Frequenzen liegen.

Georg

von HildeK (Gast)


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Georg schrieb:
> öchstwahrscheinlich müssen die, man könnte nur drauf verzichten, wenn
> das Eingangssignal auch symmetrisch zu Vmid wäre. Das ist
> unwahrscheinlich oder zumindest unbekannt.

Nein, das spielt keine Rolle. C109 ist nicht in der Diskussion und 
bleibt ja drin. Danach treten nur noch 1..2mV auf, die um Faktor 15 
verstärkt werden.

Wenn der TO mit einigen 10mV am Ausgang leben kann oder sowieso noch 
einen Ausgangskondensator einbaut, dann benötigt er C95 und C100 sicher 
nicht.

von Georg (Gast)


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HildeK schrieb:
> dann benötigt er C95 und C100 sicher
> nicht.

Sorry, ich dachte das wäre auch ein Fremd-Eingang. Das man 4 OpAmps auf 
2 Blätter verteilen muss war mir nicht gleich klar.

Georg

von MaWin (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> Es geht mir um C95 und C100. Müssen die?

Erstmal müsste man sie ausrechnen. 10uF an 10k ergibt eine Grenzfrequenz 
von 0.1 Hz. Was zum Teufel willst du verstärken ? Das Aufladen der Elkos 
nach dem Einschalten "Einschaltplopp" dauert bis 50 Sekunden. Wie wäre 
es mit 220nF ?

> Oder können die weg?

In deiner Schaltung ist durch C109 alles auf VMid bezogen und weicht 
höchstens um die Offsetspannung der OpAmp, wenige Millivolt, davon ab. 
Auch nach der Verstärkung ist das keine Einschränkung. Können also weg.

von Matthias M. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Erstmal müsste man sie ausrechnen. 10uF an 10k ergibt eine Grenzfrequenz
> von 0.1 Hz. Was zum Teufel willst du verstärken ? Das Aufladen der Elkos
> nach dem Einschalten "Einschaltplopp" dauert bis 50 Sekunden. Wie wäre
> es mit 220nF ?

OK, danke für die vielen Antworten. C95 und C100 kommen eh weg.

Nun habe ich noch eine Frage zu den Widerständen R81 und R79 sowie R57 
und R55.

R81 = 10k
R79 = 47k

Ist es dabei nicht besser auf geringere Werte zu gehen? Bringt das 
irgendwelche Nachteile? (außer dass die untere Grenzfrequenz mit
C109 neu berechnet werden muss*(1)?)

100 Ohm und 470 Ohm wären doch genauso gut, oder sogar besser?

Analog natürlich das Selbe zum R57 und R55.

*(1): Wie berechne ich die denn eigentlich? Ich kenne nur reguläre 
RC-Berechnungen aber R81 geht ja nicht gegen GND. Daher muss man das 
hier doch bestimmt anders rechnen?

von MaWin (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> Ist es dabei nicht besser auf geringere Werte zu gehen?

Niedrigere Werte bedeuten geringeres Rauschen. Figure 46. im Datenblatt 
zeigt die Berechnung.

Matthias M. schrieb:
> 100 Ohm und 470 Ohm wären doch genauso gut,

Die wird der OpAmp nicht schaffen, der liefert nur 40mA. Figure 32. im 
Datenblatt sagt: Unter 2k Wird es schlechter. Figure 38 zeigt warum.

Jeder OpAmp hat einen optimalen Wert.

Bei 170kOhm Eingangsimpedanz kann der OPA1662 tatsächlich von 
niedrigeren Werten profitieren. Unter 1k ist aber kaum noch was zu holen 
(Figure 11, Figure 12 im Datenblatt). Alle Kondenstaoren müssen 
natürlich entsprechend angepasst werden.

von Matthias M. (Gast)


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Vielen vielen Dank für die super freundliche und ausführliche Hilfe!

Kannst du mir noch kurz erklären wie man den C im Feedback Pfad 
berechnet? Z.B. C106?

Und worin liegen die Vor- bzw. Nachteile einer Schaltung wie sie von 
Analog Devices vorgeschlagen wird?

Also mal abgesehen davon dass meine invertiert und die von AD nicht...

von MaWin (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> wie man den C im Feedback Pfad berechnet? Z.B. C106?

Obere Grenzfrequenz. Musst du ja wissen. Sollte deutlich unter der 
Frequenz liegen, auf der er schwingt. Simulieren statt rechnen :-)

Matthias M. schrieb:
> Und worin liegen die Vor- bzw. Nachteile einer Schaltung wie sie von
> Analog Devices vorgeschlagen wird?

Das ist doch jetzt eine völlig andere Schaltung. Lediglich die virtuelle 
Masse ist bei beiden (gleich blöd). Man nimmt besser positive und 
negative Versorgung und eine solide Masse.

von Matthias M. (matthiasm)


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Ok danke mal soweit.

Aber ... eine Frage ist noch offen. Wie berechne ich den C im 
Rückkoppelweg des OP Amps?

Also z.B. C106.

von Matthias M. (Gast)


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Hmm?

von Matthias M. (matthiasm)


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Echt niemand eine Idee wie man den C im Rückkoppelpfad berechnet?

von Georg (Gast)


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Matthias M. schrieb:
> Echt niemand eine Idee wie man den C im Rückkoppelpfad berechnet?

Garnicht. Ausprobieren. Ich bezweifle, dass OpAmp-Modelle so perfekt 
sind, dass man die Schwingneigung mit LTSpice o.ä. simulieren kann, und 
dazu kommt noch die reale Umgebung - ich hatte schon Video-Verstärker, 
die neigten zum wilden Schwingen wegen zuviel GND-Fläche; kein 
Schreibfehler, im Datenblatt habe ich zu spät gelesen, dass um die 
Rückkopplung herum keine GND-Fläche sein darf, wegen der kapazitiven 
Belastung. Sowas ist einer Berechnung nur unter extremem Aufwand 
möglich, und ich würde mich trotzdem nicht drauf verlassen. Der Aufbau 
eines konkreten Musters einer Schaltung ist keineswegs nur was für alte 
Romantiker wie mich.

Georg

von Matthias M. (matthiasm)


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Interessant, das erklärt auch dass ich dazu keine Formel finde.

Werd dann wohl einen Testaufbau starten müssen :)

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