DC-Offset in Sallen-Key, wie ensteht er?

Das Stichwort lautet Input Bias current. Der Beträgt in der Simulation 
22,6µA und erzeugt an den Widerständen eben über 200mV.

Füge dazu am besten etwa 10k in die Leitung zum - Eingang ein. Dann 
sollte es sich annähernd kompensieren.

Hallo,
deine negative Versorungsspannung ist Masse (0V). Die laut Datenblatt 
sinnvolle niedrigste Ausgangsspannung ist deshalb 0,5V. Nach Plus dann 
entsprechend 4,5V.

Abhlife
Bei "single supply" muss man durch geeigneten Offset am Eingang dafür 
sorgen, dass man den Opamp-Ausgang in einen vernünftigen Bereich bringt. 
Dazu habe ich am Eingang einen Offset von 2,5V gewählt.

Gruß
Helmut

Ich würde eher einen anderen OPV wählen.

Wozu benötigt man einen bipolaren OPV mit etwa 1nV/VHz bei einer so 
hohen Eingangsimpedanz? Das Rauschen der Widerstände ist deutlich höher, 
als das des OPVs. Auch sollte man sich fragen, warum man unbedingt ein 
165MHz OPV für 22kHz Grenzfrequenz einsetzen will.

Hallo,

1.
Übrigens verursachen die 10uA Eingangsstrom bereits eine deutlich 
Verschiebung des Offsets. 10uA*9kOhm = 90mV

2.
Außerdem erhöht sich die Rauschspannung deutlich wegen den "hochohmigen" 
Widerständen in Verbindung mit dem hohen Rauschstrom des Opamps.
Un = 3.5pA/sqtrt(Hz)*9kOhm = ca. 30nV/sqrt(Hz)

Das heißt man hat statt den theoretisch möglichen 1nV/sqrt(Hz) jetzt 
30nV/sqrt(Hz) auf Grund des hohen Opamp-Eingangsstromes in Kombination 
mit den "hohen" Werten der Widerstände. Ein 62Ohm Widerstand hat ca. 
1nV/sqrt(Hz). Alle extrem rauscharmen Opamps haben einen hohen 
Eingangsstrom und damit zwangsläufig einen hohen Rauschstrom.

Man kann die niedrige Rauschsspannung von 1nV/sqrt des Opamps nur 
nutzen, wenn man mit Widerständen im Bereich von 50Ohm arbeitet. Das 
gilt übrigens für alle Opamps da bei diesen niedrigen Widerstandswerten 
dann tatsächlich das Spannunsgrauschen dominiert.

Gruß
Helmut

Am Ende solltest Du ihn so wählen wie Du in brauchst. Der gewählte OP 
passt halt nicht wirklich zu den restlichen Spezifikationen.

Wie schon oben erwähnt kann man einen Teil des Bias Stroms kompensieren. 
Wenn Du in Deiner Simulation einen weiteren 10k Widerstand hinzufügst 
kommst du von 200mV auf ca. 200µV.

OPV-Frage schrieb:
> Helmut S. schrieb:
>> deine negative Versorungsspannung ist Masse (0V). Die laut Datenblatt
>> sinnvolle niedrigste Ausgangsspannung ist deshalb 0,5V. Nach Plus dann
>> entsprechend 4,5V.
>
> Hi Helmut,
> wo genau siehst du das im Datenblatt? Ich dachte das wäre ein
> Rail-to-Rail-Typ.
>
> Gruß.

Im Datenblatt sind einige Spezifikationen die bei 5V Versorgung für Vout 
von 0,5V bis 4,5V gelten, z. B. Avol.

Dann schaut man sich weiter hinten im Datenblatt die interne Schaltung 
an. Da sieht man dann, dass man am Ausgang nicht unter die 
Sättigungsspannung des NPN-Ausgangsstransistors kommen kann. Alle 
klassischen Bipolar-Rail to Rail Opamps haben diese Schaltung am 
Ausgang. Bei CMOS-Opamps dann halt mit einem NMOS Transistor. Da kommt 
man dann vielleicht sinnvoll bis auf 100mV herunter aber auch nicht 
vernünftig auf 0V. Wer "single supply" macht, muss wissen, dass es keine 
echten 0V am Ausgang gibt. Man könnte natürlich einen 1k Widerstand nach 
Masse dranhängen um das "letzte Stück" allein mit Pull-down zu machen 
aber auf die üblichen guten dynmaischen Eigenschaften muss man dann 
verzichten.

Dem Ausführungen von Helmut im Prinzip nichts hinzufügen. Trotzdem 
vielleicht der Verweis auf einen Blog Beitrag, der sich mit dieser 
Thematik beschäftigt:

https://lowcurrent.wordpress.com/2015/09/07/strom-senken-mit-dem-lm324/

Dort ging es im Prinzip zwar um DC, aber das Problem ist genau das 
Gleiche. Der LM324 kommt normal auch bis auf 0V am Ausgang, aber halt 
nur solange er keinen Strom senken muss.