LTSpice OPV Differenzverstärker Fehler?

[peace (Gast)]

Hallo,

Ich stehe glaube ich gerade einfach auf dem Schlauch. Arbeite schon seit 
1h an dem Problem.
Nach meiner Berechnung müsste ich am Ausgang (10V-9V) * 5k/1k = 5V 
sehen.
Warum ist das nicht der Fall sondern ich sehe den minimalen 
Spannungsoutput des OPVs? Habe auch schon die Parameter nach belieben 
geändert und es ändert sich nichts. Versorgungsspannung des OPVs ist 
doch auch okay, oder?

Danke und Grüße

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

peace schrieb:
> Nach meiner Berechnung müsste ich am Ausgang (10V-9V) * 5k/1k = 5V
> sehen.

Deine Berechnung berücksichtigt nicht, dass der Spanungsteiler aus R1
und R2 stark belastet ist. Tatsächlich sind es 6,58V. Dieses Ergebnis
liefert auch LTspice, aber vermutlich verwendest du ein anderes Modell
des uA741. Poste doch mal alle relevanten Dateien, so dass das Problem
nachgestellt werden kann.

[Klaus R. (klara)]

Yalu X. schrieb:
> uA741

Deswegen habe ich in den 90iger Jahren mit dem CA3140 und danach mit der 
TL07x Familie bevorzugt gearbeitet.

Warum tut man sich den 741 heute noch an?

mfg klaus

[ths (Gast)]

Das tut man sich halt an, wenn die Philbrick P2 alle weg sind...

[peace (Gast)]

Habe es jetzt auch mal mit einem anderen Aufbau versucht, einen DC Sweep 
gemacht und einen anderen OPV ausprobiert (nicht im Bild) - hat alles 
nichts geholfen.
Dateien sind im Anhang.

Vielen Dank für eure Hilfe!

[nurgast (Gast)]

Hallo,

vertausche mal die Anschlüsse für Vdd und Gnd am OP.

Gruß nurgast

[Alter Lateiner (Gast)]

Der OP braucht auch  eine negative Versorgungsspannung...

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

peace schrieb:
> Habe es jetzt auch mal mit einem anderen Aufbau versucht

So ist der Aufbau auf jeden Fall falsch, weil die Versorgung des µA741
verpolt ist. Das höhere Potential muss immer am "+"-Anschluss anliegen.
Außerdem sind die Eingänge vertauscht, so dass die Rückkopplung an den
nichtinvertierenden statt an den invertierenden Eingang geht. Aus der
Gegenkopplung wird so eine Mitkopplung, was keinen linearen Verstärker,
sondern bestenfalls einen Schmitt-Trigger ergibt.

Deine ursprüngliche Schaltung war prinzipiell in Ordnung. Vermutlich
hast du ein fehlerhaftes uA741-Modell erwischt. Kannst du die Datei
LTE-ST.lib hochladen (falls dir dies gestattet ist) oder zumindest den
Ausschnitt daraus, der den µA741 definiert? Oder gibt es einen Link, von
wo die Datei heruntergeladen werden kann?

[Helmut S. (helmuts)]

Ich habe jetzt mal den Schaltplan "repariert". Im Prinzip funktioniert 
die Schaltung. Man muss aber immer daran denken, dass die 
Eingangsspannungen am Opamp 3V von den Versorgungsspannungen weg sein 
müssen. Das beschränkt den Eingangsspannungsbereich von 3V bis 9V bei 
0V/12V Versorgungsspannung. Die fast gleiche Einschränkung gilt für den 
Bereich der Ausgangsspannung.

[peace (Gast)]

Hallo,

Danke für eure Antworten! Beim zweiten Versuch hab ich wohl einfach 
vergessen den OPV zu spiegeln.

Ich bin mir nicht sicher, ob ich die include Datei hier posten kann, die 
ist von dem Lehrstuhl meiner Uni. Ich merke aber an, dass ich mit dieser 
Datei schon zig uA741 Schaltungen simuliert habe und das immer 
funktioniert hat.
Vielleicht ein Fehler in LTSpice wegen einer alten Version?

[peace (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Man muss aber immer daran denken, dass die
> Eingangsspannungen am Opamp 3V von den Versorgungsspannungen weg sein
> müssen.


Ist das wirklich so?
Ich dachte bisher, das gilt nur für die Ausgangsspannungen, die der OPV 
liefern kann? Weil sonst würde das ja bedeuten, dass, wenn ich keine 
negative Versorgungsspannung habe sondern einfach Ground, ich eine 
maximale Verstärkung von 5 bekomme, da das Eingangssignal 2V sein muss 
und das Ausgangssignal maximal 10V sein kann.

[peace (Gast)]

LTSpice Version ist 4.20v

[Achim S. (Gast)]

peace schrieb:
> Ist das wirklich so?

So was lässt sich im Datenblatt nachlesen - dir zuliebe habe ich den 
relevanten Ausschnitt anghängt. Bei Versorgung mit +-15V ist die 
Funktionalität nur im Eingangsbereich +-12V garantiert.

peace schrieb:
> Weil sonst würde das ja bedeuten, dass, wenn ich keine
> negative Versorgungsspannung habe sondern einfach Ground, ich eine
> maximale Verstärkung von 5 bekomme, da das Eingangssignal 2V sein muss
> und das Ausgangssignal maximal 10V sein kann.

Tja, so grausam kann es im Leben manchmal zugehen. Es gibt zum Glück 
aber auuch andere OPV, die sowohl mit Eingang als auch mit Ausgang näher 
an die negative Versorgung rankommen (das steht dann oft schon als extra 
Spezialität auf der ersten Seite des Datenblatts, z.B. in der Form 
"input common mode range includes ground" oder "single supply opamp" 
oder ...).

peace schrieb:
> Vielleicht ein Fehler in LTSpice wegen einer alten Version?

Nix mit Fehler von LTSpice: Yalu und Helmut haben dir doch schon klar 
beschrieben, wo die Fehler deiner Schaltung liegen.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Achim S. schrieb:
> Nix mit Fehler von LTSpice: Yalu und Helmut haben dir doch schon klar
> beschrieben, wo die Fehler deiner Schaltung liegen.

Die erste Schaltung war ja prinzipiell schon in Ordnung. Dass dort die
Ausgangssignal nur 2V beträgt, liegt vermutlich am Modell, einer evtl.
schon  alten LTspice-Version oder der Kombination von beiden. Bei mir
kamen bei der gleichen Schaltung mit einem aktuellen Modell von ST nicht
2V, sondern 6,58V heraus, was mit dem theoretisch berechneten Wert
übereinstimmt.

Es sind immer wieder mal pfuschige Modelle unterwegs, die bspw. intern
Massereferenzen verwenden und damit nur unter bestimmten Voraussetzungen
(bspw. symmetrische Versorgungsspannung) ordnungsgemäß funktionieren.

[ArnoR (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Es sind immer wieder mal pfuschige Modelle unterwegs, die bspw. intern
> Massereferenzen verwenden

Du sagst es. Ich habe mich mit den Mosfet-Treibern TC1411/1411N von 
Microchip aus genau diesem Grund schon mal richtig angeschissen. Die 
anderen von Micrel sind vermutlich auch so.

[ArnoR (Gast)]

ArnoR schrieb:
> von Micrel

Ähh, meinte natürlich "Microchip"

[Helmut S. (helmuts)]

> einer evtl. schon  alten LTspice-Version

Nein. Es liegt garantiert nicht an LTspice. Dann mal her mit dem Modell. 
Du kannst es mir ja persönlich schicken.