Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik UA741 Operationsverstärker


von Michael H. (h_m)


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Hallo,

also ich habe jetzt einmal eine Grundsätzliche Frage zu OPA,Ich habe 
jetzt den 741 gewählt, weil der in meiner Bibliothek bei Qucs 
(Simulationsprogramm)ist.Ich möchte einen invertierenden Adierer 
realisieren. Wenn ich jetzt eine Symetrische-Spannung (+-15V) anlege, 
funtioniert das einwandfrei. Ich möchte aber auch ganz gerne mal, 
einfach wegen der neugier einen OPA mit single supply betreiben, das 
heisst für mich zb.eine Versorgungsspannung von 0Volt und +5V oder +10V. 
Hauptsache Single(d.h nur +Versorgungsspannung). Mir ist natürlich klar 
das er nicht bis 0V runter geht und auch nicht ganz bis 5V hoch geht, 
oder was ich halt anlege. Und ich eine min. Eingangsspannung an den 
Eingängen brauche zb. ab 2V.

Nun meine Frage.:

Also wie kann ich den ua741 mit single supply beschalten das ich mal ein 
ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

Grüsse Huber

: Verschoben durch User
von THOR (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Also wie kann ich den ua741 mit single supply beschalten das ich mal ein
> ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

V+ bekommt 5V und V- GND.

Aber beim 741 wirst du damit keine Freude haben. Gibts in deinem 
Simulationsprogrammm nicht vielleicht was dezent aktuelleres, LM358 oder 
so?

von hinz (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Also wie kann ich den ua741 mit single supply beschalten das ich mal ein
> ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

Geht nicht.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo

https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Der_Addierer_.28Summierverst.C3.A4rker.29

Du bräuchtest nur den nichtinvertierenden Eingang auf eine mittlere 
Spannung legen und die Betriebsspannung hoch genug wählen.

Mit freundlichem Gruß

von Der Andere (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Mir ist natürlich klar
> das er nicht bis 0V runter geht und auch nicht ganz bis 5V hoch geht,
> oder was ich halt anlege. Und ich eine min. Eingangsspannung an den
> Eingängen brauche zb. ab 2V.

Dann lese mal das Datenblatt und schaue wie weit du an die positive und 
neg. Versorgungsspannung rankommst.

von hinz (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Du bräuchtest nur den nichtinvertierenden Eingang auf eine mittlere
> Spannung legen

Und schon ist es nicht mehr Single Supply.

von Ralph B. (rberres)


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Ein Summierer funktioniert nur vernünftig, wenn der +Eingang an Masse 
liegt, und der Gegenkopplungswiderstand zwischen Ausgang und -Eingang 
liegt.

Über Widerstände kann man dann rückwirkungsfrei Spannungen addieren.
( Stichwort Null-Ohm Knotenpunkt oder virtuelle Masse ).

Aber dann muss die Ausgangsspannung zwangsläufig negativ werden.

Also braucht man symetrische Betriebsspannungen.

Der 741 geht sowohl am Ausgang als auch am Eingang nur bis ca 2V Abstand 
zu den Spannungsgrenzen. Nicht umsonst wird der 741 mit +- 15V 
Betriebsspannung versorgt.

Alles andere wird mehr oder weniger Murks.

Ralph Berres

von Der Andere (Gast)


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Ich weiß nicht wie oft ich das schon geschrieben habe.
Leute wenn ihr mit OPs basteln wollt, dann nehmt dafür für den Anfang 
einfach 2 9V Blocks. Das reicht erst mal völlig.
Und wenns dauerhaft werden soll, dann kauft für ein paar Euro einen 
DC/DC Wandler der euch entweder die negative Versorgung macht oder gar 
eine symmetrische Versorgung aus 5V zur Verfügung stellt.

von Konstantin (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Ich weiß nicht wie oft ich das schon geschrieben habe.

Richtig. Sowas kann man nicht oft genug schreiben.

von Harald W. (wilhelms)


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Michael H. schrieb:

> OPA,Ich habe jetzt den 741 gewählt,

Ja, die Bezeichnung passt gut zum 741. :-)

> einen OPA mit single supply betreiben,

Dann solltest Du keinen "Opa", sondern eher einen "Vater" der
heutigen, modernen Operationsverstärker nehmen, z.B. einen 358.
Der kommt zumindest auf der negativen Seite nahe an Null heran.
Auf der positiven Seite sollte man allerdings auch 2V Abstand
halten.

von Günter Lenz (Gast)


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Michael Huber schrieb:
>Also wie kann ich den ua741 mit single supply beschalten das ich mal ein
>ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

Dann kannst du nur negative Spannungen verstärken, bei positiven
Spannungen am Eingang müßte er ja dann Minus am Ausgang ausgeben,
daß ist so aber dann unmöglich. Wenn du aber nur Wechselspannungen
verstärken willst geht das, am Ein und Ausgang einen Koppelkondensator,
und am +Eingang muß dann eine Gleichspannung "Betriebsspannung/2" 
anligen.

von Klaus R. (klara)


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Michael H. schrieb:
> also ich habe jetzt einmal eine Grundsätzliche Frage zu OPA,Ich habe
> jetzt den 741 gewählt, weil der in meiner Bibliothek bei Qucs
> (Simulationsprogramm)ist.

Du kennst LTspice?
Tutorial:
http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/index_LTSwitcherCAD.html
mfg klaus

von Günter Lenz (Gast)


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Michael Huber schrieb:
>das ich mal ein
>ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

5V wird dabei nie rauskommen, höchstens -5V, bei vorausgesetzt
(+-15V) Betriebsspannung, weil:

Michael Huber schrieb:
>Ich möchte einen invertierenden Adierer
>realisieren.

von Randy T. (peroja)


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Hallo,

Wie sieht es mit einem OPA37 aus? Den benutze ich grad öfters für 
Vorverstärker Experimente und bin total begeistert. Rauscharm ist 
untertrieben. Vielleicht ein bisschen teuer?

Randy

von F. F. (foldi)


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Harald W. schrieb:
> modernen Operationsverstärker nehmen, z.B. einen 358.

... und den sollte man immer satt da haben, weil so universell 
einsetzbar.
(habe gerade noch eine Schaltung damit aufgebaut)

von F. F. (foldi)


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Michael H. schrieb:
> weil der in meiner Bibliothek bei Qucs
> (Simulationsprogramm)ist.

Simulieren ist ja ganz nett (und ich fand es echt spannend zu sehen, 
dass das Filter am Oszi nahe der Simulation war), aber das mal richtig 
zu testen, so mit echter Spannung und echtem Strom. Das macht nicht nur 
viel mehr Spaß, dann bleibt es für meinen Geschmack auch eher haften.

von Michael B. (laberkopp)


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Michael H. schrieb:
> Also wie kann ich den ua741 mit single supply beschalten das ich mal ein
> ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

Gar nicht.

Der steinalte uA741 ist dafür ungeeignet. Er kann kein Signal messen, 
daß 3V oder näher an der Versorgungsspannung liegt, und kein Signal 
liefern, das 3V oder näher an der Versorgungsspannung liegt.

Bei 0V und 5V kommt also genau gar nichts verwertbares raus.

Selbst ein LM324, als erster single supply OpAmp der mit 5V läuft, kann 
keinen sinnvollen Addirer bauen. Man könnte einen Mittelwertbildner 
durch ein Widerstandsnetzwerk bauen und dann um 2 verstärken.
1
A1 --10k--+  +10V
2
          |   |  LM324
3
A2 --10k--+--|+\
4
             |  >-----+-- A1+A2
5
          +--|-/      |
6
          |   |       |
7
GND --10k-+---(--10k--+
8
              |
9
             GND

Aber auch der liefert keine Spannng ab exakt 0V, sondern zumindest wohl 
so was wie 60mV.

Allerdings liefert der LM324 keine 5V wenn er mit nur 5V versorgt wird, 
sondern höchstens so 2V.

Damit Eingang und Ausgang nahe an der Versorgungsspannung messen und 
liefern können, braucht man so was wie Rail-To-Rail OpAmp wie LMC6264

: Bearbeitet durch User
von Michael H. (h_m)


Angehängte Dateien:

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Ok, also erst einmal Danke für die Antworten, das war einfach Mist was 
ich da zusammen bauen wollte.


Jetzt hab ich aber mal noch eine andere Frage. Ich habe jetzt einen 
TS912 rail to rail gefunden. Den kann ich aufs Breadboard stecken. Dazu 
habe ich auch einen Funktionsgenerator und ein Oszi. Damit würde ich 
jetzt gerne einen I-Rageler und einen PI-Regeler simulieren. Da ich mit 
den Reglern am Anfang stehe wollte ich mal fragen ob mir für den Anfang 
jemand Widerstandswerte und einen C wert geben kann. Damit ich mir 
einmal das Integral von einem reinen I- regler auf dem Oszi darstellen 
kann. Und einmal von einem PI-regler.

Und falls das keine I und PI-regler sind korigiert mich Bitte und zeigt 
mir Bitte wie richtig ist.

: Bearbeitet durch User
von Konstantin (Gast)


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I-Regler:
R1 = 10k
R2 = 10k parallel zu C1 (nicht eingezeichnet)
C1 = 4n7
Fg = 3300Hz
v = 1


PI-Regler:
R1 = 10k
R2 = 47k parallel zu C2
C1 = 1n
Fg = 3300Hz
v = 5

von Konstantin (Gast)


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Nachtrag: Beim PI-Regler meinte ich natürlich C2 = 1n (Schreibfehler).

von Der Andere (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Da ich mit
> den Reglern am Anfang stehe wollte ich mal fragen ob mir für den Anfang
> jemand Widerstandswerte und einen C wert geben kann. Damit ich mir
> einmal das Integral von einem reinen I- regler auf dem Oszi darstellen
> kann. Und einmal von einem PI-regler.

Les dir das mal in Ruhe durch:
http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Regelungstechnik

und nimm vieleicht für den Anfang ein Simulationsprogramm wie dort 
gezeigt. Damit lässt sich vieleicht Frust über die nichtideale Welt 
etwas vermindern.

von Michael H. (h_m)


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Konstantin schrieb:
> R2 = 10k parallel zu C1 (nicht eingezeichnet)
> C1 = 4n7

Danke hat Super geklappt, jetzt bin ich aber auch noch bei dem D-Anteil 
am verzweifeln. Wenn ich jetzt nur Den D-Anteil mir anzeigen lassen will 
dann wäre das doch ein C parallel zu R1 (10K)  und R2 (10K) V=1 oder ?. 
Hier bekomme ich kein wirkliches signal  Raus, was wäre den hier für ein 
wert um es einmal zum bilde zu bringen

von Cerberus (Gast)


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Michael H. schrieb:
> Also wie kann ich den ua741 mit single supply beschalten das ich mal ein
> ergebnis rauskomme zb. 2V+3V also dann 5V am Ausgang.

Müsste auch für den 741 gelten, aber beschwören würde ich es nicht.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Betrieb_mit_einfacher_Versorgungsspannung

von Konstantin (Gast)


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Michael H. schrieb:
> was wäre den hier für ein
> wert um es einmal zum bilde zu bringen

R2 = 2x 10k in Reihe schalten und dazwischen einen 4n7 nach GND 
schalten. Wenn frequenzbestimmende Bauteile in der Gegenkopplung sind, 
dann wirken sie doppelt so stark (12dB/Oct. statt nur 6dB/Oct.).  :)

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