Nichtinvertierender Verstärker keine volle Verstärkung

[Polarlicht (Gast)]

Hallo,

ich versuche die Standardschaltung eines Nichtinvertierenden Verstärkers 
mit einem Opamp in Gegenkopplung aufzubauen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker#Nichtinvertierender_Verst.C3.A4rker_.28Elektrometerverst.C3.A4rker.29

* Ich habe ein 66 kHz Sinussignal, welches ich verstärken möchte.
* Als Opamp benutze ich den TL071 mit einer Versorgungsspannung +-7,8V.

Der TL071 hat ein Verstärkungsbandbreitenprodukt von 3 MHz. Daraus 
ergibt sich, dass mein Verstärker nicht mehr als um den Faktor ca. 34 
Verstärken darf um mein Signal nicht zu dämpfen. Deshalb passe ich den 
Spannungsteiler am invertierenden Eingang des Opamps an. Zur Masse 
befindet sich ein 330 Ohm Widerstand und vom Ausgang zum nicht 
invertierenden Eingang ein 10 kOhm Poti.

Wenn ich nun ein 10 mV pp Sinus anlege und ihn verstärke, geht der Opamp 
schon bei einer Verstärkung von 10 in Sättigung.

Ich verstehe nicht warum? Die Versorgungsspannung ist hoch genug und ich 
verstärke nicht unendlich hoch.

Hat jemand ein Tipp für mich?

[andi (Gast)]

was meinst du genau mit sättigung?

[Polarlicht (Gast)]

Wie in den Bildern hoffentlich zu erkennen ist. Das Blaue ist das 
Eingangssignal und das Gelbe das verstärkte. Ab einen bestimmten Punkt 
der Verstärkung schneidet er die Spitze des Sinus ab, der OPV hat aber 
+- 7,8V Versorgungsspannung.

[BobDylan (Gast)]

Gibts einen Widerstand von +E zu Masse? Mach mal. Irgendwas "großes"; 
100k oder so.

[HildeK (Gast)]

Warum zeichnest du nicht ein Schaltbild?
Bei deiner Prosavariante stellt sich schlimmstenfalls jeder was anderes 
vor.

[BobDylan (Gast)]

HildeK schrieb:
> Warum zeichnest du nicht ein Schaltbild?

Das Schaltbild sieht man, wenn man den Link anklickt... Außerdem ist die 
Schaltung sowas von banal, dass sich ein Schaltbild erübrigt.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Hallo

welche Belastung ist am Ausgang angeschlossen? Am Ausgang sollte 
möglichst wenig Kapazität sein.
Ist ein Abblock-Kondensator über der  Betriebsspannung?

MfG

[Polarlicht (Gast)]

Also auf Wunsch hier trotzdem nochmal ein Schaltbild.

@BobDylan
Mit E+ meinst du den positiven Eingang des OPV? Nein aktuell nicht. Ich 
werde das mal probieren.

@Christian S
Es hängt keine Last am Ausgang, ich wollte das ganze nur mal am 
Steckbrett testen. Abblockkondensatoren sind mit jeweils 100nF 
vorhanden.

[Achim S. (Gast)]

deine Oszimessung ist AC gekoppelt. Kann es sein, dass ein DC-Offset 
vorhanden ist, der den OPV an den Anschlag bringt?

-> betrachte das Ganze nochmal mit DC-Kopplung.

[PB (Gast)]

BobDylan schrieb:
> Das Schaltbild sieht man, wenn man den Link anklickt... Außerdem ist die
> Schaltung sowas von banal, dass sich ein Schaltbild erübrigt.

Wenn die Schaltung so banal ist, dann funktioniert sie auch einwandfrei.

[Polarlicht (Gast)]

Ich habe in der Tat einen DC Offset von ca. 2,5V auf dem Ausgang.

Wie kann das sein?

[Achim S. (Gast)]

Polarlicht schrieb:
> Ich habe in der Tat einen DC Offset von ca. 2,5V auf dem Ausgang.
>
> Wie kann das sein?

Der Klassiker wäre: fehlender bzw. falscher Massebezug zwischen Quelle 
und Verstärker

[Michael B. (laberkopp)]

Polarlicht schrieb:
> Wie in den Bildern hoffentlich zu erkennen ist. Das Blaue ist das
> Eingangssignal und das Gelbe das verstärkte.

Ich glaube das mit den 50mV für Kanal 2 nicht.

Du meintest vorhin, du würdest um Faktor 34 verstärken.

Bei +/-7.4V kann ein TL071 nur bis +3.5/-3.5V liefern. Da passt dein 
+/-100mV Signal mit dem Faktor 34 gut zu 3.4V, also der 
Aussteuerungsgrenze.

Bei 66kHz wird das Signal schon verschliffen, es werden nciht mehr beide 
Eingänge dieselbe Spanung haben, sondern der - Eingang wird dem + 
Eingang zeitlich verschoben nachfolgen weil der OpAmp zu langsam ist, 
dadurch gibt es zwischen + Eingang und - Eingang eine erhebliche 
Spannungsdifferenz, die zwar dazu führt daß der OpAmp mit der 
datenblattmässigen slew rate umsteuert, aber am Ausgang nicht mehr ein 
Abbild des Eingangssognals erzeugt, sondern ein Abbild der internen 
OpAmp Verstärkerschaltung.

[Polarlicht (Gast)]

Der Fehler ist gefunden und behoben :D

Es war, wie Achim schrieb, ein DC Offset drin. Dieser lag aber schon auf 
dem Signal mit drauf, weil jemand am Funktionsgenerator gespielt hatte 
und mir ist es nicht aufgefallen :/

Ich habe jetzt auf jedenfall gelernt mit der AC und DC Messung am Oszi 
gewissenhafter umzugehen.

Allen die hier mit geholfen vielen Dank!

[GeraldB (Gast)]

Polarlicht schrieb:
> Zur Masse befindet sich ein 330 Ohm Widerstand und vom Ausgang zum
> nicht invertierenden Eingang ein 10 kOhm Poti.

Übrigens stimmte dein Prosa-Schaltpan nicht mit dem tatsächlichen 
Schaltplan überein.

[HildeK (Gast)]

BobDylan schrieb:
> Das Schaltbild sieht man, wenn man den Link anklickt... Außerdem ist die
> Schaltung sowas von banal, dass sich ein Schaltbild erübrigt.

Den nicht invertierenden OPA-Verstärker kenne ich auch!
Aber nicht, was der TO an sonstiger Beschaltung, Art der Quelle, 
Koppelkondensatoren, tatsächliche Stromversorgung noch verbaut hat.

Auf dem Oszi-Foto glaube ich zu erkennen, dass er AC-Coupling 
eingestellt hat. Was ist, wenn auf Grund zusätzlicher/fehlender 
Beschaltung der Ausgang am Anschlag hängt?

[HildeK (Gast)]

Polarlicht schrieb:
> Also auf Wunsch hier trotzdem nochmal ein Schaltbild.

Danke, aber das ist nicht alles.
Woher kommt die Versorgung? Hat die drei Pole: +VCC, GND, -VCC?
Welche Quelle ist vorne angeschlossen? Hat die Quelle einen 
Ausgangskondensator?

[HildeK (Gast)]

Zum Dritten!
Sieht es so aus, wie im angehängten Bild? Oder, was weicht davon ab?

[BobDylan (Gast)]

HildeK schrieb:
> Zum Dritten!

Sag mal, liest du auch mal was, bevor du wild drauf lospostest? Der 
"Fehler" ist längst gefunden, und das Problem somit geklärt.

Steht alles weiter nördlich. Muttu nur ankukken! (Und verstehen; daran 
haperts wohl...)

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

", weil jemand am Funktionsgenerator gespielt hatte und mir ist es nicht 
aufgefallen :/"

Am Funktionsgenerator ist aber Spielen streng verboten! Die vielen 
Knöpfchen...

Mit einem Kondensator am Eingang und z.B. 100 kOhm zu Gnd hättest Du 
einen DC-Offset ausschließen können. Es gibt leider oft einen 
Unterschied zwischen dem gedachten und dem realen Aufbau.

MfG

[HildeK (Gast)]

BobDylan schrieb:
> Steht alles weiter nördlich. Muttu nur ankukken!
Ja, da hast du recht. So kann es halt mal sein, wenn man unterbrochen 
wird.

> (Und verstehen; daran haperts wohl...)
Was hattest denn du beigetragen? Ich wollte die weitere Beschaltung 
sehen und daran lag es auch!