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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 100nF bei OP?


Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Heute mal eine seltsame Frage:

Benötigt man bei OPs auch 100nF an der Betriebsspannung?

Wenn ja: Mein OP ist symmetrisch versorgt. Verwende ich dann 2* 100nF
jeweils von VSS und VDD auf GND?

Autor: Christian Gärtner (christiang)
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Ja,

besser ist das.

Autor: Dietmar (Gast)
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Es hat allerdings hier eine etwas andere Bedeutung als bei einem
Digitalbaustein.

Gruß

Dietmar

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Kannst du mir etwas mehr darüber erzählen, pls?

Autor: Unbekannter (Gast)
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Bei CMOS-Schaltungen brauchts Kondensatoren um den kurzeitigen hohen
Strombedarf beim Schalten zu decken. (Da wird das Gate von
MOS-Transistoren umgeladen). Die normale Versorgung ist zu träge dazu
und wird auch noch träger durch die Induktivität der
Versorgungsleitungen. Deshalb kleine, schnelle Kerkos direkt am IC.

Bei OPs verhält es sich etwas anders. Hier schaltet bekanntlich nichts.
Die Kondensatoren dienen dazu HF nach Masse kurzzuschliessen. Man sieht
damit die HF nicht mehr am Ausgang des OPs. Wobei man aber dazu sagen
muss, dass moderne OPs eine sehr gute PSRR (~120dB) haben und eh nicht
viel von den Versorgungsanschlüssen zum Ausgang gelangt.

Autor: Dietmar (Gast)
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@Thomas:

PSRR (positive supply rejection ratio), bedeutet: Reaktion der
Offsetspannung aus Versorgungsspannungs-Schwankungen, also auch Störung
durch unvermeidbares Rauschen aus Digitalschaltungen zum Beispiel. Gerne
verwendet man deshalb für solch analoge Schaltungen eine separate
Stromversorgung.

"Unbekannter" hat es richtig beschrieben. Die Entwicklung der
integrierten OP geht auf die 1970-er Jahre zurück, und bei älteren
Bausteinen ist die PSRR weniger gut, d.h. eine schlecht gesiebte
Versorgungsspannung wirkt sich um so störender auf die Schaltung aus.

120 dB sind aber schon jenseits von Gut und Böse. Der LM324, ein Design
aus den Ende-1970-er Jahren, bringt es imerhin noch auf 100 dB, das ist
immerhin ein Faktor 10 Unterschied. Als guter Designer, sollte man sich
dennoch mit dem Thema beschäftigen.

Habe gerade OP des Typs LM318 mit PSRR von nur 30 dB entdeckt. Da ist
die Frage nach der guten Stromversorgung sicher extrem wichtig. Der hat
jedoch andere gute Eigenschaften, nämlich eine sehr hohe Slew Rate bzw.
hohe Transitfrequenz von 15 MHz.

Gruß

Dietmar

Autor: Thomas (Gast)
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@Dietmar,

ganz so übel ist der LM318 nicht (65-80 dB PSRR). Diese ist jedoch auch
Frequenzabhängig, d.h. bei hohen Frequenzen ist die Unetrdrückung nicht
mehr so gut. i.a. nimmt man für OP´s auch höhere Kapazitätswerte
(1-10uF) zuätzlich dazu die 100nF....Es gibt auch dort Rückwirkungen
auf die Versorgung, nicht so heftig wie bei Digitalschaltungen, aber
bei 10MHz ist das ganze auch nicht ohne. Also am besten ein paar
Tantals und ein paar Kerkos...

Gruß Thomas

Autor: Thomas Pototschnig (pototschnig)
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Vielen Dank für die ausführlichen Postings!

Ich werd mir dann angewöhnen einfach 2* 100nF zu verwenden.

Mich hat es nur sehr gewundert weder von 100nF Kondensatoren für OPs zu
lesen, als auch ein Haufen an Schaltungen - die auch in
Elektronikzeitschriften abgedruckt werden - zu sehen, die die 100nF
auch nicht benötigen.

So im Gesamten scheint es wohl recht unkritisch zu sein, wenn man einen
guten OP (z.B. OP07) verwendet :-)

Autor: Dietmar (Gast)
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@Thomas:

Nein nein, ich habe auch nicht von "Übel" gesprochen.

Habe alte Vergleichstabellen, Handbücher von Anfang 1990, und da sind
zu einem OP-Typen die Daten von z.B. 25 Herstellern auf einer Seite
schön übersichtlich dargestellt. LM318 mit PSRR von 30 db, war ein
extremer Ausreißer eines Herstellers, andere liegen natürlich schon bei
80 dB.

Ansonsten: Einen "guten" OP, bei dem alle Parameter überragend sind,
gibt es ja nicht. Hohe Slew Rate und Transitfrequenz, in der einen
Anwendung wichtig, widerspricht sich z.B. mit geringem
Energieverbrauch, was in der anderen Anwendung wichtiger ist. Ein
Universaltyp hat von allem etwas, aber ist auch in keiner Eigenschaft
besonders hervorstechend. Ein Super-OP, mit SR von 50V/µs, hat dafür
eine schlechte PSR, und vielleicht noch hohe Offsetspannungen. Es ist
nur wichtig, was man speziell für die Anwendung braucht. Sonst macht
die Typenvielfalt keinen Sinn.

Gruß

Dietmar

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