Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik TL081 Offset bei Single supply


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von Daniel (Gast)


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Hallo an alle, ich würde gern den TL081 an einer unipolaren 
Spannungsversorgung betreiben. Das dürfte anhand von Datenblatt kein 
Problem sein.

Ist es korrekt, dass bei der Offset Kompensation anstatt der sonst 
negativen Versorgungsspannung dann die Masse genommen wird?

Danke und Grüße

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Daniel schrieb:
> ich würde gern den TL081 an einer unipolaren
> Spannungsversorgung betreiben. Das dürfte anhand von Datenblatt kein
> Problem sein.
Ja, das geht sicher, sofern die minimale Betriebsspannung beachtet wird.
Mit 5V Single-Supply würde ich es nicht probieren.

> Ist es korrekt, dass bei der Offset Kompensation anstatt der sonst
> negativen Versorgungsspannung dann die Masse genommen wird?
Ja klar. Das ist ja dann quasi die neg. Betriebsspannung.

Die Frage ist, was du eigentlich bezwecken willst.
Womöglich ist für deinen Zweck der TL8x ein ungünstigste Typ, sowohl 
bezüglich Betriebsspannung als auch bezüglich Offset und Drift.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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U. M. schrieb:

> Ja, das geht sicher, sofern die minimale Betriebsspannung beachtet wird.

ACK. Bei 10V Betriebsspannung könnte man gerade mal
die mittleren 2V nutzen.

von Daniel (Gast)


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Will den als impedanzwandler vorschalten, da die LOGO 8 mir einen zu 
großen Strom im AI zieht. 12 V D.C. Supply

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Daniel schrieb:
> Will den als impedanzwandler vorschalten

Dann reicht auch nur ein Transistor. Da hast Du dann keine Probleme mit 
Offset und massiven Spannungsverlusten an den Rails. Es fehlen am 
Ausgang höchstens 0,7V nach Vcc.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Ach Du grüne Neune schrieb:
> Dann reicht auch nur ein Transistor.
Ah ja.
Un du meinst, dass ein Transistor mit einem Basisstrom von paar 10uA 
einem Spannungsfolger mit Biasstrom im pA-Bereich tatsächlich Konkurrenz 
machen kann.
> Da hast Du dann keine Probleme mit Offset
Nein, natürlich lohnt es dann nicht, wegen ein paar mV zu jammern, wo 
doch die U_be eh einen TK von ca. -2mV/K haben wird.

> und massiven Spannungsverlusten an den Rails.
> Es fehlen am Ausgang höchstens 0,7V nach Vcc.
Wieso das? Die U_ce kann doch bis ca. 0,2V gegen Vcc ausgesteuert 
werden.

Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
von Daniel (Gast)


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Wenn ich unsere Schaltungen der Profis in unserer Firma anschaue stelle 
ich fest, das keiner einem Transistor als Impedanzwandler nimmt !! Ein 
TL 081 kostet doch nicht die Welt ...

Danke

von Jörg R. (solar77)


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Daniel schrieb:
> Will den als impedanzwandler vorschalten, da die LOGO 8 mir einen
> zu großen Strom im AI zieht. 12 V D.C. Supply

Beschalte ihn als Spannungsfolger, der Bergriff wurde weiter oben schon 
genannt.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverstärker-Grundschaltungen#Spannungsfolger_.28Impedanzwandler.29

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Daniel schrieb:
> Wenn ich unsere Schaltungen der Profis in unserer Firma anschaue stelle
> ich fest, das keiner einem Transistor als Impedanzwandler nimmt !!

Sicher?

von Possetitjel (Gast)


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Daniel schrieb:

> Wenn ich unsere Schaltungen der Profis in unserer
> Firma anschaue stelle ich fest, das keiner einem
> Transistor als Impedanzwandler nimmt !!

Naja, "Profi" bedeutet ja nicht "Ahnung haben"...

SCNR

von Jens G. (jensig)


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> Ach Du grüne Neune (Gast)

>Daniel schrieb:
>> Will den als impedanzwandler vorschalten

>Dann reicht auch nur ein Transistor. Da hast Du dann keine Probleme mit
>Offset und massiven Spannungsverlusten an den Rails. Es fehlen am
>Ausgang höchstens 0,7V nach Vcc.

Wenn Dein Transistor mit rund 0,7V Offset noch keine Offset-Probleme 
hat, dann hat der genannte TL081 erst recht keine Probleme damit, auch 
wenn man die Offset-Korrektur gleich ganz wegläßt. Und da der TO ohnehin 
nur eine unipolare Versorgung nehmen will, zweifle ich sehr daran, daß 
er überhaupt eine Korrektur braucht. Also am besten gleich ganz 
weglassen ...

von Der Andere (Gast)


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Daniel schrieb:
> Will den als impedanzwandler vorschalten, da die LOGO 8 mir einen zu
> großen Strom im AI zieht.

Was genau willst du damit erreichen? Welche Spannungen erwartest du an 
Ein und Ausgängen.

Daniel schrieb:
> ich würde gern den TL081 an einer unipolaren
> Spannungsversorgung betreiben. Das dürfte anhand von Datenblatt kein
> Problem sein.

Dann hast du dir bestimmt auch die Zeile:
"VCM Common-mode voltage"
genau angeschaut.

Daniel schrieb:
> Wenn ich unsere Schaltungen der Profis in unserer Firma anschaue stelle
> ich fest, das keiner einem Transistor als Impedanzwandler nimmt

Aber garantiert auch keinen TL081 in single supply als Imopedanzwandler.
Aber warum machst du es nicht einfach so wie die Profis in eurer Firma?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sicher ist jedenfalls, das ein TL081 als Impendanzwandler bei 12V 
Speisung nicht den Bereich 0-12V am Ausgang durchfahren kann. Aber dazu 
gibts doch moderne Rail-to-Rail OpAmps, die sich dem idealen Opamp so 
genähert haben, das fast keine Wünsche mehr offen bleiben.
Der ICL7616 z.B., den es gerade bei Pollin billig gibt, hat einige pA 
Eingangsstrom, kommt bis auf 100mV an die Rails, hat 
Offsetkontrolleingänge, erweiterten Common Mode und 'koset fast gar 
nix'.
Es gibt mittlerweile dutzende solcher Bausteine, so das man den TL081 
und seine Kumpels eigentlich von der Bestellliste streichen kann.

: Bearbeitet durch User
von Thomas E. (picalic)


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Der Andere schrieb:
> Aber warum machst du es nicht einfach so wie die Profis in eurer Firma?

Ich würde da zuerst fragen: "Warum fragst Du hier und nicht die Profis 
in eurer Firma?"

von Der Andere (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Aber dazu
> gibts doch moderne Rail-to-Rail OpAmps, die sich dem idealen Opamp so
> genähert haben, das fast keine Wünsche mehr offen bleiben.

Man sollte aber trotzdem mal ein Blick ins Datenblatt werfen.
z.B der von dir genannte ICL7616
hat eine Slew Rate von gerade mal 0,016V/µs. Das heist für einen Swing 
von 0 auf 12V braucht der 750µs = 0,75ms also fast eine Millisekunde. 
Muss nicht stören, kann aber. Aus einem 1kHz Rechteck macht der schon 
ein wunderbares Trapezsignal.
Genauso mit der Rail to Rail Fähigkeit. Bei einem Lastwiderstand von 
100kOhm 10V Versorgung und 25°C kommt er auf 0,1V an die Rails.
bei einem Lastwiderstand von 10kOhm (also gerade mal maximal +-.0,5mA) 
und 25°C kommt er nur noch auf 0,5V an die Rails, bei 0°C sogar nur noch 
auf 0,7V.

Quelle:
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/ICL7611-ICL764X.pdf

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Daniel schrieb:
> Wenn ich unsere Schaltungen der Profis in unserer Firma anschaue stelle
> ich fest, das keiner einem Transistor als Impedanzwandler nimmt !!

"Profi" heißt erstmal nur, daß die damit ihren Lebensunterhalt 
verdienen. Nicht, daß sie darin besonders gut wären.

Aber natürlich hast du nicht unrecht: wenn es um eine Messung geht, 
wird man weit eher einen OPV als Impedanzwandler nehmen als einen 
Transistor. Eben weil der Transistor die Spannung um ca. 0.7V verschiebt 
und diese 0.7V auch noch temperaturabhängig sind.

Andererseits:

> Ein TL 081 kostet doch nicht die Welt ...

Stimmt zwar. Aber der TL081 ist in dieser Anwendung sogar noch 
schlechter (und zwar deutlich schlechter) als ein Transistor. Denn er 
ist weit vom idealen OPV entfernt. Bei Versorgung mit 0V und 12V kann er 
am Ausgang bspw. nur Spannungen zwischen 3V und 9V liefern. Das mag im 
Einzelfall tolerierbar sein. Aber als generische Lösung für einen 
Analogeingang, der normal von 0V bis 12V messen kann, ist es etwas 
dürftig.

Die Lösung wurde schon genannt: einen OPV nehmen, der mit dem Ausgang 
näher an die Betriebsspannung kommt. Der übliche Fachbegriff ist 
tail-to-rail OPV.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Der Andere schrieb:
> Man sollte aber trotzdem mal ein Blick ins Datenblatt werfen.

Das muss man sowieso immer. Der ICL7616 macht bei Iq = 1mA allerdings 
schon 1,6V/µs, ist also deutlich schneller als der Wert, den du nennst.

Es geht hier aber anscheinend um den Eingang zu einer SPS und nicht um 
NF oder HF, scheint also eher ein langsamer Messeingang zu sein.
Es gibt aber auch schnelle R2R OpAmps, falls der TE sowas benötigt.

von Olaf (Gast)


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Nimm einen modernen OP der sowohl am Ausgang wie auch am Eingang 
Rail2Rail kann. Als Nebeneffekt ist der dann so gut das du den Offset 
nicht mehr einstellen musst. Der TL081 ist auch schon 30Jahre alt und du 
benutzt doch auch kein 30Jahre altes Handy oder?

Olaf

von Der Andere (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Der ICL7616 macht bei Iq = 1mA allerdings schon 1,6V/µs

Ich hatte den Wert aus der "Electrical Characteristics" tabelle Seite 4 
und 5 des von mir angehängten Datenblatts. Es ist richtig, weiter unten 
findet sich die Slew Rate nochmal detaillierter.
Allerdings würde der TO glaube ich keinen OP brauchen wenn die Quelle 
1mA liefern würde. Er schrieb:

Daniel schrieb:
> Will den als impedanzwandler vorschalten, da die LOGO 8 mir einen zu
> großen Strom im AI zieht.

Matthias S. schrieb:
> Es geht hier aber anscheinend um den Eingang zu einer SPS und nicht um
> NF oder HF, scheint also eher ein langsamer Messeingang zu sein.
> Es gibt aber auch schnelle R2R OpAmps, falls der TE sowas benötigt.

Klar, mein Beitrag war nur als Ergänzung zu deinem Posting gemeint, 
nicht als Kritik. Und die Slew Rate ist schon extrem niedrig (bei 
niedrigem Iq).

von Jörg R. (solar77)


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Daniel schrieb:
> Wenn ich unsere Schaltungen der Profis in unserer Firma anschaue
> stelle ich fest, das keiner einem Transistor als Impedanzwandler nimmt !!
> Ein TL 081 kostet doch nicht die Welt ...

...und einige wertvolle Informationen auch nicht;-)

Woher kommt das Signal das du verstärken möchtest?
Wieviel Strom benötigt die Logo 8 im Eingang?
Ist dein Signal digital oder analog?
Nur weil ein OPV verwendet wird muss es ja nicht automatisch analog 
sein;-)
Welche Anforderungen stellst du sonst an das Signal?

Bist Du noch dabei oder ist der Thread (wieder einmal) eine Luftnummer?

: Bearbeitet durch User
von Ach Du grüne Neune (Gast)


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@Jörg R.
Das sind alles sehr gute Fragen!
Wenn man darauf Antworten erhalten würde, könnte man die Schaltung 
entweder stark vereinfachen oder einen gezielten Lösungsvorschlag 
anbieten.

von Jörg R. (solar77)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> @Jörg R.
> Das sind alles sehr gute Fragen!

Danke;-)

Bevor keine Infos von Daniel kommen ist alles nur Spekulation. Und 
solange wäre es Zeitverschwendung weiter zu kommentieren.

Ich kenne die Logo 8 nicht und weiß daher auch nicht was sie am Eingang 
benötigt. Ich kenne aber auch die Quelle nicht aus der das Signal kommt 
was Daniel aufbereiten möchte.

Und solange widmen wir uns anderen Threads...;-)

von Manfred (Gast)


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Olaf schrieb:
> Der TL081 ist auch schon 30Jahre alt und du
> benutzt doch auch kein 30Jahre altes Handy oder?

Dummsabbellei. Seine Kumpels TL074 / TL064 sind hier lagerhaltig und 
auch heutzutage noch sinnvoll einsetzbar - aber im Rahmen ihrer 
Spezifikationen, die Parameter der Eingänge sind nicht schlecht.

Die Bastler setzen LM324 ein, den hasse ich wegen seiner schlechten 
DC-Stabilität, der ist auch xx-Jahre alt.

von Jens G. (jensig)


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@ Jörg R. (solar77)

>Woher kommt das Signal das du verstärken möchtest?
>Wieviel Strom benötigt die Logo 8 im Eingang?
>Ist dein Signal digital oder analog?
>Nur weil ein OPV verwendet wird muss es ja nicht automatisch analog
>sein;-)
>Welche Anforderungen stellst du sonst an das Signal?

>Bist Du noch dabei oder ist der Thread (wieder einmal) eine Luftnummer?

Alles unwichtig, denn er fragte doch nur:

>Ist es korrekt, dass bei der Offset Kompensation anstatt der sonst
>negativen Versorgungsspannung dann die Masse genommen wird?

Und das wurde doch beantwortet.

von Possetitjel (Gast)


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Olaf schrieb:

> Der TL081 ist auch schon 30Jahre alt und du
> benutzt doch auch kein 30Jahre altes Handy oder?

Das nicht -- aber ein fast 50 Jahre altes Gehirn.

SCNR

von Mani W. (e-doc)


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Possetitjel schrieb:
> Das nicht -- aber ein fast 50 Jahre altes Gehirn.

Full Ack!

von Mani W. (e-doc)


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Manfred schrieb:
> Die Bastler setzen LM324 ein, den hasse ich wegen seiner schlechten
> DC-Stabilität, der ist auch xx-Jahre alt.

So sind eben die Geschmäcker!

324, 224, 124 je nach Temperaturbereich...

In Kombination mit 4093 lässt sich damit sehr Vieles einfach bauen...

von Daniel (Gast)


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Hallo an alle und Danke für die Kommentare. Die Logo hat eine 
Eingangsimpedanz von 72 kohm bei 0..10 V. Der Belimo Rückführungssensor 
hat 1k, 2,8k oder 5 kohm gesamt. Den hab ich noch nicht. Der hängt an 10 
V DC und soll die Possition der Logo melden. Hoffe die Information 
reichen?

Danke und Grüße

Daniel

von Jörg R. (solar77)


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Jens G. schrieb:
> @ Jörg R. (solar77)
>
>>Woher kommt das Signal das du verstärken möchtest?
>>Wieviel Strom benötigt die Logo 8 im Eingang?
>>Ist dein Signal digital oder analog?
>>Nur weil ein OPV verwendet wird muss es ja nicht automatisch analog
>>sein;-)
>>Welche Anforderungen stellst du sonst an das Signal?
>
>>Bist Du noch dabei oder ist der Thread (wieder einmal) eine Luftnummer?
>
> Alles unwichtig...

Sehe ich nicht so.


>>Ist es korrekt, dass bei der Offset Kompensation anstatt der sonst
>>negativen Versorgungsspannung dann die Masse genommen wird?
>
> Und das wurde doch beantwortet.

Ja, aber Dich habe ich nicht gefragt😀 Und der TO hat sogar geantworter.


> Daniel schrieb:
>> Die Logo hat eine Eingangsimpedanz von 72 kohm bei 0..10 V.
>
> Dann fließen max. 140 uA, bzw. 0,14 mA.
>
>> Der Belimo Rückführungssensor hat 1k, 2,8k oder 5 kohm gesamt.
>> Den hab ich noch nicht. Der hängt an 10 V DC und soll die Possition der
>> Logo melden. Hoffe die Information reichen?
>
> Na, so richtig kann ich damit nichts anfangen🤔

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5353207 wurde vom Autor gelöscht.
von Manfred (Gast)


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Mani W. schrieb:
>> ..., der ist auch xx-Jahre alt.
> So sind eben die Geschmäcker!

Richtig, neben Schwerpunkten der Anwendung entwickelt man auch 
persönliche Vorlieben, wie man die Lösungen angeht.

Wenn Bauelemente 40 Jahre nach Markteinführung noch immer aktuell 
gefertigt werden, ist offenbar noch jede Menge gewerblicher Bedarf 
vorhanden.

Vom LM741 redet niemand mehr, die 78xx-Regler hingegen nähern sich schon 
dem Rentenalter und sind noch immer aktiv.

von Mani W. (e-doc)


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Manfred schrieb:
> Vom LM741 redet niemand mehr, die 78xx-Regler hingegen nähern sich schon
> dem Rentenalter und sind noch immer aktiv.

Wer den 741 kennt, kann damit Einiges bauen, bei Single Supply sieht es
natürlich anders aus als beim 324...


Ausfallrate gleich Null...

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