Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Rail-To-Rail ICs


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von Gon F. (gohn)


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Hallo zusammen ich hätte eine Frage

Ich lies vorhin folgendes : Ein OPV mit Rail-to-Rail-Eingang ist ein 
OPV, dessen Eingänge den Wert
der versogungsspannung (V+ oder V-) annehmen dürfen.

Das ist doch normal bei OPV? Oder irre ich mich da.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Gon F. schrieb:
> Oder irre ich mich da.

Ja, du irrst. Wenn es normal wäre, würde es nicht hervorgehoben. :)

von Udo S. (urschmitt)


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Gon F. schrieb:
> Das ist doch normal bei OPV? Oder irre ich mich da.

Nein, es gab und gibt immer noch OPs bei denen man bis zu mehreren Volt 
von den "rails" also den Versorgungsspannungen wegbleiben musst, wenn 
der OP sich sauber verhalten sollte.

Insbesondere kann ein Rail to Rail OP auch mit seiner Ausgangsspannung 
bis (fast) an die Versorgungsspannungen ran.

von Mikrowilli (Gast)


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Nimm als Beispiel dieses Datenblatt des TL082: 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl082.pdf . Seite 6: Bei +/-15V 
Versorgungsspannung garantiert der Hersteller die einwandfreie Funktion 
nur für Eingangsspannungen zwischen -11V und +11V (Common Mode Range). 
Rail-to-Rail Input ist also keine Selbstverständlichkeit.

von georg (Gast)


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Gon F. schrieb:
> Das ist doch normal bei OPV?

Das kommt drauf an, was du unter "dürfen" verstehst. Dürfen darfst du 
meistens schon, aber die korrekte Funktion ist in der Nähe der 
Versorgungsspannungen eben nicht garantiert, es sei denn es ist Rail to 
Rail angegeben. Dann darfst du nicht nur, es funktioniert auch.

Georg

von Entsimplifikator (Gast)


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Udo S. schrieb:
> Insbesondere kann ein Rail to Rail OP auch mit seiner Ausgangsspannung
> bis (fast) an die Versorgungsspannungen ran.

Oh du heilige Vereinfachung :-(

Nein, SO einfach ist das nicht.
Nur IC mit Rail to Rail Ausgängen (!!!) können fast an die Versorgung 
ran. Es gibt auch solche, die nur EIngänge haben.

Da geht der Spass aber erst los. Denn VSS und VCC erreichen sie nur 
theoretisch.

Schau mal ins Datenblatt, da gibts etwas, das heißt Headroom. Die Rails 
werden nur bei 0,0mA Last erreicht, das heißt, ein IC kann dann keinen 
Strom mehr treiben.
Üblich ist ein "Headroom" von 300mV oder in dem Bereich zumindest. Den 
Headroom gibts nach oben und unten.
Warum das so ist : Ein OPV oder sonstiger IC hat üblicherweise eine 
CMOS-Ausgangsstufe mit etlichen Ohm Innenwiderstand. Den Rest besorgt 
Herr Ohm ;-)

Wer einen Rail2Rail OPV verwendet, und seine Schaltung so auslegt, dass 
50mV vorkommen können, wird eine herbe Überraschung erleben.

von Udo S. (urschmitt)


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Entsimplifikator schrieb:
> Nein, SO einfach ist das nicht.
> Nur IC mit Rail to Rail Ausgängen (!!!) können fast an die Versorgung
> ran.

Prima, nenn mir bitte mal einen der als "Rail to Rail OP" bezeichnet 
ist, aber nur die Eingänge an die Rails dürfen.

Entsimplifikator schrieb:
> Da geht der Spass aber erst los. Denn VSS und VCC erreichen sie nur
> theoretisch.

Und deshalb schrieb ich "(fast)".

von tilo (Gast)


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Entsimplifikator schrieb:
> Udo S. schrieb:
>> Insbesondere kann ein Rail to Rail OP auch mit seiner Ausgangsspannung
>> bis (fast) an die Versorgungsspannungen ran.
>
> Oh du heilige Vereinfachung :-(

Gute Erklärung!


In der Realität verhalten sich viele OPs auch nicht symmetrisch, wenn es 
in Richtung +-Ub geht.

Kann sein, dass man an +Ub fast rankommt, während der Abstand zu -Ub 
wesentlich größer ausfällt (oder umgekehrt).


Viele beliebte OPs wie TL071, LM833, JRC4580, NE5534 benötigen nach 
Herstellerangaben eine Versorgungsspannung von mindestens -+5V (10V). 
Trotzdem sitzen sie häufig in Geräten, die mit einem 9V-Block betrieben 
werden.

Für den TL072 habe ich es mal ausgemessen, bei meiner Testschaltung fing 
er ab +-1,8V (3,6V) an, zuverlässig zu arbeiten. Ab dieser Spannung 
konnte er ein 100mVpp-Signal (Dreieck, 1kHz) ordentlich buffern.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Udo S. schrieb:
> Prima, nenn mir bitte mal einen der als "Rail to Rail OP" bezeichnet
> ist, aber nur die Eingänge an die Rails dürfen.

Ich finde zumindest bei STM im product selector auf Anhieb viele, die 
zwar output r2r sind aber nicht input.

Anders herum bei denen eher nicht, aber es ändert nichts daran, dass man 
zwischen beiden unterscheiden sollte, um exakt zu sein.

von Harald W. (wilhelms)


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Gon F. schrieb:

> Ich lies vorhin folgendes : Ein OPV mit Rail-to-Rail-Eingang ist ein
> OPV, dessen Eingänge den Wert
> der versogungsspannung (V+ oder V-) annehmen dürfen.
>
> Das ist doch normal bei OPV? Oder irre ich mich da.

Normalerweise "dürfen" die zwar, aber hinten kommt dann Mist raus.
Ein typisches Stichwort ist daz.B. "phase reversal".

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