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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Batterie-Betrieb 9V - besserer OpAmp als TL071 oder TL072


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Autor: Harald (Gast)
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Hallo,

für eine Audioschaltung mit 9V-Block-Betrieb (bzw. 8,4V 
NiMH-Akku-Betrieb) benötige ich zwei Operationsverstärker.

Im Test funktioniert es mit einem TL072. Der ist aber von der 
Spezifikation nicht für so niedrige Spannungen ausgelegt.

Weil sowieso grade eine Bestellung bei Mouser ansteht, würde ich also 
dort gerne einen passenderen OpAmp bestellen.
Etwas besseres als den TL071/72 findet man aber gar nicht so leicht. Es 
gibt zwar viele OPs, die in dem einen oder anderen Punkt besser sind, 
aber einen OP, der in allen Punkten überlegen wäre, konnte ich noch 
nicht entdecken.

Hier die Anforderungen:

-weitgehend niedriges Rauschen
-geringer Stromverbrauch (ca. 2mA)
-relativ weiches Clipping
-Funktion mit niedriger Versorgungsspannung (ca. +-2V)
-hoher Eingangswiderstand (jFET)
(-eventuell rail2rail)

Habe folgende Typen gefunden, leider in Klammern die Kontraindikationen:
-TL971 bzw. TS971 (Eingangs-R zu niedrig weil BiPo!?)
-MUSES8832 (kostet bei Mouser 13 Euro)
-OPA1688 (Eingangs-R zu niedrig weil BiPo!?)
-LME49721 (bis max. 5.5V, Eingangs-R zu niedrig weil BiPo!?),
-NJM4580 (säuft 9mA, Eingangs-R zu niedrig weil BiPo!?)

Gibt es einen echten und lohnenden Ersatz für die oben genannte 
Anwendung für den mittlerweile in die Jahren gekommenen TL072, der auch 
bei Mouser erhältlich ist und weniger als 5€ kostet?

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Harald schrieb:

> Es gibt zwar viele OPs, die in dem einen oder anderen Punkt
> besser sind, aber einen OP, der in allen Punkten überlegen
> wäre, konnte ich noch nicht entdecken.

Deshalb gibts auch so viele verschiedene OPVs.
Ein guter Kompromiss zwischen Preis und Audio-
qualität bietet der NE5532. Das ist aber kein
R2R-OPV.

Autor: MaWin (Gast)
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OPA134, 2134.
Ist aber kein Rail-To-Rail.

Autor: Harald (Gast)
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Danke!

Harald W. schrieb:
> Deshalb gibts auch so viele verschiedene OPVs.
> Ein guter Kompromiss zwischen Preis und Audio-
> qualität bietet der NE5532. Das ist aber kein
> R2R-OPV.

Den NE5532 habe ich auch hier, aber er hat einen Bipo-Eingang und damit 
einen viel zu niedrigen Eingangswiderstand für die Anwendung.

MaWin schrieb:
> OPA134, 2134.
> Ist aber kein Rail-To-Rail.

OPA134 und OPA2134 verbraucht ca. 2 mal so viel Strom (4mA), sieht 
ansonsten gut aus.


Bezieht sich bei einem Mehrfach-Channel-OP der Begriff "Operating Supply 
Current" immer auf einen einzelnen OP im Gehäuse?
(also so, dass man den Wert für einen 2fach-OP wie TL072 verdoppeln 
muss, um den Gesamtverbrauch zu ermitteln?)

Autor: Der Andere (Gast)
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Harald schrieb:
> aber er hat einen Bipo-Eingang und damit
> einen viel zu niedrigen Eingangswiderstand für die Anwendung.

Für welche Audioanwendung braucht man bitte einen so hohen 
Eingangswiderstand?
Zumal du von Clipping redest, der Ausgang also dann mehrere Volt ACss 
haben muss.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Harald schrieb:
> Danke!
>
> Harald W. schrieb:
>> Deshalb gibts auch so viele verschiedene OPVs.
>> Ein guter Kompromiss zwischen Preis und Audio-
>> qualität bietet der NE5532. Das ist aber kein
>> R2R-OPV.
>
> Den NE5532 habe ich auch hier, aber er hat einen Bipo-Eingang und damit
> einen viel zu niedrigen Eingangswiderstand für die Anwendung.

Was für eine spezielle Anwendung hast Du denn? Für normale
NF-Anwendungen ist der NE5532 mehr als genug hochohmig.
Für spezielle Anwendungen braucht man auch spezielle OPVs.

> OPA134 und OPA2134 verbraucht ca. 2 mal so viel Strom (4mA), sieht
> ansonsten gut aus.

Das spielt bei Netzbetrieb normalerweise überhaupt keine Rolle.
Für Batteriebetrieb kann man ja andere OPVs verwenden. Typischer-
weise handelt man sich da aber andere Nachteile, z.B. häheres
Rauschen ein.

Autor: Harald (Gast)
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Der Andere schrieb:
> Für welche Audioanwendung braucht man bitte einen so hohen
> Eingangswiderstand?

Körperschalltonabnehmer (Piezo) mit Bassabschwächung.

Der zweite OP könnte niederohmiger sein, lieber hätte ich aber zwei OPs 
in einem Gehäuse (Dual Channel).


Harald W. schrieb:
> Das spielt bei Netzbetrieb normalerweise überhaupt keine Rolle.
> Für Batteriebetrieb kann man ja andere OPVs verwenden.

Ja, aber welchen. Er sollte ja wenn 'irgendwie' besser als der TL072 
sein, sonst macht ein Tausch ja keinen Sinn.

Autor: aumix (Gast)
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Mouser k.A. wie wärs mit

Mitsubishi  M5218 ~4V ~3mA,
FET Kollege M5238 braucht eben auch wieder ~10 bzw. +/-5V

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Harald schrieb:

>> Für welche Audioanwendung braucht man bitte einen so hohen
>> Eingangswiderstand?
>
> Körperschalltonabnehmer (Piezo) mit Bassabschwächung.

Das sollte mit dem NE5532 machbar sein.

Autor: Teo D. (teoderix)
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TLV277x
Supply Voltage Range 2.5 V to 5.5 V
Rail-to-Rail
1 mA Supply Current (Per Channel)
2 pA Input Bias Current
Shutdown Mode...IDD < 1 μA

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv2772.pdf

Autor: HildeK (Gast)
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Harald schrieb:
> für eine Audioschaltung mit 9V-Block-Betrieb (bzw. 8,4V
> NiMH-Akku-Betrieb) benötige ich zwei Operationsverstärker.
>
> Im Test funktioniert es mit einem TL072. Der ist aber von der
> Spezifikation nicht für so niedrige Spannungen ausgelegt.

Ich kann mir gerade nicht vorstellen, wie du den OPA beschaltest, so 
dass dessen Eingangswiderstand relevant ist.

Aber wenn deine Schaltung im Prinzip für dich funktioniert, dann nimm 
einfach zwei 9V-Blöcke und versorge symmetrisch.

Autor: Olaf (Gast)
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> für eine Audioschaltung mit 9V-Block-Betrieb (bzw. 8,4V
> NiMH-Akku-Betrieb) benötige ich zwei Operationsverstärker.

Denke nochmal ueber deine Versorgung nach. Fuer die alten Klassiker ist 
9V etwas wenig. Moderne OPs die alles das koennen wovon du traeumst 
koennen aber oft nur noch 5.5V.

Eventuell koenntest du dir nochmal TLV2382, TLV2252, TLC2262, TLC2272, 
LMC7101 oder TLV2231 anschauen. Die sollten alle 16V koennen.
Daten musst du selber vergleichen...

BTW: Es lohnt sich deshalb auch das Art of Elektonics anzuschaffen. 
Winfried hill hat darin Seitenweise OPVs verglichen.

Olaf

Autor: TomA (Gast)
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Hallo Harald,

der TL072 gehört zu einem Trio mit gleichen Grundeigenschaften:

TL08x - Universal
TL07x - Audio
TL06x - Batteriebetrieb

schau dir doch das Datenblatt zum TL062 an und vergleiche mit dem TL072.

Gruß. Tom

Autor: Harald W. (wilhelms)
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TomA schrieb:

> der TL072 gehört zu einem Trio mit gleichen Grundeigenschaften:
>
> TL08x - Universal
> TL07x - Audio
> TL06x - Batteriebetrieb

Dieses "Trio" ist m.E. ein gutes Beispiel dafür,
das es den "idealen OPV für alle Zwecke" nicht gibt.

Autor: Ingo W. (uebrig)
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Falls du dir Sorgen, wegen dem Spannungsteiler zur Vorspannungserzeugung 
machst, mit Bootstrap am Eingang bekommst du den Eingangswiderstand 
deutlich über den Widerstand der Teilerwiderstände. in diesem Beispiel 
liegen die bei 100k, der Eingangswiderstand liegt aber Größenordnungen 
darüber. (Wenn die Leerlaufverstärkung bei 10000 liegt, mit der 
Gegenkopplung auf 100 gebändigt wird, kannst du mit 10Mohm rechnen). Die 
100k Teilerwiderstände sind auch für einen bipolaren OPV niederohmig 
genug.

Autor: Klaus R. (klara)
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Olaf schrieb:
> TLC2272

Der sieht doch wie ein TL07x aus. JFet Eingänge, Rail2Rail und rauscht 
mit 9  nV/√Hz deutlich weniger als ein TL07x. Zudem kann der ab +/-2,2 V 
betrieben werden, bzw. 4,4 V Single Supply.
mfg klaus

Autor: nurmalso (Gast)
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TLC2272 ist ein  TLC272-Upgrade.
Hat also hochohmige CMOS-Eingänge.
Leider steigt das Rauschen auf 50nV/√Hz bei 10Hz.
Ansonsten ein gutes Teil.

Autor: Mark S. (voltwide)
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Bei einem hochohmigen Eingang ist vor allem der Eingangssrauschstrom, 
nicht die Eingangssrauschspannung zu betrachten. So gesehen könnte der 
TL062 hier durchaus passen. Ansonsten: Parametrische Suche bei Mouser 
oder Digikey.
Einer meiner Favoriten für Batteriebetrieb ist der OPA2196

Autor: Zeno (Gast)
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Muß man für so eine Anwendung einen OPV nehmen?
Gerade für Batteriebetrieb würde ich so etwas klassisch lösen und einen 
Verstärker mit rauscharmen Bipolartransistoren und einer FET-Vorstufe 
bauen.

Wenn's denn unbedingt mit OPV sein muß, dann könnte man auch ein FET als 
Impedanzwandler nehmen und die Verstärkung mit einem rauscharmen OPV 
machen.

Autor: Klaus R. (klara)
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nurmalso schrieb:
> TLC2272 ist ein  TLC272-Upgrade.
> Hat also hochohmige CMOS-Eingänge.
> Leider steigt das Rauschen auf 50nV/√Hz bei 10Hz.
> Ansonsten ein gutes Teil.

Jeder OPV rauscht bei 10 Hz mehr. Das ist pysikalisch bedingt.

Die vor 20 Jahren als "gut für Audio" eingestuften TL07x rauschen bei 1 
kHz mit 18 nV/√Hz. Der TLC2272 rauscht bei 1 kHz mit 9 nV/√Hz.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlc2272.pdf
Figure 51 gibt den typischen Verlauf des Rauschens eines OPV wieder, 
hier speziell für den TLC2272.

Der als rauscharm eingestufte NE5534 rauscht bei 10 Hz immerhin mit 10 
nV/√Hz, geht dann bei 2 kHz auf 4 nV/√Hz herunter.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne5534.pdf
Figure 7.

mfg Klaus

Autor: U. B. (pasewalker)
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TL061 ff haben wenigstens wenig Leistungsaufnahme
(max. 0,25 mA pro Verstärker).

Autor: Harald (Gast)
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Ich danke euch herzlich für die vielen Antworten und Vorschläge!!!

Autor: Peter D. (peda)
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Olaf schrieb:
> Moderne OPs die alles das koennen wovon du traeumst
> koennen aber oft nur noch 5.5V.

Dann nimmt man eben 2 oder 3 AAA und freut sich über die vielfache 
Laufzeit gegenüber einem schwachen 9V-Block.
Für NF-Zwecke sind 9V eh viel zuviel.

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