Hallo Da ich bei meiner letzten OPV Schaltung unerwartete Abweichungen im Ergebnis festgestellt habe, möchte ich vor dem nächsten Projekt eine paar Informationen zum "realen" OPV bei den Experten (euch) einholen: Annahmen und hintergrund Informationen: Spannung am Eingang und am Ausgang sind frei wählbar. OPV und Komparator werden nach der Versorgungsspannung gewählt. Das Ziel ist ein Zweipunktregler mit einem Verstärker für das Eingangsignal (LEM Wandler) ... Welche Vorteile hat eine große (z.B.: +-15V) / kleine (z.B.: +- 3V) Versorgungsspannung des OPVs? Was mir eingefallen ist: Vorteil klein: - Weniger Verlustleistung - Du/dt bei OPV begrenzt => höhere Frequenzen möglich (bei vollem Ausgangsspannungshub) Vorteile großer Versorgungsspannung: - Weniger Abweichung, da Offsetspannung, ... nicht so sehr ins Gewicht fällt. - Weniger Anfällig auf Störungen. Was kann sonst noch optimiert werden? - Invertierender Verstärker statt nicht invertierenden (kein Gleichtakthub) - ??? Leider fallen die Punkte in der Simulation noch nicht auf, darum bin ich dankbar für jeden Tipp.
Andreas G. schrieb: > Spannung am Eingang und am Ausgang sind frei wählbar. Dann ist es einfach: Jeder Operationsverstärker ist geeignet. Einen Punkt den du vergessen hast ist der mögliche Eingangs- und Ausgangsspannungsbereich. Je geringer die Versorgungsspannung, umso geringer sind auch diese beiden bereiche, zudem man da oft noch einen festen Wert von "oben" und "unten" subtrahieren muss, wenn es nicht gerade ein uneingeschränkter Rail-To-Rail Typ ist.
>Welche Vorteile hat eine große (z.B.: +-15V) / kleine (z.B.: +- 3V) >Versorgungsspannung des OPVs? keine signifikanten Vor-/Nachteile, solange der OPV nicht am Rande seiner Spezifikationen arbeiten muß. >Was mir eingefallen ist: >Vorteil klein: >- Weniger Verlustleistung >- Du/dt bei OPV begrenzt => höhere Frequenzen möglich (bei vollem >Ausgangsspannungshub) >Vorteile großer Versorgungsspannung: >- Weniger Abweichung, da Offsetspannung, ... nicht so sehr ins Gewicht >fällt. >- Weniger Anfällig auf Störungen. Das mögen alles tendenzielle Vor-/Nachteile sein. Aber ob das das eine oder andere ist, hängt schwer vom Einsatzzweck ab, von den geforderten Eigenschaften der Gesamtschaltung, und vom OPV selbst ab. Es bringt also gart nix, anhand Deiner Liste sich für große/kline Spannung entscheiden zu wollen. Liste doch eher die Anforderungen auf, dann wird entsprechend die Schaltung designed, bzw. entsprechend der OPV und dessen Ub gewählt.
Ein konkretes Beispiel: Nehmen wir mal einen Audio-Vorverstärker oder Mischer oder Filter an, der am Ausgang 1V effektiv liefern können soll, ohne dabei zu verzerren. Dazu brauche ich einen Hub von fast 3 Volt Spitze-Spitze. Selbst wenn eich einen nahezu idealen Operationsverstärker verwende, wird er das mit einer Spannungsversorgung von 3,3V (unsymmetrisch) wohl kaum leisten können. Also ist schon klar, dass ich hier eine deutlich höhere Spannung brauche. Welche, das hängt von den Eigenschaften des Konkreten OP-Amp ab und von einen Ansprüchen. Einen TL084 würde man in diesem Fall mit deutlich mehr als 6 Volt betreiben wollen. Eher 12V.
Andreas G. schrieb: > Welche Vorteile hat eine große (z.B.: +-15V) / kleine (z.B.: +- 3V) > Versorgungsspannung des OPVs? Häufig sind die OPAs mit großem Versorgungsspannungsbereich nicht in Rail2Rail ausgeführt, man hat immer einen Abstand von etwa 2V zu den Rails sowohl am Eingang als auch am Ausgang einzuhalten. Bei denen mit kleiner Versorgungsspannung ist das meist nicht so, sonst wäre der nutzbare Bereich fast unbrauchbar. > Was mir eingefallen ist: > Vorteil klein: > - Weniger Verlustleistung Ja, wird aber stärker vom Typ abhängen > - Du/dt bei OPV begrenzt => höhere Frequenzen möglich (bei vollem > Ausgangsspannungshub) Naja, es gibt für beide Varianten welche mir hoher Bandbreite und Slewrate. Man muss nur den richtigen Typ wählen. > Vorteile großer Versorgungsspannung: > - Weniger Abweichung, da Offsetspannung, ... nicht so sehr ins Gewicht > fällt. Prozentual mag das richtig sein, auch hier gilt wieder: es gibt sicher in beiden Kategorien welche, die auf niedrige Offsets optimiert sind. > - Weniger Anfällig auf Störungen. Störungen kommen durch den Aufbau, durch die Art der Zuführung der Eingangssignale. Ich würde das nicht dem OPA-Typ zuschieben. Wobei: es gibt Unterschiede im CMRR, aber auch da ist mir keine Signifikanz zum zulässigen Versorgungsspannungsbereich bekannt. Weitere Vorteile: der Signalhub am Ausgang (und Eingang) kann natürlich entsprechend größer sein. In Audioschaltungen ist man dann halt weiter weg von den Rauschbeiträgen der Komponenten. > Was kann sonst noch optimiert werden? > - Invertierender Verstärker statt nicht invertierenden (kein > Gleichtakthub) Das verstehe ich nicht. Ich sehe keinen wesentlichen Unterschied in den beiden Beschaltungsarten; hängt halt von der Anwendung ab. Großer Vorteil der nichtinvertierenden Beschaltung ist der hohe Eingangswiderstand. Nachteil: v ist immer ≥ 1.
Erst mal sollte man OpAmps und Komparatoren unterscheiden. Sie sind nicht dasselbe, man sollte einen ApAmp auch nicht als Komparator einsetzen wollen. Normale OpAmps wollen unten und/oder ober etwas Spielraum, zB 1.5-2V, man kann dort mit den Signalen nicht so weit an die Speisung ran. Nun gibt es Rail-Rail OpAmps. Bei denen darf man jeweils bis fast an die Speisung ran. Wobei zu unterscheiden ist Rain-Rain-In, Rail-Rail-Out und Rail-Rail-InOut. Deren Werte sind aber meist schlechter. Und sie sind teurer. Daher genau mit dem Datenblatt abgleichen. Das voll abgehobene Megateil, mit hoher Grenz Frequenz, niedere Offsetspannung, minimales Rauschen, .. gibts nur als normalen OpSAmp. Ich schliesse mich meinem Vorredner an. Erst die Anforderungen zusammenfassen, dann evaluieren, und entscheiden.
Andreas G. schrieb: > Welche Vorteile hat eine große (z.B.: +-15V) / kleine (z.B.: +- 3V) > Versorgungsspannung des OPVs? Wenn du eine Ausgangsspanung von +10V bis -10V brauchst, hilft dir ein OpAmp der mit 5V/0V versorgt wird genau Null Komma Nichts. Du brauchst also eine Versorgungsspannung passend zur benötigten Ausgangsspannung. Und 5V/0V reichen auch nicht, wenn der Ausgang exakt 0V/5V produzieren soll (auch A/D Wandlerwerte 0 und 1023 erzeugen können soll). Etwas Luft muss sein, je nach OpAmp 0.1V bis 3V, siehe Datenblatt. Wenn man nur 1V bis 2V braucht, wäre ein OpAmp der mit 30V versorgt wird eher oversized, zumal man sich fragen muss, wo die 30V herkommen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.