Hi,
ich versuche gerade, eine Schaltung mit zwei OPVs zu entwerfen, welche
zwei Ausgänge OUTPX und OUTPY im Gegentaktbetrieb ansteuern.
Dazu habe ich zwei OPVs, welche einmal nichtinvertierend und einmal
invertierend arbeiten, die Widerstände RX1/RX2 und RX3/RX4 legen eine
Verstärkung von ca. 2,5 fest. Mit dem Trimmer R1Y1 kann man die maximale
Ausgangspannung fein justieren.
Mein Problem: auf Grund von Bauelementtoleranzen in den Widerständen RXx
werden beide OPVs nicht exakt die gleiche Verstärkung haben, so dass die
Ausgangsspannung nicht sauber symmetrisch sein dürfte.
Wie kann ich das Problem lösen, ohne für jeden OPV einen eigenen
(teuren) Trimmer spendieren zu müssen?
Und: Irgendwie habe ich das Gefühl, dass das auch ohne vier einzelne
Widerstände gehen müsste - lässt sich an der Schaltung noch was
optimieren/vereinfachen?
Danke!
Harstad schrieb:> werden beide OPVs nicht exakt die gleiche Verstärkung haben, so dass die> Ausgangsspannung nicht sauber symmetrisch sein dürfte.
Das ist doch bei Differenzsignalen wie XLR absichtlich völlig irrelevant
und die Gleichtaktunterdrückung der Grund warum man differentiell
arbeitet.
Man könnte auch das positive Signal danach durch einen Invertierer
jagen, der braucht bloss 2 identische Widerstände.
Wenn du wirklich den OP aus deinem Schaltbild verwenden willst, solltest
du dir auf der ersten Seite des Datenblatts die Zeile "Stable with gain
+10/-9" zu Gemüte führen.
Es geht auch mit 3 Widerständen.
Typisch (halt nicht garantiert) geht es ziemlich genau, wenn du (am
Beispiel) 2x 1k und 2x 10k aus den selben 1% Gurten nimmst und die 11k
zusammensetzt.
Die gezeigte Schaltung liefert zwar ein gegenphasiges Signal. Bei
unsymmetrischer Ansteuerung allerdings von verschiedener Amplitude, wie
sich schon in der Simulation leicht zeigen läßt.
H. H. schrieb:> Du willst einen BTL-Verstärker bauen?
Bzw. etwas sinnabgewandelt:
Was ist Dein eigentliches Ziel?
Noch anders:
Warum_und_wozu_genau willst Du das/irgendwas entwerfen bzw.
auch aufbauen?
Zu dieser Beschreibung gehörte auch die Antwort hierauf:
Welche Komponenten (Baugruppen / Geräte) sollen "davor" und
auch "danach" sitzen?
Dann wüßte man, ob Dein Ansatz gut, verbesserungsfähig oder
grundfalsch ist. Und "die optimale Lösung" könnte Dir vglb.
Weintrauben im Paradiese direkt in den Mund wachsen.
U.U. gets auch mit nur 2 Widerständen.
Wenn du mit der Verstärkung variabel bist, kannst du R3 überbrücken und
für R1 und R2 zwei gut gematchte Widerstände einsetzen.
Mit einem Gurt Widerstände (Wert R, dann allerdings wieder 4 Stück)
ginge auch R1 = R3 = R und R2 = R + R.
Diese 4 gleichen Widerstände bekommt man auch mit sehr gutem Matching
auf einem Substrat, z.B. https://www.vishay.com/docs/61068/slr.pdf
MaWin schrieb:> Man könnte auch das positive Signal danach durch einen Invertierer> jagen, der braucht bloss 2 identische Widerstände.
Das ist die schlechteste Lösung, wie auch jede andere, bei der das
Steuersignal des einen Verstärkers aus dem Ausgangssignal des anderen
abgeleitet wird.
Für Gleichspannung mag das praktikabel sein, aber bei Wechselspannung
bekommt man frequenzabhängige Phasenverschiebungen zwischen den beiden
Ausgängen, wodurch diese Signale nicht mehr 0-symmetrisch sind.
Hp M. schrieb:> Das ist die schlechteste Lösung, wie auch jede andere, bei der das> Steuersignal des einen Verstärkers aus dem Ausgangssignal des anderen> abgeleitet wird.> Für Gleichspannung mag das praktikabel sein, aber bei Wechselspannung> bekommt man frequenzabhängige Phasenverschiebungen zwischen den beiden> Ausgängen, wodurch diese Signale nicht mehr 0-symmetrisch sind.
Das ist State-of-Art - bei als ideal anzusehenden OPAs, und ist je nach
Verstärkung und Frequenz einfach beherrschbar.
U.U. braucht es Doppel-OPAs mit individueller Kompensation - aber das
mehr oder weniger unabhängig von der Schaltungsart. Ein Inv-Verstärker
verhält sich nun mal anders als ein NonInv-Verstärker, ebenso ein x2
anders als ein x3.
Dazu müsste man aber mehr über die Anforderungen der TO wissen. Im
Extremfall wird die Schaltung dann aber so aufwendig, dass ein Enwickler
da gerne mal "ein paar Stunden" in Rechnung stellen muss ...
Mark S. schrieb:> Die gezeigte Schaltung liefert zwar ein gegenphasiges Signal. Bei> unsymmetrischer Ansteuerung allerdings von verschiedener Amplitude, wie> sich schon in der Simulation leicht zeigen läßt.
Nein.
Harstad schrieb:> Mein Problem: auf Grund von Bauelementtoleranzen in den Widerständen RXx> werden beide OPVs nicht exakt die gleiche Verstärkung haben, so dass die> Ausgangsspannung nicht sauber symmetrisch sein dürfte.
Der Grund sind weniger die Bauteiltoleranzen als das Problem, dass zu
RX3 auch der Innenwiderstand vom Poti R1Y1 hinzu addiert werden muss. Je
nach Stellung des Potis hat der invertierende Verstärker damit einen
anderen Verstärkungsfaktor.
Wenn schon so, dann schließe den invertierenden Verstärker mit v=-1 an
den Ausgang des nichtinvertierenden an.
HildeK schrieb:> Wenn schon so, dann schließe den invertierenden Verstärker mit v=-1 an> den Ausgang des nichtinvertierenden an.
Genau das eben nicht. Erklärung schon in meinem 1. Post, bin es langsam
leid mich zu wiederholen.
Aber macht mal ruhig weiter - ich bin jedenfalls raus.
Alois schrieb:> Erklärung schon in meinem 1. Post
..und Widerlegung in den folgenden Posts. Je nach Anforderungen ist die
Verzögerung völlig irrelevant.
Jens G. schrieb:> Mark S. schrieb:>> Die gezeigte Schaltung liefert zwar ein gegenphasiges Signal. Bei>> unsymmetrischer Ansteuerung allerdings von verschiedener Amplitude, wie>> sich schon in der Simulation leicht zeigen läßt.>> Nein.
Was glaubst Du wohl ist der Sinn dass bei einem echten
Instrumentation-Verstärker nochmal ein zusätzlicher DifferenzVerstärker
folgt? Unnötige Bauteile kaufen zur Umsatzsteigerung?
Mark S. schrieb:> Zur Verdeutlichung hier die Simulation. Wie zu erwarten zeigt sie eine> Verstärkung von +11V/V resp -10V/V für die beiden Kanäle.
Wenn du das Schaltbild von Alois richtig angeschaut und/oder seinen Text
gelesen hättest, dann wäre dir aufgefallen, dass er für R2 = R1+R3 =
11kΩ eingesetzt hatte. Dann gibt es zweimal den selben Betrag an
Verstärkung.
Alois schrieb:> HildeK schrieb:>> Wenn schon so, dann schließe den invertierenden Verstärker mit v=-1 an>> den Ausgang des nichtinvertierenden an.>> Genau das eben nicht. Erklärung schon in meinem 1. Post, bin es langsam> leid mich zu wiederholen.
Auch in deiner Schaltung wird das Signal des unteren OPA vom Ausgang des
oberen abgeleitet. Und einer arbeitet invertierend, der andere nicht
invertierend.
HildeK schrieb:> Wenn du das Schaltbild von Alois richtig angeschaut und/oder seinen Text> gelesen hättest, dann wäre dir aufgefallen, dass er für R2 = R1+R3 => 11kΩ eingesetzt hatte. Dann gibt es zweimal den selben Betrag an> Verstärkung.
Das ist mir in der Tat entgangen. Allerdings funktioniert das dann nur
bei rein unsymmetrischer (single-ended) Ansteuerung. Wo das reicht,
sicher eine smarte Lösung da nur ein Dual-OPV benötigt wird.
Mark S. schrieb:> Allerdings funktioniert das dann nur> bei rein unsymmetrischer (single-ended) Ansteuerung.
Aber das war doch der Wunsch des TO, unsymmetrisch auf symmetrisch
wandeln.
In seiner Schaltung war das Hauptproblem, dass der RX3 noch um einen
Teil des Potiwertes erhöht wird und das auch noch abhängig von der
Potistellung.
Er müsste den Potischleifer mit einem Spannungsfolger entkoppeln.
HildeK schrieb:> Aber das war doch der Wunsch des TO, unsymmetrisch auf symmetrisch> wandeln.
Dann ist das sicherlich die passende Lösung. Ich nehme alles zurück,
behaupte das Gegenteil und bestreue mein Haupt mit Zigarettenasche,
obwohl ich seit 20 Jahren nicht mehr rauche.
Mark S. schrieb:> ... und bestreue mein Haupt mit Zigarettenasche
Musst du nicht - mir ist es nur aufgefallen, weil ich auch simuliert
hatte und in die selbe Falle getappt bin ... 😀
BTW: Ich könnte direkt ein wenig Pfeifenasche liefern ...
opv.png
(5,3 KB)
