Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vor- und Nachteile zweier OPV-Schaltungen


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von Gerald M. (Gast)


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Welche Vor- und Nachteile haben die beiden OPV-Schaltungen?

Beide funktionieren praktisch gleichwertig, nur dass Variante B einen 
zusätzlichen Elko erfordert.

von N. H. (anybody)


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bei Variante B ist die Offsetspannung am Ausgang 1000 mal kleiner

von H. H. (hhinz)


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Gerald M. schrieb:
> Beide funktionieren praktisch gleichwertig,

Sicher nicht bei niedrigen Frequenzen.

von Michael B. (laberkopp)


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Gerald M. schrieb:
> Welche Vor- und Nachteile haben die beiden OPV-Schaltungen?

Variante A geringeren Einschaltplopp, Variante B verstärkt nicht die 
Offsetspannung
Variante C ist vorzuziehen
1
                  +2.5V
2
                    |
3
--100nF--+---------|+\
4
         |         |  >----+--1k--|+\
5
        1k      +--|-/     |      |  >--+--
6
         |      |   |      |   +--|-/   |
7
         +--1k--+---(-30k--+   |        |
8
         |          |          |        |
9
         +--1k------(----------+--30k---+
10
         |          |
11
        GND       -2.5V
denn ein Gain von 1000 ist aberwitzig, schwingt sowieso und hat eine 
niedrige ibere Grenzfrequenz

von Motopick (motopick)


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Michael B. schrieb:

> Variante C ist vorzuziehen

+++

> denn ein Gain von 1000 ist aberwitzig, schwingt sowieso und hat eine
> niedrige ibere Grenzfrequenz

1000 sind gerade mal schlaffe 60 dB. Hat jeder Mikrofonverstaerker...
Fuer ein einigermassen empfindliches Dopplerradar duerfen es noch viel
mehr sein. Und es darf natuerlich sowieso nicht schwingen.
Die Ansprueche an eine hohe obere Grenzfrequenz sind dafuer entspannter.

Soweit zu "sowieso". :)

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Motopick schrieb:

> 1000 sind gerade mal schlaffe 60 dB. Hat jeder Mikrofonverstaerker...
> Fuer ein einigermassen empfindliches Dopplerradar duerfen es noch viel
> mehr sein. Und es darf natuerlich sowieso nicht schwingen.

Im Zweifel nimmt man da zwei OPV hintereinander.

von Motopick (motopick)


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Harald W. schrieb:

> Im Zweifel nimmt man da zwei OPV hintereinander.

Im Prinzip richtig. Praktisch werden gern ungepufferte CMOS-Inverter
verwendet. Natuerlich nicht am Eingang...

P.S.:
Ich habe auch schon Schaltungen mit dem "Urgestein" TAA310 gesehen.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (hhinz)


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Motopick schrieb:
> Ich habe auch schon Schaltungen mit dem "Urgestein" TAA310 gesehen.

Kein Opamp.

von Motopick (motopick)


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H. H. schrieb:
> Motopick schrieb:
>> Ich habe auch schon Schaltungen mit dem "Urgestein" TAA310 gesehen.
>
> Kein Opamp.

Richtig!
Brilliant beobachtet.

von Gerald M. (Gast)


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N. H. schrieb:
> bei Variante B ist die Offsetspannung am Ausgang 1000 mal kleiner

Danke für den Denkanstoß. Da merkt man, dass ich praktisch keine 
Erfahrung mit OPVs habe.

Niedrige Frequenzen, Einschaltplopp sind in meiner Anwendung unwichtig 
und duale +/- Spannungsversorgung kommt da auch nicht in Frage.

Also besser Variante B und der zusätzliche Elko ist ja kein wirkliches 
Hinderniss.

Klar, Schwingneigung bekommt man in den Griff, wenn man den 100k 
Rückkopplungswiderstand mit einem Kondensator überbrückt, dessen Wert 
nur zur geforderten oberen Grenzfrequenz passen muss. Hab ich im 
Prinzipschaltbild weggelassen, wie auch entsprechende 
Entkopplungs-/Pufferkondensatoren an den Betriebsspannungsanschlüssen.

von Mark S. (voltwide)


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Motopick schrieb:
> Im Prinzip richtig. Praktisch werden gern ungepufferte CMOS-Inverter
> verwendet. Natuerlich nicht am Eingang...

Bastlerlösungen aus den 80-er Jahren.
Mit chips die heute längst obsolet sind.
Und auch damals schon eine technisch eher fragwürdige Lösung.
Da wurde doch allen Ernstes behauptet, dass das besonders stromsparend 
wäre, weil ist ja CMOS. Wobei gefliessentlich übersehen wurde, dass dank 
Linearisierung der Grundverbrauch eines Gatters nun plötzlich auf 
mehrere mA anstieg.
In dieser Betriebsart jenseits irgendwelcher Herstellerspezifikationen 
waren die Verstärkungsfaktoren starken Exemplarstreuungen unterworfen, 
Gegenkopplung führte häufig zu Instabilität usw. usf. Alles in allem 
eine TechnikEpisode die wir getrost in der Versenkung verschwinden 
lassen können.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gerald M. schrieb:
> Danke für den Denkanstoß. Da merkt man, dass ich praktisch keine
> Erfahrung mit OPVs habe.

> Klar, Schwingneigung bekommt man in den Griff, wenn man den 100k
> Rückkopplungswiderstand mit einem Kondensator überbrückt, dessen Wert
> nur zur geforderten oberen Grenzfrequenz passen muss.

Eine intrinsische Schwingneigung hat die Schaltung nicht. Aber eine 
Verstärkung von 1000 (60dB) schaffen gängige OPV nur noch für niedrige 
Frequenzen. Z.B. hat ein NE5532 bei 20kHz gerade mal eine open loop 
Verstärkung von 60dB. Die Gegenkopplung hat dann praktisch keinen 
Einfluß mehr und kann nichts mehr ausbügeln.

Man rechnet eher mit 20dB Verstärkungsreserve (je nach Anforderung an 
Linearität etc). Dann schafft dieser OPV nur noch 2kHz.

von Harald W. (wilhelms)


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Axel S. schrieb:

> Aber eine Verstärkung von 1000 (60dB) schaffen gängige OPV nur noch
> für niedrige Frequenzen. Z.B. hat ein NE5532 bei 20kHz gerade mal
> eine open loop Verstärkung von 60dB.

Ja, aber zwei NE5532 hintereinander schaffen das problemlos.

Beitrag #7776268 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Harald W. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>
>> Aber eine Verstärkung von 1000 (60dB) schaffen gängige OPV nur noch
>> für niedrige Frequenzen. Z.B. hat ein NE5532 bei 20kHz gerade mal
>> eine open loop Verstärkung von 60dB.
>
> Ja, aber zwei NE5532 hintereinander schaffen das problemlos.

Praktischerweise sind sogar 2 Stück in einem DIP-8 Gehäuse ...

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Ja, aber zwei NE5532 hintereinander schaffen das problemlos.
Bei ausreichend niedrigen Spannungen. Spätestens der zweite bekommt dann 
irgendwann mal Probleme wegen der limitierten slew rate.

von Tom K. (nextcc)


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Harald W. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>
>> Aber eine Verstärkung von 1000 (60dB) schaffen gängige OPV nur noch
>> für niedrige Frequenzen. Z.B. hat ein NE5532 bei 20kHz gerade mal
>> eine open loop Verstärkung von 60dB.
>
> Ja, aber zwei NE5532 hintereinander schaffen das problemlos.

Originell daß man heute 2 Opamps für Dinge benötigt, für die kürzlich 
noch 3 Transistoren ausreichend waren: ;-)

Beitrag "Re: NF Verstärker - Frage"

oder noch einfacher:

http://physik.ernesti.org/Elektronik/www.puk.de/leits1.gif
aus http://physik.ernesti.org/Elektronik/www.puk.de/stg10.htm

von H. H. (hhinz)


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Tom K. schrieb:
> Originell daß man heute 2 Opamps für Dinge benötigt, für die kürzlich
> noch 3 Transistoren ausreichend waren: ;-)

Wenn man eh nichts mehr hört...

von Mark S. (voltwide)


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Tom K. schrieb:
> kürzlich

Ich erinnere mich, als ob es gestern wäre. Mitte der 60er Jahre war das 
Stand der Technik in Hörhilfe-Verstärkern, den sogenannten HDO 
(hinter-dem-Ohr) Geräten. Das war im auslaufenden Prä-IC-ikum.

: Bearbeitet durch User
von Tom K. (nextcc)


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H. H. schrieb:
> Wenn man eh nichts mehr hört...

Aber aber, wer wird denn so verbittert sein... :-)
Die Nachteile sind durchaus klar. Aber manchmal kann auch so ein Aufbau 
sinnvoll sein.

von H. H. (hhinz)


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Tom K. schrieb:
> Aber manchmal kann auch so ein Aufbau
> sinnvoll sein.

Oder eine Rolle Klopapier.

von Motopick (motopick)


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Mark S. schrieb:
> Motopick schrieb:
>> Im Prinzip richtig. Praktisch werden gern ungepufferte CMOS-Inverter
>> verwendet. Natuerlich nicht am Eingang...
>
> Bastlerlösungen aus den 80-er Jahren.
> Mit chips die heute längst obsolet sind.
> Und auch damals schon eine technisch eher fragwürdige Lösung.
> Da wurde doch allen Ernstes behauptet, dass das besonders stromsparend
> wäre, weil ist ja CMOS. Wobei gefliessentlich übersehen wurde, dass dank
> Linearisierung der Grundverbrauch eines Gatters nun plötzlich auf
> mehrere mA anstieg.
> In dieser Betriebsart jenseits irgendwelcher Herstellerspezifikationen
> waren die Verstärkungsfaktoren starken Exemplarstreuungen unterworfen,
> Gegenkopplung führte häufig zu Instabilität usw. usf. Alles in allem
> eine TechnikEpisode die wir getrost in der Versenkung verschwinden
> lassen können.

Dann bist wohl du ein wenig aus der Zeit gefallen.

Bei TI kann man nachlesen:
Status: ACTIVE
Applications:
    Extremely high-input impedance amplifiers
    Shapers
    Inverters
    Threshold detector
    Linear amplifiers
    Crystal oscillators

Vermutlich verschwenden deine Designs auch nur das Geld
anderer Leute.

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