Hallo allerseits, ich dimensioniere gerade die Rückkopplung eines nichtinvertierenden OpAmps. Die Frage, die sich mir dabei stellt, ist: Was begrenzt eigentlich die maximale Größe der Widerstände? Kann ich als Rückkopplung bspw. 1 MOhm + 500 kOhm nehmen bzw. welche Nachteile hätte das? Ich kann mich dunkel daran errinnern, dass es etwas mit Rauschen zu tun hat. Genaues weiß ich aber leider nicht. Grüße Steffen
Hochohmigere Widerstaende rauschen mehr. Aber auch die Eingangsstroeme des OP's setzen eine obere Grenze bei den Widerstaenden. Auch Leckstroeme durch Feuchtigkeit und Schmutz auf der Platine werden durch hochohmigere Widerstaende staerker in Erscheinung treten. Auch das uebersprechen von anderen Schaltungsteilen ist bei hochohmigen Widerstaenden groesser. Gruss Helmi
Hallo Helmi, aha, dann gibt es also tatsächlich einige Gründe gegen eine hochohmige Rückkopplung. Ich fasse mal für meine Schaltung zusammen. Widerstandsrauschen: Die Ausgangsschaltung meines OpAmps geht auf einen A/D-Wandler (in einem anderen Gerät), der den Wert mit maximal 1 kHz samplen wird. Sind diese 1 kHz jetzt als Bandbreite in der Formel für's Widerstandsrauschen einzusetzen? Wenn ich das auf dieser Seite hier tue http://www.sengpielaudio.com/Rechner-rauschen.htm , dann bleibe ich selbst bei einem Widerstand von 5 MOhm mit meiner Rauschspannung unter 10 µV! (Die werden aber natürlich noch durch meinen OpAmp verstärkt.) Eingangsströme: Der L272 zum Beispiel hat lt. Datenblatt einen Eingangswiderstand von > 500 kOhm. Mal angenommen, ich möchte den Eingang bis 5V ansteuern, der Ausgang liefert bis 10V (v=2). Dann muss meine Rückkopplung also einen Strom von I_in = 10 µA liefern können. Macht einen maximalen Widerstand R2 (Indizes klassisch nach v = 1 + R2/R1) von ebenfalls 500 kOhm, richtig? Und der Widerstand R1 kann für diese Betrachtung beliebig hoch gewählt werden? Leckströme, X-Talk etc.: Tja, hier kann man wohl schwer Rechnen. Deshalb mal die Frage an die Theoretiker, die Ahnung von der Praxis haben - wie hoch kann ich denn meinen Widerstand bei der Rückkopplung nun auslegen? Oder wie gehe ich vor, wenn ich diesen Widerstand jetzt abschätzen möchte? Grüße Steffen
>Leckströme, X-Talk etc.: >Tja, hier kann man wohl schwer Rechnen. Deshalb mal die Frage an die >Theoretiker, die Ahnung von der Praxis haben - wie hoch kann ich denn >meinen Widerstand bei der Rückkopplung nun auslegen? Oder wie gehe ich >vor, wenn ich diesen Widerstand jetzt abschätzen möchte? Das hängt von deinem Leiterkartenmaterial ab. In den Datenblättern zum Material sollte normalerweise eine Angabe zum Isolationswiderstand sein. Auch hängt es davon ab ob die Platine Lötstopplack hat. >Widerstandsrauschen: >Die Ausgangsschaltung meines OpAmps geht auf einen A/D-Wandler (in einem >anderen Gerät), der den Wert mit maximal 1 kHz samplen wird. Sind diese >1 kHz jetzt als Bandbreite in der Formel für's Widerstandsrauschen >einzusetzen? Wenn ich das auf dieser Seite hier tue >http://www.sengpielaudio.com/Rechner-rauschen.htm , dann bleibe ich >selbst bei einem Widerstand von 5 MOhm mit meiner Rauschspannung unter >10 µV! (Die werden aber natürlich noch durch meinen OpAmp verstärkt.) Da du mit 1Khz Samplen möchtest ist die höchste Signalfrequenz 500Hz. Also sollte dein Signal vorher schon Bandbegrenzt sein auf 500Hz. Das wäre dann deine Bandbreite für die obige berechnung. >Eingangsströme: >Der L272 zum Beispiel hat lt. Datenblatt einen Eingangswiderstand von > >500 kOhm. Mal angenommen, ich möchte den Eingang bis 5V ansteuern, der >Ausgang liefert bis 10V (v=2). Dann muss meine Rückkopplung also einen >Strom von I_in = 10 µA liefern können. Macht einen maximalen Widerstand >R2 (Indizes klassisch nach v = 1 + R2/R1) von ebenfalls 500 kOhm, >richtig? Und der Widerstand R1 kann für diese Betrachtung beliebig hoch >gewählt werden? Der Input Biasstrom ist hier massgebend. Der beträgt beim L272 max. 2.5uA. Dieser Strom bewirkt am Gegenkopplungswiderstand einen Spannungsabfall was sich als zusätzliche Ausgangsspannung auswirkt. Wenn du nun einen Verstärker mit aufbauen willst und du am Eingang 0 V anlegst und der Rückkopplungswiderstand 1Mohm ist dann liegt dein Ausgang bei 2.5uA * 1MOhm = 2.5V. Gruss Helmi
Hallo Helmi, ich möchte nicht soweit gehen, sogar das Leiterkartenmaterial in meine Rechnung mit einfließen zu lassen. Denn falls ich so genau werden wollte, wäre das weitaus größere Problem sowieso das erwähnte externe Gerät, dass meine Ausgangsspannung sampelt. Wie es dort mit dem Material aussieht oder gar wie die Zuleitungen sind, kann ich nicht abschätzen. Ich kann doch aber davon ausgehen, dass diese Effekte eh nur eine Auswirkung im µV-Bereich haben, oder? Der Biasstrom ist also der Strom, der in den Eingang hineinfließt. Und der verursacht mir an solch hohen Widerständen natürlich einen Spannungsabfall. Kann ich diesen Spannungsabfall, also im Beispiel die 2,5V, über eine Offsetkorrektur abgleichen? Grüße Steffen
>Der Biasstrom ist also der Strom, der in den Eingang hineinfließt. Und >der verursacht mir an solch hohen Widerständen natürlich einen >Spannungsabfall. Kann ich diesen Spannungsabfall, also im Beispiel die >2,5V, über eine Offsetkorrektur abgleichen? Schlecht , die sind auch noch Temperaturabhängig. Besser wäre es einen besseren OP zu verwenden der kleinere Biasströme hat. Warum verwendest du denn den L272 ? Das ist eher ein OP der Leistung erzeugen kann weniger ein OP für Messtechnische Anwendungen. z.B. hat ein TL082 einen Biasstrom von nur 400pA ! Wenn es nun der L272 sein muss dann must du die Widerstände ziemlich niederohmig dimensionieren. Gruss Helmi
Ja, kannst Du. Wenn Du aber ein Elektrometer baust, wählst Du Deinen OpAmp aber sowieso nach sehr(!) hoher Eingangsimpedanz aus, also OpAmps mit FET-Eingang. Damit relativiert sich das Problem mit den Biasströmen wieder, da quasi nicht mehr vorhanden, Beispiel CA3140: 1.5TOhm, bzw. 10pA Eingangsstrom. Hier kommt es dann wirklich auf einen vernünftigen Aufbau der gesamten Schaltung an. Andererseits spielt der Innenwiderstand der Gegenkopplung keine Rolle mehr bez. Offsetspannung und Du nimmst "handlebare" Werte um 10-100kOhm. Man muss ja nicht Problemsucher spielen, es reicht zu wissen, wo die Fallstricke sind.
Oh, dann würde ich mal sagen: Wer bietet weniger Eingangsstrom? :-))) Für eine hohe Eingangsimpedanz der Anordnung solltest Du noch nach "Guardring" googeln.
AD549 mit max. 250 fA Biasstrom http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/AD549.pdf Gruss Helmi
@Helmut Lenzen: "Hochohmigere Widerstaende rauschen mehr" stimmt zwar, ist aber nur die halbe Wahrheit. Das Rauschen steigt mit der Quadratwurzel, die Ausgangsspannung aber linear. Daher gilt: Beim IU Wandler wird der hochohmige Widerstand wird nur noch von einem noch hochomigeren Widerstand uebertroffen. Das Umfeld (Platinenaufbau, Biasstrome und Offsetspannungen etc) muss in jeden Fall stimmen. Und mitDreckeffekte, wie der hohen Spannungsabhaengigkeit des Widerstandes bei sehr hochohmigen Widerstaenden muss man bei solchen Messungen natuerlich immer rechnen.
@Entwickler (Gast) http://www.national.com/ds/LM/LMP7721.pdf LMP7721 20fA du bist wieder dran Gruss Helmi
Ich zitiere: "The LMP7721 is the industry’s lowest guaranteed input bias current precision amplifier." Ein klares Statement... da kommt auch der INA116P nicht hin.
Nicht zu vergessen: Die Schaltung wird auch störempfindlicher, je größer die Widerstände. Elektromagnetische Einflüsse wirken sich höher aus.
Ok, das war ein kleiner Ausflug in die Welt der Bias-Ströme. 20 fA brauche ich nicht. Was ich brauche ist ein OpAmp, der mir eine Last mit 100 mA treiben kann. Und weil ich das Bauteil bei Reichelt o.ä. kaufen möchte, muss es halt ein gängiger Typ sein. Bisher sprach ja auch noch nichts gegen den L272. Wenn ich den Thread bis jetzt richtig verstanden habe, dann ist der eigentliche Faktor, der den Rückkopplungswiderstand begrenzt, der Bias-Strom? Warum ist es besser, die Rückkopplung niederohmig auszuführen? Ich meine in Bezug auf den Temperaturdrift, was hat das damit zu tun? Der Drift ist doch bei niederohmigen Widerständen nicht geringer als bei hochohmigen. Nur der Absolutwert, aber der gleicht sich doch eh aus (v = 1 + R2/R1). Steffen
>Ok, das war ein kleiner Ausflug in die Welt der Bias-Ströme. 20 fA >brauche ich nicht. Das war der Donnerstagabend Wettkampf wer findet den OP mit dem kleinsten Biasstrom. >Wenn ich den Thread bis jetzt richtig verstanden habe, dann ist der >eigentliche Faktor, der den Rückkopplungswiderstand begrenzt, der >Bias-Strom? Ja einer der Hauptgruende >Warum ist es besser, die Rückkopplung niederohmig auszuführen? Ich meine >in Bezug auf den Temperaturdrift, was hat das damit zu tun? Der Drift >ist doch bei niederohmigen Widerständen nicht geringer als bei >hochohmigen. Nur der Absolutwert, aber der gleicht sich doch eh aus (v = >1 + R2/R1). Ich meinte auch nicht die Drift der Widerstaende sondern des Biasstromes. Eingangsstroeme von Transistoren sind nun mal von der Temperaturabhaengig. >Was ich brauche ist ein OpAmp, der mir eine Last mit 100 mA treiben >kann. Und weil ich das Bauteil bei Reichelt o.ä. kaufen möchte, muss es >halt ein gängiger Typ sein. Bisher sprach ja auch noch nichts gegen den >L272. Du kannst ja auch den L272 nehmen nur darfst du die Widerstaende nicht so hochohmig ausfuehren. Du kannst ja den L272 als Spannungfolger mit der Verstaerkung x1 schalten . Also den negativen Eingang direkt auf den Ausgang legen. Deine Verstaerkung macht dann ein OP mit besseren Eigenschaften davor. Also aufteilen der Schaltung in einen Teil der die Spannungsverstaerkung macht und einen anderen Teil der den Strom liefern kann. Gruss Helmi
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Hier mal eine kleine Schaltung wie ich mir das denke. Gruss Helmi
Verständnisfrage: Warum lässt du nicht den L272 die 2fache Verstärkung machen und nimmst den TL als reinen Spannungsfolger? Dann könnte der 2. OPV mit wesentlich niedrigeren Widerstandswerten arbeiten. Arno
>Verständnisfrage: >Warum lässt du nicht den L272 die 2fache Verstärkung machen und nimmst >den TL als reinen Spannungsfolger? >Dann könnte der 2. OPV mit wesentlich niedrigeren Widerstandswerten >arbeiten. Der L272 kann bis zu 0.7A Strom liefern. Allerdings hat er einen hohen Biasstrom von ca. 2.5uA. Um an den Widerstaenden nicht allzu viel abfallen zu lassen muessten die schon im unteren KOhm bereich dimensioniert werden . Wenn der L272 einen Biasstrom von 2.5uA zieht und wir einen dadurch bedingten zusaetzlichen Offsetspannungsfehler von unter 2mV erreichen wollen ist der Rueckkoppelungswiderstand = 2mV / 2.5uA = 800 Ohm. Wenn wir aber die Spannungsverstaerkung dem TL aufbuerden kann mit die Widerstaende in den normalen Bereich von einigen 10 .. 100KOhm legen. TL hat einen max. Offsetstrom von 400pA. Gruss Helmi
Hallo Helmi, die Idee gefällt mir sehr gut. Aber kann die Sache denn wirklich so einfach sein? Ich meine, es kommt jetzt ein weiteres Bauteil hinzu, so dass sich alle negativen Eigenschaften vergrößern werden (Temperaturdrift, Offsetabweichung, etc.). Ist der TL082 so gut, dass man diese Dinge vernachlässigen kann? Folgende Frage stellt sich mir nun noch: Mein Signal das in den OpAmp hineingeht hat selbst einen Offset. Wenn ich Deine zweiteilige Schaltung so aufbaue, wo mache ich dann zweckmäßigerweise die Offsetkompensation? Ich würde sagen im zweiten OpAmp (L272), weil ich sie dort genauer einstellen kann. Denn auch die Regelung der Offsetkompensation würde sonst ja durch den ersten OpAmp (TL082) verstärkt - und dadurch grober. Verstärkungsfaktor soll übrigens v~3 sein. Steffen
>die Idee gefällt mir sehr gut. Aber kann die Sache denn wirklich so >einfach sein? Ich meine, es kommt jetzt ein weiteres Bauteil hinzu, so >dass sich alle negativen Eigenschaften vergrößern werden >(Temperaturdrift, Offsetabweichung, etc.). Ist der TL082 so gut, dass >man diese Dinge vernachlässigen kann? Der ist besser als deine Loesung mit Widerstaenden in 500K bereich und ein L272. Der L272 hat eine Offsetspannung von 60mV der Tl82 dagegen von 15mV. Wie ich schon beschrieben hatte must du um die zusaetzliche durch die Widerstaende verursachte Offsetspannung klein zu halten beim L272 Gegenkoppelungswiderstaende im bereich von einigen 1 KOhm haben. Ich wuerde deinen zusaetzlichen Offset schon im 1. Op korrigieren. Mal die Frage um welchen Offset geht es hier genau ? mV oder V ? b.z.w. was moechtest du genau Verstaerken vielleicht faellt mir da noch eine bessere Loesung ein. Gruss Helmi
Offsetkomensation macht man in der Regel nicht mehr. Einen passenen OpAmp einsetzen ist guenstiger.
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Hallo es geht darum, eine Spannung zwischen 0,00 bis 6,50 (Auflösung 10 mV) auszugeben. Der maximale Ausgangsstrom soll 100 mA betragen. Die Schaltung sieht schematisch so aus: µC -> D/A-Wandler -> OpAmp Und hier (Beitrag "DA-Wandler aussuchen/berechnen? Fragen!") habt ihr mir schon in Sachen D/A-Wandler ein großes Stück weitergeholfen. Bei dieser Schaltungskonstellation ist natürlich unbedingt ein Offsetabgleich notwendig, da auch der D/A-Wandler einen solchen erzeugt. Ich wollte hierfür ein Widerstandsnetzwerk (siehe Anhang, entnommen aus http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm) aufbauen. Die Widerstände der Abgleichschaltung sollten aber im Vergleich zu den Rückkopplungswiderständen niederohmig sein. Deshalb kam auch die Frage auf, wie hochohmig ich die Rückkopplung denn auslegen kann. Die Frage war aber auch zu einem großen Teil akademischer Natur. Prinzipiell würde auch nichts gegen eine niederohmige Rückkopplung des L272 sprechen. Der OpAmp liefert genügend Strom und es handelt sich auch nicht um ein batteriebetriebenes Gerät. Steffen
Eine wichtige Eigenschaft habe ich noch vergessen: Der D/A-Wandler arbeitet mit einer Referenzspannung von 2,048 V. Macht also eine Verstärkung von etwas über v=3. Steffen
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Was haelts du von dieser Schaltung. Bei deiner Schaltung geht die Offset Kompensation in die Verstaerkung mit ein. => wechselseitiges gekurbel an den Potis. Bei meiner Schaltung ist das nicht so da ist die Offsetstellung un abhaengig von der Verstaerkung. Du must natuerlich noch den Einstellbereich durch die beiden Widerstaende begrenzen. Werte erstmal nur rein akademischer Natur. Gruss Helmi
Hallo, schau mal ob du bei dir in der Uni-Bibilothek das Buch: Analoge Schaltungstechnik mit diskreten und integrierten Bauelementen Autor: Herbert Bernstein ISBN: 3778522965 bekommst. Dort sind solche sachen zumindestens teilweise beschrieben. MFG Peter
Hallo, @Peter: Danke für den Tipp! Ich hab mich auch schon ein bißchen in "OpAmps for everyone" eingelesen (focus.ti.com/lit/an/slod006b/slod006b.pdf). @Helmi: Aha, verstehe, der TL082 -B- hat einen von den Abgleichwiderständen unabhängigen, festen Ausgangswiderstand. So ließe sich ja im Prinzip auch die von mir gepostete Schaltung erweitern, wenn man einen Spannungsfolger anschließt. Ich benötige eine Offsetkompensation von +/- 25 mV. Ergibt bei mir die Widerstandskombination R4 = 100k und R5 = 210 Ohm. Mit 1% Toleranz habe ich eine (statische) Abweichung von +/- 1 mV. Passt! Allerdings kann ich meine Versorgungsspannung nicht mit 1% Toleranz garantieren. Es sind wohl eher +/- 5%. Macht ~1,5 mV (dynamisch). Und die werden ja dann erst noch vom OpAmp verstärkt => ~4,5 mV! Da werde ich wohl eine Referenzspannungsquelle benötigen. Wie reagiert eigentlich der OpAmp selbst auf Schwankungen in der Versorgungsspannung? Muss ich die Versorgung stabilisieren? Kann ich den OpAmp eigentlich auch mit einer unsymmetrischen Spannung betreiben, beispielsweise V- = -5 V, V+ = +12 V?! Steffen
>Aha, verstehe, der TL082 -B- hat einen von den Abgleichwiderständen >unabhängigen, festen Ausgangswiderstand. So ließe sich ja im Prinzip >auch die von mir gepostete Schaltung erweitern, wenn man einen >Spannungsfolger anschließt. Ja der hat einen aufgrund der gegenkopplung sehr kleinen Ausgangswiderstand Im Prinzip ja aber bedenke das durch den relativ hohen Biasstrom des L272 du sehr kleine Gegenkopplungswiderstaende einsetzen muss. Besser ist es den 2 TL das machen zu lassen (den hast du ja im gleichen Gehaeuse). Deine Schaltung ist ja so wie meine nur ohne Spannungsfolger. >Wie reagiert eigentlich der OpAmp selbst auf Schwankungen in der >Versorgungsspannung? Muss ich die Versorgung stabilisieren? Die Abhaengigkeit der Ausgangsspannung von der Betriebsspannung nennt man Gleichtaktunterdrueckung und steht im Datenblatt ist allgemeinen aber sehr hoch. Versorgungsspannungen mit +- 5% sind Ok. >Kann ich den OpAmp eigentlich auch mit einer unsymmetrischen Spannung >betreiben, beispielsweise V- = -5 V, V+ = +12 V?! Sicher kannst du den OP mit unsymmetrischen Spannung Versorgen. Dem OP ist das egal er hat keinen Masseanschluss. Aber auch der Aussteuerungsbereich wird dabei unsymmetrisch. >Allerdings kann ich meine Versorgungsspannung nicht mit 1% Toleranz >garantieren. Es sind wohl eher +/- 5%. Macht ~1,5 mV (dynamisch). Und >die werden ja dann erst noch vom OpAmp verstärkt => ~4,5 mV! Da werde >ich wohl eine Referenzspannungsquelle benötigen. Eine Referenzspannungsquelle hast du ja sowieso noetig fuer den DAC. Die Referenzspannungsquelle braucht allerdings nur das Poti zu versorgen nicht den OP selber. Deshalb braucht die Quelle auch keine grossen Stroeme zu liefern. Spannungsrefernzen: LM385 , MAX6250 Gruss Helmi
Mich täte mal interessieren, was an den L272 überhaupt angeschlossen werden soll. Ist es eine Last, die gegen Masse geschaltet wird? Insofern könnte man den L272 durch einen Emitterfolger ersetzen. Die Gegenkopplung der ersten Stufe setzt dann natürlich am Ausgang an.
Hallo @Entwickler: Ja, die Last wird gegen Masse geschaltet. Wie die Last intern aufgebaut ist, weiß ich leider nicht (Blackbox). Aber schafft der Emitterfolger auch eine Last von 100 mA bei 6,5 V? Der Ausgangswiderstand ist doch eine 10 Ohm groß. Außerdem bin ich mir nicht ganz sicher, wie groß der Temperaturdrift des Transistors ist (trotz Gegenkopplung). @Helmi: Mein DAC hat eine interne Referenzspannungsquelle. Die ist zwar an einem Pin herausgeführt, aber ich bräuchte ja ohnehin neben der positiven auch eine negative Referenz. Die liefert mir der DAC natürlich nicht. Der von Dir vorgeschlagene LM385 (oder LM185) passt für diese Aufgabe aber sehr gut! Wegen der Unsymmetrie: Ich brauche die negative Versorgung der OpAmps nur, weil sie nicht bis auf Masse herunterregeln können. Ich würde sonst nie echte 0,00 V am Ausgang erhalten. Die Verzerrung bei unsymmetrischer Versorgungsspannung kann ich deshalb ja außer acht lassen. Soweit ist also alles im Klaren :-) Eine Frage habe ich aber immernoch: Die Gleichtaktunterdrückung beschreibt doch das Verhalten des OpAmps bezüglich seiner Eingänge. Meine Frage ist aber, wie sich der OpAmp bezüglich der Versorgungsspannung verhält. Kannst Du mir das sagen? Steffen
Eine Temperaturdrift des Transistors wird vollständig von der Gegenkopplung ausgeglichen. Bedenke: Ein OpAmp besteht auch aus Transistoren. Nur die Gegenkopplung macht aus einem OpAmp ein so "ideales" Bauteil. Und die 100mA sind ja quasi nix für einen Transistor. Deine Anwendung enthält keinerlei extreme Anforderungen. Das Elektrometer, wie Du es nennst, ist ein simpler DC-Verstärker. Wenn sich jetzt noch herausstellt, dass dein DAC einen einigermassen niedrigen Ausgangswiderstand besitzt (man die Ausgangsspannung quasi weiterverarbeiten darf), nimmst Du einen LM358 + BD135 mit V+ = 12V. V- läßt Du einfach ganz weg. Fertig.
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Der Parameter nennt sich Supply Voltage Rejection Ratio Eine negative Referenz kannst du dir aus der positiven erzeugen. Du schliesst einen invertierenden Verstaerker an deine Positive Referenz an. (+) Eingang an Masse. Widerstaende beide gleich. Am Ausgang hast du dann eine negative Referenz. So kannt du die Referenz vom DAC nehmen. Das hat den Vorteil wenn sich die positive Referenz aendert, aendert sich im gleichen masse auch die negative. Wegen der Unsymmetrie: So mach ich das auch immer wenn ich negative nicht soviel aussteuern will. Gruss Helmi P.S. welchen DAC benutzt du ?
Handelt es sich um eine dynamische Last? Hat die Last kapazitive Anteile? Dann ist Ärger vorprogrammiert.
@Entwickler: Der Ausgangswiderstand ist meines DAC ist kleiner gleich 500 Ohm. Wieso kann ich beim OpAmp V- weglassen (=auf Masse legen?)? Ist das wegen der BE-Spannung des Emitterfolgers? Dann müsste ich also den Offset meines vorgeschalteten OpAmps für die BE-Spannung (0,7 V) berechnen. Aber ist diese Spannung denn, falls ich sie einmal abgeglichen habe, auch wirklich konstant? Es geht immerhin um eine Genauigkeit von 10 mV. Und davon "verbraucht" der DAC ja auch ein paar mV. Wenn jetzt die BE-Spannung um ein paar weitere mV driftet... Übrigens stelle ich meine Ausgangsspannung quasi statisch (f ~ 1 Hz). Insofern spielt die Kapazität meiner Last keine Rolle, sehe ich das richtig? Kann ich anstelle des BD135 auch einen etwas leistungsschwächeren Transistor einsetzen? Der BD135 schafft zwar 12,5 W, ist dafür aber auch im SOT-32 Gehäuse. Den gewonnen Platz des wegfallenden L272 würde ich aber gerne besser ausnutzen... geht da jeder beliebige Transistor? @Helmi: Jetzt zeichnest Du statt des L272 ebenfalls einen Emitterfolger ein. Ist diese Schaltung denn wirklich so gut? Sorry für diese Frage, aber beim OpAmp kann ich einfach ins Datenblatt schauen und kenne seine Eigenschaftem. Einen Emitterfolger habe ich dagegen noch nie berechnet. Was mich in Deiner Zeichnung allerdings noch verwundert, ist, dass kein Emitterwiderstand vorkommt. Ist das richtig so? Supply Voltage Rejection Ratio ist also die Abhängigkeit zur Versorgungsspannung. Die liegt beim Tl082C bei 70dB, also mehr als genug. Ich verwende übrigens als DAC einen LTC1257 (siehe Datenblatt im Anhang). Es ist ein 12 Bit Wandler mit einer internen Referenzspannungsquelle von 2,048 V. Steffen P.s.: Deine Schaltung zum Erzeugen der negativen Referenz ist ja super!
>Jetzt zeichnest Du statt des L272 ebenfalls einen Emitterfolger ein. Ist >diese Schaltung denn wirklich so gut? Sorry für diese Frage, aber beim >OpAmp kann ich einfach ins Datenblatt schauen und kenne seine >Eigenschaftem. Einen Emitterfolger habe ich dagegen noch nie berechnet. >Was mich in Deiner Zeichnung allerdings noch verwundert, ist, dass kein >Emitterwiderstand vorkommt. Ist das richtig so? Ich wollte die nur zeigen was Entwickler meint. Der Emitterwiderstand ist deine Last. Der Transistor verstaerkt mit seiner Stromverstaerkung den Ausgangsstrom deines OPs. Da gibst sonst nicht viel zu rechnen. Ist halt nur ein Spannungsfolger. >Übrigens stelle ich meine Ausgangsspannung quasi statisch (f ~ 1 Hz). >Insofern spielt die Kapazität meiner Last keine Rolle, sehe ich das >richtig? Nein nicht so ganz. Wenn du an einem OP ein zu grosse Kapazitive Last anhaengst kann der OP schwingen. Stichwort Phasenreserve. Das hat nichts damit zu tun welche Frequenzen du übertragen möchtest. Gruss Helmi
Steffen, der BD135 ist ein etwas "grösserer" Transistor, der Dir hilft, möglich Verlustleistungen einfacher in den Griff zu bekommen: Man kann einen kleinen Kühlkörper dranschrauben. Immerhin rechnen wir mit 100mA, evtl. auch bei sehr kleinen Ausgangsspannungen. In diesem Fall muss der Transistor (genauso wie ein L272) die überschüssige Spannung (12V) mit 100mA in eine Verlustleistung von 1.2W umsetzen. Das kann ein kleinerer Baustein nicht ohne Kühlung. Vorschlag: Baue einfach mal eine Schaltung auf und spiele ein wenig damit. Dann bekommst Du ein Gefühl für die Grössenordnungen, von denen wir sprechen. Eine kapazitive Last führt zu einer Schwingneigung der Regelung. Ein Oszilloskop in der Nähe ist von Vorteil. Ob Deine Schaltung Probleme hat, kannst Du (wenn die Ausgangsspannung nicht eh schon schwingt) am Einschwingverhalten auf einen neuen Spannungswert erkennen. Wenn Dein Prozessor zyklisch zwei verschiedene Spannungen anfährt (z.B. 0V und 6V) läßt sich das Ganze schön überprüfen. Was wird denn nun an den Ausgang drangehängt? Sollen Baugruppen bei unterschiedlichen Spannungen getestet werden?
Hallo Wie hoch die Kapazität der Last genau werden kann, habe ich leider noch nicht gemessen. Man kann aber davon ausgehen, dass sie nicht besonders hoch ist (etwa im mittleren nF-Bereich). >Vorschlag: Baue einfach mal eine Schaltung auf und spiele ein wenig >damit. Dann bekommst Du ein Gefühl für die Grössenordnungen, von denen >wir sprechen. Ja, genau das werde ich jetzt tun! Passenderweise ist heute ja Sonntag. Vielen Dank für Eure Antworten, Helmi und Entwickler! Eure Tipps haben mir ordentlich weitergeholfen! Zwischen meiner ersten Schaltungsidee und dem, wie sie jetzt aussieht, ist schon ein deutlicher Unterschied ;-) Grüße Steffen
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Hallo nocheinmal, leider hakt's nun doch wieder. Wie berechne ich denn die Werte Deines Offset-Abgleichs, Helmi? Ich hatte am Wochenende noch ganz naiv angenommen, der Poti ist die Spannungsquelle und ich könnte über die Ströme durch R4 und R5 den Spannungsabfall (= meine Offsetspannung) an R5 ausrechnen. Aber bei genauerer Betrachtung ergibt sich ja das Bild im Anhang (mit P_oben und P_unten als Poti)! Hier (http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm , Bild 11, ganz nach unten scrollen) werden zwar Formeln angegeben, aber die kann ich nicht nachvollziehen. Bei der Berechnung des Innenwiderstands wird die Spannungsquelle (+Ub und -Ub) kurzgeschlossen. Aber wie berechnet sich denn R4?! Steffen
Die Schaltung die da im Kompendium steht hat den nachteil das die Verstaerkung von der Offseteinstellung abhaengig ist. Wenn du nun den Offset einstellst dann aenderst du auch die Verstaerkung. Das gibt dann ein hin und hergekurbel der beiden Potis wenn du es genau haben willst. Warum nimmst du nicht meine Schaltung wo der 2. TL genau dies verhindert. Ob nun mit einzel Ausgangstransistor oder mit L272 kannst du dir ja aussuchen . >Bei der Berechnung des >Innenwiderstands wird die Spannungsquelle (+Ub und -Ub) kurzgeschlossen. Das ist auch so korrekt , Spannungsquellen haben ja im idealfall 0 Ohm Innenwiderstand. >Aber wie berechnet sich denn R4?! Den must du so auslegen das deine Maximale Offsetspannung korrigiert wird. Der bildet ja mit dem anderen Widerstand einen Teiler. Und versuch nicht jeden einzelnen Widerstand zu sparen, so teuer sind die auch nicht es sei denn du produzierst 1 Million Stueck. Gruss Helmi
Hallo Helmi, das ist die von Dir vorgeschlagene Schaltung! Nur ohne eingezeichneten OpAmp, denn der ist so hochohmig, dass ich ihn hier vernachlässigen kann. Aber zurück zur Berechnung. Wie muss ich denn da vorgehen? Du schreibst R2 nach der Offsetspannung berechnen. Das sollen bei mir +/- 20 mV werden. Aber wenn ich daraus jetzt R2 berechnen will, dann benötige ich den Strom I2. Und der setzt sich (in Reihe geschaltet mit R1) aus dem parallel liegenden "unteren" Teil des Potis zusammen. Das Poti ist aber auf +Ub und -Ub angeschlossen, I2 fließt dagegen nach Masse! Wie berechne ich sowas? Steffen
Wie kann es meine Schaltung sein wenn du den OP weglaesst ? Das hat schon seinen Grund warum da IC2B drin ist Je nach dem wie dein Poti steht wird doch die gegenkopplung einen anderen Widerstand haben und damit hast du auch eine andere Verstaerkung. Wenn du meine Schaltung mit den 3 OP's nimmst dann kannst du den Offset einstellen ohne das sich die Verstaerkung aendert. Dann bestimmen R1 und R2 alleine deine Verstaerkung und R3,R4,R5 deinen Offset abgleich weil da der IC2B als Trennung drin ist. So R3,R4,R5 must du jetzt so dimensionieren das jetzt der Offset der Verstaerker abgeglichen werden kann. Sagen wir Pi mal Daumen das alle Offsetspannungen mit einem Einstellbereich am positiven Eingang von IC2B mit 100mV abgeglichen werden koennen. Dann dimensionierst du den Teiler R4,R5 so das deine Spannung am positiven Eingang von IC2B 100mV ergibt. Die sollen sich einstellen wenn das Poti am Anschlag ist. Jetzt kannst du den Teiler berechnen nur must du ein Widerstand vorgeben. Sagen wir mal am Poti liegen +-12V (oder deine Referenzspannung dann ergeben sich andere Werte). Wir geben R4 vor mit rund 100K. Das ergibt dann ein Teilerverhaeltnis von 121. Nun dividierst du 100K / 121 = 826 Ohm. Teilerverhaeltnis ist ja (R4/R5) + 1 Naechster Normwert = 820 Ohm oder 1Kohm. Das Poti kannst du dann in der gleichen Groessenordnung nehmen wie R4 also auch 100K oder weniger. Gruss Helmi
Hallo Helmi, >Das hat schon seinen Grund warum da IC2B drin ist Ja sicher, das habe ich auch verstanden. Nur ist IC2B irrelevant zur Berechnung der Widerstände R3,R4,R5. Und das war ja meine Frage. Wieder zurück zur Frage. Da ist genau bei diesem Satz von Dir der Groschen gefallen: >Die sollen sich [Anm: die max. Offsetspannung] einstellen wenn das Poti >am Anschlag ist. Und das ist genau der springende Punkt. Ich hatte ja versucht, das Poti als Spannungsteiler in die Rechnung mit einzubeziehen. Aber das brauche ich ja gar nicht, da die Widerstände für die Maximalspannung berechnet werden müssen. Und genau da fällt der Spannungsteiler schließlich weg (Endanschlag des Potis). Ja Helmi, nochmals vielen Dank für die Aufklärung! Steffen
Tja Steffen da haben wir wohl etwas aneinander vorbeigeredet Gruss Helmi
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