Gibt es auch OpAmps, die ich mit negativen Eingangsspannungen am nicht-invertierenden Eingang beschicken kann während der invertierende Eingang irgendwo im positiven Bereich liegt? Sie sollen in diesem Fall nur den Ausgang auf ca. 0V halten und nicht kaputtgehen.
Am Eingang: max -0.3V ...(Vcc-2V) über den vollen Temperatur Bereich.
Single supply vorausgesetzt.
Details zum warum sind auf 30 Seiten der TI Beschreibung zu dieser OP Ausführung zu lesen
Link suche ich dir morgen gerne raus.
Ich habe da etwas gefunden. Habe ich auch sicher noch in gedruckter Form.
Als ich mit den OpAmps durch war, kannte ich den LM358 in- und auswendig.
Leider nicht mehr viel im Kopf davon.
If either input or both inputs are lower than –0.3 V with respect to the
negative supply,
excessive input current can flow and the output may display phase
reversal, also called inversion.
Ha Frank - das ist ja genau das, was ich wissen wollte.
Gut erinnert, gut gesucht und gut gefunden - danke!
hast Du dich bei der Verlinkung vertan? Der Link ist doppelt.
Oh! Sollte eine AN über Sinuserzeugung sein.
Jetzt habe ich den falschen Rechner an. Da kann ich nicht im Verlauf gucken.
Habe das eben auch nicht wieder gefunden und ich habe leider keine Zeit mehr.
Im einfachsten Fall würde man eine solche negative Eingangsspasnnung
über einen Widerstand und eine Diode gegen GND einfach unschädlich
machen.
Yep - hatte ich im Vorfeld auch schon so überlegt und simuliert. Funktioniert, aber nun weiß ich, dass ich sogar eine Schottky-Diode benötige, um unter (bzw. hier müsste es eigentlich "über" heißen)
den -0,3V zu bleiben.
Generell muessen alle Eingangsspannungen zwischen den Speisespannungen liegen. Wenige Opamps, zB 358, 324 duerfen mit den Eingaengen an die negative Speisung und funktionieren sogar noch.
Die normalen, alten OpAmps wollen die Eingaenge nur bis 2v an die Speisung ran lassen. Also V- +2V .. V+ -2V, haben dafuer gute Werte.
Moderne OpAmps koennen teilweise RR-Input oder RR-In/Out, haben aber schlechtere Werte und/oder kleinere Bereiche. Wobei RR-Out auch nur 50mV oder so an die Speisung ran bedeutet.
OpAmps sollte man nicht als Komparatoren verwenden, sie koennten antiparallele Eingangsdioden enthalten.
Yep Andrew, daran wäre ich tatsächlich interessiert.
Danke schon einmal für die Mühen!
Gerne geschehen
die sehr alte snoa662B hast du ja schon richtig gefunden, da steht schon sehr viel drin
diese
https://www.ti.com/lit/pdf/sloa277
geht noch detaillierter auf die Ursache des "Abstand 2V von der positiven rail" ein.
Diese reduziert sich auf 1.5V wenn Du das IC bei Zimmertemperatur oder wärmer betreibst.
Nochmal als Erinnerung: die LM358B bzw. LM2904B sind sehr empfehlenswert.
Erstens weil TI die Daten der Biasströme wesentlich eingeengt hat (bias compensation Technik),
und zweitens weil diese preiswerter sind
(ok, ich habe 10 Mio Stück per year - also nicht wieder im Forum maulen das bei ... die aber so teuer sind),
weil diese Bauteile auf der neuen 300mm-Silizium Fabrik Linie gefertigt werden.
Immer unter dem Aspekt, das man nicht zwingend einen R2R OP einsetzen möchte.
Neben den obigen Aussagen, die sicherlich für die ursprünglichen LM358 von National Semiconductor bzw. heutzutage TI zutreffen, sollte man beachten, dass es mittlerweile unzählige andere Hersteller gibt, die Bauteile unter der Bezeichnung LM358 anbieten. Also sollte man im ganz konkreten Fall das richtige Datenbatt studieren. Ich würde mich nicht darauf verlassen, dass sich ein Bojack LM358 oder ein Wyph LM358 genau wie das Original verhalten.
Für mich als Hobby-Elektroniker sind das tolle Infos, die ich gut in der
Schaltung für Frank O. (siehe Link im Eingangspost) verwenden kann.
In der Schaltung hängt der positive Input ja gefährlich, also eventuell auch negative Spannung. Im DaBla vom LM358 steht, dass er sauber geht bis V- und kaputt geht unter V- -0.3V. Leider steht da wie immer nicht, was dann passiert. Sofortige Explosion mit großem Krater?
Ich würde annehmen, da ist am Eingang eine Schutzdiode, durch die Strom aus der Masse zum Eingang raus fließen kann, wenn der zu negativ ist. Und bei mehr also 0.3V ist der Strom so groß, dass diese Diode kaputt geht, oder noch mehr.
Die Frage - und das finde ich oft in Datenblättern nicht - ist, wie groß denn dieser Strom ist/sein darf. In der fraglichen Schaltung könnte man ja ungestraft einfach einen Widerstand in Reihe zu diesem Eingang klemmen und so den Strom begrenzen.
Mit diesem Strom ist es wohl wie öfters mal: Jeder, aber wirklich JEDER weiß, wie viel man so einer ESD-Schutzdiode zutrauen darf und deswegen schreibt es NIEMAND auf :-) .
Ich - und du vielleicht auch - würde es aber gerne mal wissen.
Welche Spannung darf ich dann maximal und minimal an die beiden Eingänge
anlegen?
Die Antwort ist einfach: Erlaubt ist der Spannungsbereich, der im
Datenblatt steht. Wobei es nur wenige spezielle OPVs gibt, die eine
Spannung ausserhalb des Betriebsspannungsbereichs erlauben. Meistens
ist ein solcher Betrieb mit anderen Nachteilen verbunden. Wobei es
ja schaltungstechnisch sehr einfach ist, den Eingangsspannungsbereich
so zu verschieben, das er passt.
Gibt es auch OpAmps, die ich mit negativen Eingangsspannungen am
nicht-invertierenden Eingang beschicken kann während der invertierende
Eingang irgendwo im positiven Bereich liegt? Sie sollen in diesem Fall
nur den Ausgang auf ca. 0V halten und nicht kaputtgehen.
Die meisten OPVs haben eingebaute Schutzdioden, die Schäden verhindern.
Diese Schutzdioden darf man allerdings strommäßig nicht zu stark
belasten. In den meisten Fällen ist ein solcher Betrieb auch Quatsch,
weil er unsinnige Ausgangswerte ergibt und man durch einfache Änderung
der Eingangsbeschaltung verhindert werden kann.
Mit diesem Strom ist es wohl wie öfters mal: Jeder, aber wirklich JEDER
weiß, wie viel man so einer ESD-Schutzdiode zutrauen darf und deswegen
schreibt es NIEMAND auf :-) .
In vielen Datenblättern steht das drin, so auch beim LM358-N (ursprünglich von National Semiconductor):
Input Current (VIN < −0.3V) (6) Max: 50 mA
(6) This input current will only exist when the voltage at any of the
input leads is driven negative. It is due to the collector-base junction
of the input PNP transistors becoming forward biased and thereby acting
as input diode clamps. In addition to this diode action, there is also
lateral NPN parasitic transistor action on the IC chip. This transistor
action can cause the output voltages of the op amps to go to the V+
voltage level (or to ground for a large overdrive) for the time duration
that an input is driven negative. This is not destructive and normal
output states will re-establish when the input voltage, which was
negative, again returns to a value greater than −0.3 V (at 25°C).
Im Datenblatt vom LM358 von TI fehlt dieser Eintrag, aber SLOA277 sagt:
Do not try to determine phase reversal performance empirically as
different units may have different performance. Negative inputs must be
avoided, assuming a single supply configuration, unless the application
can accept either the VOL or VOH level during the duration of the
negative input. In cases where a negative input voltage cannot be
avoided, use a resistor in series with the input to limit the current
to –1 mA or less.
(< 1 mA vermeidet Phase Reversal; < 50 mA vermeidet einen Krater.)
Beim LM358 und LM358-N gibt es keine explizite Schutzdioden, aber beim LM358B.
Neben den obigen Aussagen, die sicherlich für die ursprünglichen LM358
von National Semiconductor bzw. heutzutage TI zutreffen, sollte man
beachten, dass es mittlerweile unzählige andere Hersteller gibt, die
Bauteile unter der Bezeichnung LM358 anbieten.
Ich vermute mal, das heutzutage alle "modernen" LM358
auf wesentlich kleineren Layouts gefertigt werden als die
"ursprüglichen". Damit wird dann auch die Belastbarkeit der
Schutzdioden verringert. M.E. ist es auch einfach schlechtes Schaltungsdesign, diese Schutzdioden auszureizen.
