Hallo, kurze Frage: Gibt es eine Obergrenze bei Transimpedanzwandlern, was die maximale Verstärkung betrifft. Ich verwende einen TI TL072D, aus dem Datenblatt kann ich einiges ablesen, aber meine real aufgebaute Schaltung lässt anderes vermuten, bzw. ich weiss eben nicht genau ob es eine Obergrenze gibt. Zur Zeit verstärke ich in der ersten Stufe mit 1Mohm, also 10^6 und die zweite Stufe mit 35. Kurze Anmerkung zum OpAmp: DIFFERENTIAL VOLTAGE AMPLIFICATION Diagramm, dort beträgt die maximale Verstärkung 10^5 - 10^6 ist das dann als Maximum anzusehen? Vielen Dank und viele Grüße
Die Leerlaufverstärkung ( also die Verstärkung im nicht gegengekoppelten Zustand ) ist im Datenblatt eines jeden OPs angegeben. Sie dürfte die Grenze sein. Ralph Berres
horch ma schrieb: > Zur Zeit verstärke ich in der ersten Stufe mit 1Mohm, also 10^6 Wie? Zu einen OP mit Verstärkung ungleich 1 gehören immer 2 Widerstände. Hast du da mal einen Schaltplan?
Large-signal differential voltage 50 (min) 200 (typ) V/mV ist das damit gemeint? also 50 V / 1 mV = 50 000, was eigentlich nicht hinkommt, weil ich ja schon weiss dass ich mehr verstärken kann, ich bin ein wenig verwirrt. Das eigentliche Problem kam daher, dass ich dieselbe Schaltung schon voll funktionsfähig mit kleinerer Verstärkung verwende, was kein Problem ist, schöne Ausgangssignalspannung. Jetzt benutze ich die Schaltung mit höherer Verstärkung und habe eine ganz merkwürdige Signalform, spg bricht ein alle 40 µs, vielleicht schwingen die OpAmps, ich verstehs nicht so wirklich. Dankeschön.
Bis ca 20 Hz hat er eine Verstärkung von ca 200000. Ab dann fäät die Verstärkung mit 20db/dekade ab. Bei 25KHz hat er nur noch eine Verstärkung von va 200 Ralph Berres
@lothar: er sagt doch Tranzimpedanzverstärker, also reicht ein widerstand um I nach U zu wandeln...Verstärkungsfaktor ist halt nicht einheitslos sondern ohm
> Zur Zeit verstärke ich in der ersten Stufe mit 1Mohm, also 10^6 > also 50 V / 1 mV = 50 000, was eigentlich nicht hinkommt, weil ich ja > schon weiss dass ich mehr verstärken kann, ich bin ein wenig verwirrt. Du bringst die Begriffe Spannungsverstärkung (Ua/Uediff) und Tranzimpedanzverstärkung (Ua/Ie) durcheinander. Bei OPVs mit Fet-Eingang kann durchaus sehr Große Rückkoppelwiderstände und damit Transimpedanzverstärkungen von 10M oder 100M erreichen, aber dabei bleibt die Spannungsverstärkung natürlich im durch der OPV vorgegebenen Rahmen (Leerlaufspannungsverstärkung)
also der TL072 hat 2 OpAmps und wir setzen gerade beide ein, bei der funktionierenden alten Schaltung ist die erste Stufe als Transimpedanzwandler beschalten mit einer Verstärkung von 680kOhm ( dazu parallel noch 1 pF) und dahinter ein invertierender Verstärker mit je 1kOhm ( was eine Verstärkung von 1 ergibt). Die Verstärkung funktioniert auch mit den 680kOhm (bzw. ich weiss dass Sie da immer noch steigt, da ich selber vorher kleiner Rückkoppelwiderstände eingelötet hatte, die eben ein zu geringes Spannungsausgangssignal gebracht haben), laut Datenblatt aber sollte ja die Verstärkung nur bis 2x 10^5 gehen richtig? Ich betrachte eine LED, die mit Konstantstrom betrieben wird, also keine PWM etc, daher liegt mein Signal vereinfacht im DC Bereich. Der TL072 besitzt einen JFET Eingang. Ja und stimmt das mit dem Transimpedanzverstärkung und Spannungsverstärkung ist mir nicht so klar, gibt es dann dafür auch 2 verschiedene Angaben im Datenblatt? wieso sind die beiden Verstärkungen dann unterschiedlich, es handelt sich ja immer um denselben OpAmp nur in verschiedenen externen Beschaltungen.
Der OP hat eine begrenzte Spannungsverstärkung, mehr geht nicht. Bein TL072 so wie es aussieht wohl Typisch 200000, als einheitenlose Zahl. Beim Transimpedanzverstärker hat man als "Verstärkung" das Verhältnis aus Spannung zu Strom. Die Werte kann man also nicht direkt mit der Spannungsverstärkung gleichsetzen. Die Verstärkung des TIA hat entsprechend auch die Einheit Ohm. Das prinzipielle Limit ist irgendwo beim Eingangswiderstand mal der Spannungsverstärkung. Da ein OP mit JFET Eingang selber einen sehr hohen Eingangswiderstand (weit über 1 MOhm) hat, sind da auch sehr große Werte möglich. Praktisch ist das eher eine Frage wie große Widerstände man bekommt und wie gut die Isolierung wird, bzw. wie langsam der TIA dann wird.
Bevor man mit beliebig hohen verstaerkungen arbeitet, sollte ma soch ueberlegen was man ueberhaupt macht. Bei DC Betrieb ist die Offsetspannung meist das Limitierende. Allenfalls ist der Biasstom auch zu hoch. Als Transipedanz verstaerker betrieben, treten andere Probleme auf. Da wuerd ich mal den Biasstron anschauen. Der macht eine Ausgangsspannung, ohne Eingangsstrom. Der ist uebrigens temperaturabhaengig. Die Quelle sollte auch frei von Leckstroemen sein. Im AC betrieb bekommt man wegen limitierter Slewrate auch eine reduzierte Bandbreite. Fuer eine Verstaerkung von 10^6 wuerde ich mit mindestens 3 OpAmps die alle faktor 100 machen arbeiten
i-Troll schrieb: > Fuer eine Verstaerkung von 10^6 wuerde ich mit > mindestens 3 OpAmps die alle faktor 100 machen arbeiten Die realen Fehler der Schaltung begrenzen die Verstärkung lange vor dem theoretischen Maximum. Wenn etwa die Offsetspannung mal Verstärkung den Ausgangsspannungsbereich überschreitet, findet überhaupt keine Signalverstärkung mehr statt (unbrauchbar wird die Schaltung schon deutlich vorher), ebenso gilt das für Offsetströme und das Rauschen. Und daran ändert sich überhaupt nichts, wenn man statt 1 Mio in einer Stufe mit 3 x 100 verstärkt. Gruss Reinhard
i-Troll schrieb: > Fuer eine Verstaerkung von 10^6 wuerde ich mit > mindestens 3 OpAmps die alle faktor 100 machen arbeiten 1MΩ in der Gegenkopplung ist nun wirklich noch nicht die Welt. Ein paar Angaben zu Aussteuerbereich und max. Signalfrequenz wären noch ganz hilfreich. Als Datenblattparameter käme damit die Slew-Rate ins Spiel.
>ebenso gilt das für Offsetströme und das Rauschen. Und daran ändert sich
überhaupt nichts, wenn man statt 1 Mio in einer Stufe mit 3 x 100 verstärkt.
Eine so hohe Verstaerkung macht eh nur bei AC und kleiner Bandbreite
einen Sinn. Das hoechste, was ich mal verstaerken musste war 20'000.
also wenn man geringe Lichtströme ausmessen will mit entsprechenden Photodioden kommt man ganz schnell in Bereiche von 10^4 ... 10^9 . Sorry fürs ausgraben, habe vergessen, dass ich den Thread noch hatte :)
Wenn ichs recht gelesen habe dann bricht alle 40 us die Spannung ein, daher vermute ich mal, dass die Schaltung schwing. Möglicherweise wird sich wegen mangelnder Abschirmung was unangenehmes einkoppel...
tip schrieb: > Sorry fürs ausgraben, habe vergessen, dass ich den Thread noch hatte :) ?? hast du ihn beim Saubermachen unter dem Beifahrersitz wiedergefunden, oder was? Gruss Reinhard
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