Kurze Frage: Ist es bei einem Operationsverstärker besser zwei Abblock-Kerkos zu nutzen und diese je wischen V+ und GND sowie V- und GND zu setzen ODER einen Kerko zwischen V+ und V-. Kann man da eine pauschale Angabe machen und wenn nicht wonach richtet sich die Entscheidung? Besten Dank, Pepe
Nimm dir mal das Ersatzschaltbild deines OPs her* und setzte es in deine Schaltung ein. Jetzt malst du die Stromschleifen (also wo wesentlich Strom fließt) ein und schon wirst du erkennen, wo du Abblockkondensatoren benötigst. * eigentlich reicht nur die Endstufe.
Es kann sogar sein dass du eine Kombination beider Varianten brauchst und/ oder mehrere Kondensatoren parallel. Z.B.: http://www.ti.com/lit/pdf/snou024 Das Beispiel ist vielleicht etwas extrem, je 100nF von V+ sowie V- nach GND tun es meistens. Das macht ja dann 50nF zwischen V+ und V-. Wichtig wird das bei hohen Frequenzen. Hier spielen parasitäre Effekte (Widerstand und Induktivität von Zuleitung und Kondensator, der Frequenzgang sieht dann nicht mehr wie im Schulbuch aus) eine Rolle. Das ist dann fast schon eine Wissenschaft für sich. Wichtiger ist eine möglichst kurze Anbindung der Kondensatoren an die Versorgungen und die Masseführung. SMT ist hier deutlich im Vorteil. Das liebe Geld kann auch noch ein Argument sein: Lohnt es sich der zusätzliche Aufwand bei Entwicklung und Test um ev. einen Kondensator einzusparen oder baue ich lieber "Angstkondensatoren" ein? Martin W.T. schrieb: > Nimm dir mal das Ersatzschaltbild Das ist mal wieder eine tolle Antwort, mit der der Fragesteller nichts anfangen kann. Das wird heutzutage kaum noch veröffentlicht. Und selbst wenn es vorhanden ist muss es nicht genau den realen Begebenheiten entsprechen. Und von außen einwirkende Störungen wird dieser Ansatz gar nicht gerecht.
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Georg W. schrieb: >> Nimm dir mal das Ersatzschaltbild > Das ist mal wieder eine tolle Antwort, mit der der Fragesteller nichts > anfangen kann. Leider kann man mit den Informationen des Fragestellers keine Antwort geben, weil die Art der Last entscheidend ist. Ich habe mal beide Fälle im zweiten Bild illustriert: Ist die Last nur nach Vcc geschaltet, dann braucht man nur einen Kondensator von Vcc nach Vee, denn der Strom fließt durch beide Versorgungsspannungen durch. Wenn die Last gegen GND liegt, dann braucht man Kondensatoren von Vcc nach GND und Vee nach GND. Denn der Strom kann durch beide Quellen fließen und und ein Kondensator über beide Quellen hilft hier wenig. In der Praxis wird man die zweite Lösung nehmen, weil Kerkos wenig kosten. Wenn es riesige Stückzahlen sind, wird man versuchen beide wegzulassen. Wenn jemand das Thema vertiefen will: Im Anhang habe ich mal die Endstufe des LM358 angehängt, wobei ich Stromspiegel durch ideale Stromquellen ersetzt habe, um es einfach zu halten.
Alexander Schmidt schrieb: > Leider kann man mit den Informationen des Fragestellers keine Antwort > geben, weil die Art der Last entscheidend ist. Das stimmt nicht, denn: Pepe schrieb: > Kann man da eine pauschale Angabe machen und wenn nicht wonach richtet > sich die Entscheidung? Auch wenn Du es erklärt hast. Erst lesen, dann denken und dann schreiben.
>Ist es bei einem Operationsverstärker besser zwei Abblock-Kerkos zu >nutzen und diese je wischen V+ und GND sowie V- und GND zu setzen ODER >einen Kerko zwischen V+ und V-. Eigentlich eine simple Frage, mit einer sich aufdrängenden simplen Antwort: Natürlich vom beiden Rails zur Signalmasse. Jetzt gibt es da dummerweise einige wenige Datenblätter, die genau das nicht empfehlen, sondern einen einzigen Cap zwischen den Rails. Die Begründung ist folgende: Da die Versorgungströme ein verzerrtes Abbild der Signalströme sind, würden Entkoppelcaps zur Masse verzerrte Ströme in die Masse leiten und das Massepotential mit Klirr verseuchen. Ich halte diese Begründung für Unsinn, weil es im Zweifelsfall sehr leicht ist, die in Frage kommenden Masseverbindungen genügend niederohmig zu machen, am besten mit einer durchgehenden Massefläche. Wer aber die Entkopplcaps von den Rails zur Masse direkt bei den OPamps wegläßt, handelt sich weitaus gravierendere Nachteile ein, weil die OPamps nun nicht mehr voneinander entkoppelt sind und bei größeren Systemen ins Schwingen geraten können. Auch wenn OPamps Kabel oder kapazitive Lasten treiben müssen, kann sich ein fehlender Entkoppelcap zur Signalmasse verheerend auswirken. Ganz Schlaue haben früher in Mischpulten die Masse in die Signalmasse und die Entkopppelmasse aufgeteilt und bis zum Netzteil feinsäuberlich von einander getrennt geführt, was zu irrsinnig langen Entfernungen zwischen Entkoppelcaps und OPamps geführt hat. Die Entkoppelcaps sind dann derart nutzlos, daß man sie auch gleich ganz weglassen kann. Entkoppelcaps gehören immer in unmittelbare Nähe zu OPamps und sollten auf eine durchgehende Massefläche referenziert werden. Es gibt noch ein anderes Argument, das gegen Caps zur Signalmasse spricht: Natürlich können auch Störungen vom Netzteil, also Rauschen, Brummen und Spikes auf den Versorgungsleitungen über die Entkoppelcaps auf die Signalmasse eingekoppelt werden. Eine hochverstärkende Baugruppe verstärkt sie dann eventuell ungewollt mit und schleust sie in den Signalweg. Dazu ist zu sagen, daß eine Versorgungsspannung für eine empfindliche Schaltung natürlich ausreichend sauber sein muß. Ein Weglassen der Entkoppelcaps ist natürlich keine Lösung, weil es die Stabilität der Schaltung zusätzlich verschlechtert. Hier kann es nur darum gehen, das Netzteil zu verbessern. Außerdem kann die Problematik wieder mit einer niederohmigen, durchgehenden Massefläche erheblich entschärft werden. Auch Serienimpedanzen in den Versorgungsleitungen direkt bei den Entkoppelcaps, also RC- bzw. RLC-Glieder anstelle von Entkoppelcaps, können extrem hilfreich sein, vor allem, wenn größere Entkoppelkapazitäten verwendet werden. Der große Vorteil von RC- bzw. RLC-Gliedern ist, daß Störer ihre Störströme gezielt aus dem Reservoir ihres lokalen Entkoppelcaps beziehen können und die Serienglieder R bzw. RL ein Weiterreichen der Störung über die Versorgungsleitung und Masse gerade verhindern. Der Rest der Schaltung bekommt von den Störströmen auf der Versorgungsleitung und Masse überhaupt nichts mit, weil sie nur lokal im RC- bzw- RLC-Glied fließen. Am aller sinnvollsten ist aber eine intelligente Masseführung, bei der man sich immer im Klaren ist, welche Ströme an welcher Stelle eigentlich über die Massefläche fließen.
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