OP unsymmetrisch mit +5V zu -15V versorgen

[BJT (Gast)]

Gibt es Probleme, wenn ich meinen OP (LT1367) mit +5V zu -15V versorgen 
will?

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1366fb.pdf

Die Schaltung soll mir mein Eingangssignal (von 0-2 V) auf das 
Ausgangssignal (3.7-4.7 V) skalieren und potentialverschieben.

Laut LTspice Simulation klappt das.
Ich finde das aber noch relativ unschön (mit vier OP's) gelöst...

[ops (Gast)]

Warum willst du denn mit -15V da ran? Du hast doch ausreichend Abstand 
(300 mV), um den OP mit +/- 5V zu betreiben.

> Laut LTspice Simulation klappt das.
> Ich finde das aber noch relativ unschön (mit vier OP's) gelöst...

Etwas unübersichtlich, was du da gemacht hast - wie wäre denn folgender 
Vorschlag: zuerst ein invertierender Verstärker (v = 0.5), dessen 
Ausgang anschließend nochmals invertiert wird. Erzeugung der 
Offsetspannung per Spannungsteiler oder Referenz aus der 
Versorgungsspannung. Damit hättest du die Anzahl an OP's schonmal 
halbiert und auch die übrige Beschaltung reduziert.

[BJT (Gast)]

ops schrieb:
> Etwas unübersichtlich, was du da gemacht hast - wie wäre denn folgender
> Vorschlag: zuerst ein invertierender Verstärker (v = 0.5), dessen
> Ausgang anschließend nochmals invertiert wird. Erzeugung der
> Offsetspannung per Spannungsteiler oder Referenz aus der
> Versorgungsspannung. Damit hättest du die Anzahl an OP's schonmal
> halbiert und auch die übrige Beschaltung reduziert.

Das ist ja quasi das Selbe was ich gemacht habe, nur dass die "zwei 
zusätzlichen OP's" bei mir Impedanzwandler sind, für Vin und die (bei 
mir ebenfalls durch einen Spannungsteiler erzeugte) Referenzspannung.

Und ich habe in meiner Gesamtschaltung nunmal nur die zwei 
Spannungsebenen +5V und -15V. Für alles weitere müsste ich Tracos 
einbauen, was ich vermeiden wollte.

[Kai K. (klaas)]

>Die Schaltung soll mir mein Eingangssignal (von 0-2 V) auf das
>Ausgangssignal (3.7-4.7 V) skalieren und potentialverschieben.

Das geht viel einfacher. Hast du eine Referenzspannung zur Verfügung?

[BJT (Gast)]

Kai Klaas schrieb:
> Das geht viel einfacher. Hast du eine Referenzspannung zur Verfügung?

Die Referenzspannung für die Potentialverschiebung beträgt 3,7V und wird 
mit einem Spannungsteiler von der 5V-Ebene bereitgestellt.

[MaWin (Gast)]

BJT schrieb:
> Die Schaltung soll mir mein Eingangssignal (von 0-2 V) auf das
> Ausgangssignal (3.7-4.7 V) skalieren und potentialverschieben.

Dann nimmt man einen TS912 (oder genaueren rail-to-rail OpAmp) und kommt 
mit 5V alleine aus.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo,
Hier mal zwei Versionen die mit einer Versorgungsspannung von +5V 
auskommen.

Das Besondere an der unteren Schaltung ist, dass man praktisch nur 
10kOhm Widerstände benötigt (3.333k = 3x10k parallel). Diese sollten 
eine Genauigkeit von 1% oder besser haben.

Anstatt die +5V als Referenz kann man in der unteren Schaltung auch eine 
2,5V Referenzspannungsquelle einsetzen um den Offset unabhängig von der 
Genauigkeit der +5V Versorgungsspannung zu machen.

Die Datei .asc ist der Schaltplan für LTspice.
Die Datei .plt enthält die Ploteinstellungen.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Hier ist eine Schaltung, die ein rechnerisch exaktes Ergebnis liefert
und dabei mit E24-Widerständen auskommt.

Natürlich hängt die erreichte Genauigkeit von den Widerstandstoleranzen
ab. Wenn es wirklich genau sein soll, wird man zwei der Widerstände
abgleichbar machen.

[Helmut S. (helmuts)]

@Yalu,

das Problem deiner Schaltung ist, dass kein Opamp wirklich 0V am Ausgang 
kann. Leider hat der Fragesteller nie gesagt ob er wirklich 0V braucht 
oder ob auch einige 10mV über Null als untere Grenze reichen.

[MaWin (Gast)]

Er hat deutlich gesagt, dass ihm 3.6V als untere Grenze reichen, und 4.7 
als obere.

[Helmut S. (helmuts)]

MaWin schrieb:
> Er hat deutlich gesagt, dass ihm 3.6V als untere Grenze reichen, und 4.7
> als obere.

@MaWin,
ich rede von den 0 bis 2V Eingangsspannung.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Helmut S. schrieb:
> das Problem deiner Schaltung ist, dass kein Opamp wirklich 0V am Ausgang
> kann.

Ja, das betrifft aber nur den Spannungsfolger (U1) am Eingang. Braucht
man keinen hochohmigen Eingang, kann man U1 weglassen.

Ein hochohmiger Eingang und zugleich hohe Genauigkeit in der Nähe von 0V
ist – wenn ich das richtig sehe – nur mit negativer Versorgungsspannung
möglich.

[Anja (Gast)]

BJT schrieb:
> Gibt es Probleme, wenn ich meinen OP (LT1367) mit +5V zu -15V versorgen
> will?

Dem OP ist das ziemlich egal woher die Differenz zwischen seinen beiden 
Versorgungspins kommt.

Allerdings hat der von Dir verwendete OP eine relativ geringe CMRR. Dies 
kann sich bei unsymmetrischer Versorgung als zusätzliche Offsetspannung 
bemerkbar machen.

Gruß Anja

[BJT (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> @Yalu,
>
> das Problem deiner Schaltung ist, dass kein Opamp wirklich 0V am Ausgang
> kann. Leider hat der Fragesteller nie gesagt ob er wirklich 0V braucht
> oder ob auch einige 10mV über Null als untere Grenze reichen.

Einige 10mV als untere Grenze sind voll OK.


Helmut S. schrieb:
> Hallo,
> Hier mal zwei Versionen die mit einer Versorgungsspannung von +5V
> auskommen.
Yalu X. schrieb:
> Hier ist eine Schaltung, die ein rechnerisch exaktes Ergebnis
> liefert
> und dabei mit E24-Widerständen auskommt.

Danke ihr Beiden. Das kannte ich bis jetzt noch nicht.


Anja schrieb:
> Dem OP ist das ziemlich egal woher die Differenz zwischen seinen beiden
> Versorgungspins kommt.
>
> Allerdings hat der von Dir verwendete OP eine relativ geringe CMRR. Dies
> kann sich bei unsymmetrischer Versorgung als zusätzliche Offsetspannung
> bemerkbar machen.
>
> Gruß Anja

Thanks, endlich mal eine Antwort auf meine eigentliche Frage.

Gruß,
Sophia

[Helmut S. (helmuts)]

BJT schrieb:
>> Allerdings hat der von Dir verwendete OP eine relativ geringe CMRR. Dies
>> kann sich bei unsymmetrischer Versorgung als zusätzliche Offsetspannung
>> bemerkbar machen.
>>
>> Gruß Anja
>
> Thanks, endlich mal eine Antwort auf meine eigentliche Frage.

Deine Aussage verstehe ich nun gar nicht.

Dieser Opamp hat mit 115dB CMMR eine hervorragende common mode 
Unterdrückung. Davon träumen die meisten Opamps nicht mal.

[Anja (Gast)]

Helmut S. schrieb:
> Deine Aussage verstehe ich nun gar nicht.

Habe halt nur auf die erste Seite geschaut.
Dort ist die garantierte CMRR mit ca 80 dB angegeben.

wobei ich im verlinkten Datenblatt nicht mehr als 95 dB
garantierten Wert gesehen habe.

Was wenig zu meinem Lieblings OP (LTC2057) ist.

Gruß Anja