Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe - OP raucht ab, aber nur invertierender


von Bela H. (almaron)


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Hallo,

ich traue mich mal, hier einen "Hilferuf" loszulassen, und dann noch als 
erster Beitrag, hoffentlich klappt das.

Als begeisterter, aber mäßg begabter Audiobastler baue ich gerade einen 
analogen Vorverstärker. Da gibt es eine Baugruppe, bestehend aus einen 
50k-Poti, danach ein nichtinvertierender 5532 als Puffer (V=1) und 
danach ein invertierender OP, wieder V=1. Invertierend muss sein, da vor 
dem Poti eine andere Baugruppe steckt, die die Phase dreht.

Das Teil ist auf einer kleinen Platine ordentlich aufgebaut und 
funktioniert an zwei Labornetzgeräten einwandfrei. Baue ich das Teil in 
den Verstärker ein, hängt es an einem LM317/337-Netzteil (+/15V), das 
allerdings extern ist und über 50cm lange Leitungen verbunden ist. 
Ausser den Betriebsspannungen ist nichts angeschlossen, 33k als 
Abschlusswiderstand.

Nach Einschalten raucht der invertierende OP sofort ab, der 
nichtinvertierende arbeitet unbeeindruckt weiter. Dabei steigt die 
Stromaufnahme des invertierenden OP auf ca. 400 mA an. Ich kann keine 
Schwingung irgendwo auf dem Oszilloskop erkennen, bin mir aber nicht 
sicher, da nicht viel Zeit für eine Messung ist.

Vielen Dank schon mal im Voraus für einen Tipp.

Bela

: Verschoben durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Bela H. schrieb:
> Nach Einschalten raucht der invertierende OP sofort ab, der
> nichtinvertierende arbeitet unbeeindruckt weiter. Dabei steigt die
> Stromaufnahme des invertierenden OP auf ca. 400 mA an. Ich kann keine
> Schwingung irgendwo auf dem Oszilloskop erkennen, bin mir aber nicht
> sicher, da nicht viel Zeit für eine Messung ist.

Ich denke auch, daß es stark schwingt, denn sonst raucht so ein 
strombegrenzter OpAmp kaum ab.

Dein Aufbau mit dem Nezteil weit weg vom, OpAmp und keiner Erwähnung von 
Abblockkondenstaorren oder Bandbreitenbegrenzung, klingt auch kritisch.

Im Datenblatt http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne5532.pdf ab 9.1 hast du 
einen Aufbau als invertierender Verstärker, aber weil du nur Audio 
verstärkst, sollte ein kleiner Keramikkondensator vom Ausgang zum 
invertierenden Eingang von 1nF ((1/100kHz 
Bandbreite)/Rückkopplungswiderstandswert) denn niemandem ist geholfen, 
wenn man dann mehr als 100kHz noch verstärkt.

von Teo D. (teoderix)


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Bela H. schrieb:
> Vielen Dank schon mal im Voraus für einen Tipp.

Stell mal einen Schaltplan ein!

Ist der OP eventuell beim Einschalten, ne Zeit unsymmetrisch versorgt?

von Michael B. (laberkopp)


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Bela H. schrieb:
> Vielen Dank schon mal im Voraus für einen Tipp.

P.S.: Hast du bedacht, daß der NE5532 je eine Diode von invertierenden 
Eingang zum nichtinvertierenden und zurück hat ? Wer also erlaubt, daß 
mehr als 0.7V Differenz an seinen Eingaängen entsteht mit hoher 
Stromlieferfähigkeit, hat eventuell einen hohen Querstrom, der den OpAmp 
zerstört. Der RC4580 ist ein NE5532 ohne diese Dioden.

von Bela H. (almaron)


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Wahnsinn, danke, schon drei Antworten.

Die Betriebsspannungen sind mit 2 x 100 nF pro OP geblockt, dazu auf der 
Platine 2 x 47 uF. Über dem Widerstand Ausgang/invertierender Eingang 
liegen 100pF. Zu wenig?

Bei Inbetriebnahme mit den beiden Labornetzgeräten habe ich erst das 
eine, dann 0,5 s später das andere eingeschaltet, alles ok. Da waren 
auch noch 30 cm Leitung dazwischen.

Ein LM4562 zeigt dasselbe Verhalten, nur knallts nicht sofort,
dafür teurer :-(

Wie schon gesagt, der nichtinvertierende Op (auf der Platine 2 cm 
entfernt und natürlich an den gleichen Betriebsspannungen) arbeitet 
unbeeindruckt weiter.

Schaltplan stelle ich gerne ein, ist aber eigentlich lachhaft, nichts, 
was man bei diversen Webseiten und Literatur nicht schon 1000fach 
gesehen hat.

Es ist wie verhext ...

von Martin O. (ossi-2)


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Zeig uns einen Schaltplan. Ich habe noch nie einen OP zum Abrauchen 
gebracht (>40 Jahre Erfahrung). Die NE5532 sind nicht sonderlich 
empfindlich.

von Andrew T. (marsufant)


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Bela H. schrieb:
> aue ich das Teil in
> den Verstärker ein, hängt es an einem LM317/337-Netzteil (+/15V), das
> allerdings extern ist und über 50cm lange Leitungen verbunden ist

Hast Du am Ausgang der 317/337 über jede der Spannungen je eine Diode 
geschaltet? Vermutlich nicht.
So wie es sich darstellt, kommen die Ausgangsspannugen unterschiedlich 
schnell hoch, und Du hast für einige us ein voltage reversal.
Das zerstört Deinen OPV.

von Michael B. (laberkopp)


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Bela H. schrieb:
> Schaltplan stelle ich gerne ein, ist aber eigentlich lachhaft

Ach, wir warten also noch auf die dritte Salamischeibe

Nach "Ausser den Betriebsspannungen ist nichts angeschlossen" hiess es 
plötzlich Abblockkondensatoren gibt es doch, Bandbreitenbegrenzung auch, 
was mag noch alles kommen ?

Vermutlich nur ein Ausschnitt der Schaltung, damit man noch 3 
Salamischeiben nachlegen kann.

von Bela H. (almaron)


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Danke noch mal für die Beiträge.

Habe nicht viel Übung im Posten, daher vielleicht die etwas unbeholfene 
Aufmachung.

Andrew: Die LM317/337 sind auf einer gekauften Platine, ausser dem 
Gleichrichter sind noch zwei andere Dioden bei den Reglerpins verbaut. 
Das könnten doch diese Dioden sein, oder?

Michael: Ich meinte, das keine weiteren Audio-Baugruppen eingangs- und 
ausgangsseitig angeschlossen sind, die irgendwelchen Unsinn machen 
könnten. Sorry für die Salami.

Martin: Schaltplan kommt.

von Bela H. (almaron)


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Schaltplan, vorne ist das Poti noch dran

von Michael B. (laberkopp)


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Bela H. schrieb:
> Schaltplan, vorne ist das Poti noch dran

Der invertierende, der abraucht, hat doch gar keinen "C1A".

Sorge auch dafür, daß jede Masseleitung (von jedem Abblockkondenstaor 
und jedem OpAmp-Einagng und jedem Widerstand) selbst und getrennt zum 
Massesternpunkt läuft, wo auch einzeln die Masse der Eingänge und 
Ausgänge hinführt.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Das hat jetzt zwar nichts mit deinem Problem zu tun, aber trotzdem der 
Hinweis: dein erster OPV hat nicht V=1 sondern V=2.

Bela H. schrieb:
> danach ein nichtinvertierender 5532 als Puffer (V=1)

Zum Abrauchen: ein wenig seltsam ist das schon.

Hast du schon mal nachgemessen, dass die Spannungen aus LM317/337 
stimmen? Direkt am Pin des OPV gemessen (falls was falsch verdrahtet 
sein sollte). Miss am besten sowohl mit dem Multimeter im DC-Bereich (ob 
der Mittelwert stimmt) als auch mit dem Oszi (ob nicht ab und zu eine 
unerwartete Spannungsspitze auf der Versorgung liegt).

Bist du sicher, dass es keine Probleme mit unterschiedlichen 
Massepotentialen gibt? Wenn du die GND-Klemme des Oszis in deiner 
Schaltung anschließt, dann legst du diesen Punkt auf PE. Vielleicht ist 
durch das Netzteil ein anderer Punkt der Schaltung mit PE verbunden und 
du schließt damit (über die Oszi-Masse) beide Punkte kurz.

Der NE5532 ist ja ein Doppel-OPV, du scheinst jeweils nur einen der 
beiden zu nutzen, oder? (sonst könntest du ja nicht unterscheiden, dass 
nur der inv aber nicht der n-inv abraucht). Was hast du jeweils mit dem 
ungenutzten OPV gemacht? verschalte ihn am besten als Spannungsfolger 
und gib Masse auf den Eingang.

Bei den Labornetzteilen kannst du eine Strombegrenzung einstellen, bei 
der Versorgung im Verstärker geht das nicht. Aber vielleicht kannst du 
in die +15V und -15V je einen kleinen Widerstand (50 Ohm) einschleifen. 
Dann fließen zumindest keine 400mA mehr, und du kannst erkennen, auf 
welcher Schiene der unerwartete Stromfluss stattfindet.

von der schreckliche Sven (Gast)


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Hallo, baue mal da einen Widerstand mit ein paar KOhm rein, und sorge in 
Zukunft dafür, dass die +/- Betriebsspannung auch symmetrisch hochfährt.

von Bela H. (almaron)


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Hallo allerseits,

hab den Fehler gefunden. Fast schon peinlich.

Muss ich aber erstmal kurz die gesamte Schaltung erläutern: Ein Gehäuse 
mit zwei Netzteilen drin und ein zweites Gehäuse mit den 
Verstärkermodulen drin, Verbindung über eine 6-polige 
Neutrik-Steckverbindung.

Im Netzteilgehäuse befinden sich zwei Trafos (2 x 18V, 1 x 60V), jeweils 
verbunden mit der gekauften LM317/337-Platine und einer zweiten Platine 
mit Gleichrichtung und einer Regelung mit Längstransistor auf 60V DC. 
Somit gibt es die Betriebsspannungen +/- 15V und +60V, bezogen auf eine 
gemeinsame Masse.

Im Verstärkergehäuse befindet sich die erwähnte Schaltung mit den beiden 
OPs, einer nichtinvertierend und daher direkt mit Masse verbunden und 
der andere nichtinvertierend und daher nicht mit Masse verbunden. 
Zusätzlich noch ein Class-A-Verstärkermodul, das die erwähnten 60V 
braucht. Masse sternförmig in beiden Gehäusen mit 1,5 qmm.

Erstmal: Die OPs schwingen nicht und sind nach allen Regeln der Kunst 
geblockt, die beiden Netzteilplatinen arbeiten soweit einwandfrei. 
Worans gelegen hat: Ich hab dummerweise immer ein- und ausgeschaltet, 
indem ich die Steckverbindung abgezogen und wieder angesteckt habe. Eine 
Messung mit dem Speicherscope hat letztendlich gezeigt, das das 
Massepotenzial beim Einstecken des Steckers für einen kurzen Moment 
weggelaufen ist und die +/- 15V-Versorgungen der OPs bezogen auf Masse 
unregelmäßig auf bis zu 30V gegangen sind. Das hat gereicht für den 
invertierenden OP, der das wegen seiner Masseverbindung gemerkt hat. Der 
Nichtinvertierende hat davon nichts mitbekommen, da seine 
Betriebsspannung immer insgesamt 30 V war. Beim anschließenden Messen 
der Spannungen nach Einstecken waren natürlich die Werte in Ordnung und 
der Schaden trotzdem da. So wurde erstmal nach Schwingungen oder Fehler 
in der Schaltung geschaut, logisch.

Jetzt verwende ich einen zweipoligen Netzschalter zum Einschalten und 
lasse die Steckverbindung während des Betriebes in Ruhe. Alle 
Betriebsspannungen steigen sanft auf ihren Wert an, bezogen auf Masse.

Nochmal danke für die Tipps, die haben mir geholfen, zumindest beim 
Ausschluss der möglichen Fehlerursachen.

Bela

von Hans (Gast)


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Man muss echt loben, dass du die Gesamtsystem-Beschreibung gleich zu 
Beginn des Threads gepostet hast.

Man könnte sich ja gar nicht ausmalen, wie nervig es wäre mit Häppchen 
von Informationen deinen Fehler zu erraten.

von Bela H. (almaron)


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Danke Hans (Gast), auch für deine guten Tipps.

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