OpAmp Addierer ohne negative Versorgung Nachteile?

[OPNeuling (Gast)]

Hallo,

ich arbeite mich gerade in das Thema Operationsverstärker ein.
Soweit denke ich, dass ich die Grundschaltungen und das 
Rückkoppel-/Mittelkoppelprinzip verstanden habe.

Ich frage mich, warum eigentlich nie ein Addierer ohne negative 
Versorgungsspannung auftaucht.
Was hat ein Addierer ohne negative Versorgungsspannung für Nachteile?

Grüße
OPNeuling

[Guest (Gast)]

Offensichtlich hast du die Grundlagen doch nicht verstanden. Wenn du 
hier den Summier Verstärker meinst dann schau dir mal genau die Formel 
für die Ausgangsspannung an. Die ist nämlich die invertierte Summe der 
Eingangsspannungen (sofern alle Widerstände gleich sind). Ohne negative 
Versorgung kann er die logischerweise nicht ausgeben. Der Nachteil wäre 
also eine nicht funktionierende Schaltung….

[Axel S. (a-za-z0-9)]

OPNeuling schrieb:
> Ich frage mich, warum eigentlich nie ein Addierer ohne negative
> Versorgungsspannung auftaucht.
> Was hat ein Addierer ohne negative Versorgungsspannung für Nachteile?

Die Frage ist unsinnig. Kein OPV braucht für sich eine negative 
Versorgungsspannung. Tatsächlich hat der OPV ja gar keinen GND-Anschluß. 
Er "weiß" also ohnehin nicht, ob er an +/-15V oder an 0/+30V oder auch 
an +100/+130V betrieben wird.

Allerdings kann er am Ausgang keine Spannung außerhalb seiner 
Betriebsspannung(en) erzeugen. Und auch die Eingangsspannungen dürfen 
typisch nur innerhalb der Betriebsspannungen liegen. Hier gibt es 
immerhin ein paar Ausnahmen für spezielle Anwendungen.

[Dieter (Gast)]

Stichwort fuer asymmetrische Stromversorgung waere virtuelle Masse auf 
Vss/2.

[OPNeuling (Gast)]

Guest schrieb:
> ffensichtlich hast du die Grundlagen doch nicht verstanden. Wenn du
> hier den Summier Verstärker meinst dann schau dir mal genau die Formel
> für die Ausgangsspannung an. Die ist nämlich die invertierte Summe der
> Eingangsspannungen (sofern alle Widerstände gleich sind). Ohne negative
> Versorgung kann er die logischerweise nicht ausgeben. Der Nachteil wäre
> also eine nicht funktionierende Schaltung….

Deshalb hab ich Addierer geschrieben.
Mir geht's nicht um den Summierverstärker mit negativen Vorzeichen.

Warum tuen so viele um 2 Spannungen miteinander zu addieren, einen 
Summierverstärker nutzen und drehen das Vorzeichen wieder?

Ich hab die Schaltung, die ich mir aus Spass zusammengeklickt habe, mal 
im Bild angehängt.

Warum wird das Addieren von Spannungen nicht so gemacht oder warum finde 
ich so eine Schaltung nirgendwo in den Büchern?

[Noch eine Meinung (Gast)]

Vielleicht entsteht die Verwirrung, weil ein Addierer mit Gleichspannung 
arbeitet.

Bei Wechselspannung kann man die virtuelle Masse sehr einfach mit 
Spannungsteiler und Koppelkondensatoren auf Vss/2 legen. In den 
Lehrbüchern sieht man öfters Schaltungen mit nur einer 
Versorgungsspannung, zusätzlichen Widerständen und Kondensatoren.

Bei Gleichspannung wird die virtuelle Masse etwas komplizierter und die 
Lehrbücher zeigen nur die Variante mit zwei Spannungsversorgungen.

[Der Zahn der Zeit (Gast)]

Axel S. schrieb:
> Die Frage ist unsinnig. Kein OPV braucht für sich eine negative
> Versorgungsspannung. Tatsächlich hat der OPV ja gar keinen GND-Anschluß.
> Er "weiß" also ohnehin nicht, ob er an +/-15V oder an 0/+30V oder auch
> an +100/+130V betrieben wird.
>
> Allerdings kann er am Ausgang keine Spannung außerhalb seiner
> Betriebsspannung(en) erzeugen.

Recht hat er. Und es kommt hinzu: Ein Op-Amp kann bestenfalls ohne Last 
0 V erreichen, aber z. B. der LT1797 nur typ. 8 oder in ungünstigsten 
Fall sogar nur 30 mV. Mit Last, also wenn Strom in den Ausgang hinein 
strömt, wird es noch deutlich schlechter. Wenn das reicht, ist ja ok...

[Jens G. (jensig)]

OPNeuling (Gast) schrieb:

>Deshalb hab ich Addierer geschrieben.
>Mir geht's nicht um den Summierverstärker mit negativen Vorzeichen.

Das ist aber eher ein Mittelwertbildner, und kein Addierer. Das Ding 
wird in dieser speziellen Konfigurierung nur dadurch zum Addierer, weil 
der OPV wieder um Faktor 2 verstärkt.
In dem Falle brauchste auch keine neg. Betriebsspannung (theoretisch), 
solange der Mittelwert der Eingangsspannungen nur positiv ist.
Praktisch brauchen die realen OPV aber meist eine neg. Betriebsspannung, 
damit diese auch wirklich bis 0V, oder gar ins negative gehen können.

[Guest (Gast)]

Jens G. schrieb:
> Das ist aber eher ein Mittelwertbildner, und kein Addierer.

Dem stimme ich zu. Du Addierst die Spannungen ja nicht wirklich. Du 
bildest durch den Spannungsteiler die Hälfte der Summe und schaltest 
einen nichtinvertierenden Verstärker mit Gain = 2 nach. Und spätestens, 
wenn du mehr als zwei Eingänge hast klappt das auch nicht mehr, dann 
musst du den Gain anpassen.

Abgesehen davon sind OPs in der Nähe ihrer Versorgung nicht linear. Das 
kommt stark auf den OP an, das können +-200mV von den Rails sein oder 
auch 3V. Grade OPs die sehr rauscharm oder besonders linear und präzise 
sind brauchen oft mehr an ihrer Versorgung als das eigentliche 
Nutzsignal ist. Findet sich im Datenblatt meist unter "Common-mode 
voltage range".

Das ist wie bei allem immer eine Frage der Anwendung. Wie genau soll es 
sein kann ich ein paar mV Offset gegen 0 verkraften oder nicht. Will ich 
es super linear oder ist es mir egal.