Guten Morgen, ich möchte von einem Operationsverstärker die realen Kennwerte bestimmen und mit den Werten aus dem Datenblatt vergleichen. Besonders wichtig ist mir die frequenzabhängige Verstärkung, würde gerne ein Bode-Diagramm erstellen und es dann mit dem Bode-Diagramm aus dem Datenblatt vergleichen. Dazu wollte ich die Leerlaufverstärkung des OPs bei aufsteigenden Eingangsfrequenzen messen. Wie messe ich das am besten? Ein OP hat ja eine extrem hohe Leerlaufverstärkung, um die 100.000. Ich kann ja kaum einfach 1µV an den Eingang geben und dann die Ausgangsspannung messen, da wird mir die Messung durch Toleranzen/Störungen etc. verfälscht, nehme ich an. Gibt es vielleicht ein Buch, welches das Thema behandelt? Oder eine PDF/Internetseite, in der beschrieben wird, wie man die realen Kennwerte eines OPs bestimmt? Viele Grüße Bastler
Bastler schrieb: > Ich kann ja kaum einfach 1µV an den Eingang geben und dann die > Ausgangsspannung messen Und warum nicht? Hat ja keiner gesagt, dass man die aufgabe mit einer 9V-Blockzelle und einem Multimeter aus dem Baumarkt erledigen könnte. > da wird mir die Messung durch Toleranzen/Störungen etc. verfälscht Natürlich wird sich da jeder noch so geringe äussere Einfluss (EMV, Temperatur, Spannungsschwankungen, ...) im Messaufbau bemerkbar machen. du musst also solche Störeinflüsse abschirmen oder herausrechnen können. > wie man die realen Kennwerte eines OPs bestimmt? In guten Datenblättern von OPs wird der Messaufbau gezeigt, mit dem die Daten im Datenblatt ermittelt wurden. Die dafür verwendeten und nötigen Messgeräte sind meist nicht ganz billig. > würde gerne ein Bode-Diagramm erstellen und es dann mit dem > Bode-Diagramm aus dem Datenblatt vergleichen. Dann nimm die vorgeschlagene Messchaltung, mit dem das Bodediagramm im Datenblatt ermittelt wurde.
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> Und warum nicht? Hat ja keiner gesagt, dass man die aufgabe mit einer > 9V-Blockzelle und einem Multimeter aus dem Baumarkt erledigen könnte. Ja, das ist mir schon klar > Dann nimm die vorgeschlagene Messchaltung, mit dem das Bodediagramm im > Datenblatt ermittelt wurde. In den Datenblättern, die ich bis jetzt gesehen habe, fand ich nirgendwo eine Messschaltung. Wenns da eine geben würde, würde ich ja hier nicht fragen.
Bild 4 zeigt eine Messschaltung: https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/simple-op-amp-measurements.html Das dürfte sogar mit einem einfachen Multimeter funktionieren.
Hier eine Mess-Schaltung aus der Laborpraxis(Uni): * Die sinusförmige Eingangsspannung wird über einen Spannungsteiler 1kOhm/10 Ohm auf den "+" Eingang gegeben (Teilung also praktisch mit Faktor 100) * DC-Gegenkopplung nötig wegen DC-offset: Zwischen Ausgang und "-"Eingang 2x50kOhm mit einem Kondensator C=10µF zwischen beiden Widerständen nach Masse. Außerdem 100 Ohm von "-" nach Masse. Ein DC-offset von 1mV würfde also am Ausgang etwa 1V erzeugen, was noch tolerabel erscheint.
Und wie misst du damit die Leerlaufverstärkung?
udok schrieb: > Und wie misst du damit die Leerlaufverstärkung? Wir haben ein Gain-Phase-Meter benutzt....ansonsten ganz simpel: Eingangs- und Ausgangsspannung separat messen (und 40 dB addieren wegen der Eingangsteilung). Wichtig ist natürlich die Kontrolle mit Oszilloskop, ob die Signale noch sinusförmig sind. Bei höheren Frequenzen natürlich den Eingangspegel erhöhen
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Lutz V. schrieb: > Hier eine Mess-Schaltung aus der Laborpraxis(Uni): Also so? Für Leerlaufverstärkung?
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Naja. Openloop ist Openloop. Also mit einem 1000:1, oder 10000:1 Teiler am Eingang gegen Betriebspannungs-halbe. Und dann diese Betriebspannungs-halbe variabel gestalten. Mit einem Pot. Dabei sind Offsetspannungen und Biasstroeme zu beruecksichtigen.
udok schrieb: > Bild 4 zeigt eine Messschaltung: > https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/simple-op-amp-measurements.html Interessante Aufstellung für die Messverfahren! Danke!
Pandur S. schrieb: > Und dann diese Betriebspannungs-halbe variabel gestalten. Mit einem Pot. Ich dachte immer, zwei Hälften wären genau gleich gross? :-)
Achim B. schrieb: > Lutz V. schrieb: >> Hier eine Mess-Schaltung aus der Laborpraxis(Uni): > > Also so? Für Leerlaufverstärkung? Geht so offensichtlich nur für AC. Und wenn der Tiefpaß aus R2 und C1 die Gegenkopplung hinreichend totgelegt hat.
Achim B. schrieb: > Also so? Für Leerlaufverstärkung? Ja, genau so! Der Kondensator in der Rückkopplung sorgt ja dafür, dass - außer DC und sehr kleinen Frequenzen - keine Gegenkopplung wirksam ist, also open-loop. Der Verstärkungsweret runter bis zu DC kann dann natürlich leicht extrapoliert werden.
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Ich denke, die Leerlaufverstärkung kann man nicht direkt messen, sondern nur mit Annäherung. So ähnlich bestimmt man den Intercept-Punkt von Hochfrequenzverstärkern. Das ist ein Grenzwert, den man praktisch nicht erreicht sondern aus Messungen bei kleinerem Pegel extrapoliert.
Im alten Tietze/Schenk gibt es Meßschaltungen für die OpV-Grundgrößen, Leerlaufverstärkung ist auch dabei. Ob das in den neueren Auflagen noch drin ist, weiß ich nicht. Bei TI, National usw. gab es bei Erscheinen der OpV auch Meßschaltungen, müßten demzufolge eine niedrige AN-Nummer (App Note) haben.
Die Testschaltung aus dem AD Link kann schon auch noch die Leerlaufverstärkung messen. Der 2. OP sorgt für eine sehr niedrige Grenzfrequenz und erlaubt eine definierten Schritt am Ausgang. Es wird für den Ausgang ein Sprung von 1 V vorgegeben und dann 1000 mal die nötige Spannung am Eingang ausgegeben. Es ist also nicht direkt die Leerlaufverstärkung sondern 1000 V geteilt durch die DC Leerlaufverstärkung.
Werner H. schrieb: > Ob das in den neueren Auflagen noch drin ist, weiß ich nicht. Leider nicht, da habe ich schon gesucht. Danke für die zahlreichen Antworten, hilft mir sehr weiter.
@Bastler: Alte Auflagen des Tietze/Schenk gibt es preiswert bei Booklooker. Ich habe mir zusätzlich die 7. zugelegt.
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