OpAmps - Single Supply oder Dual?


13

Ich versuche einen Operationsverstärker auszuwählen und habe Probleme herauszufinden, ob der Operationsverstärker eine positive und eine negative Stromversorgung benötigt oder ob ich ihn mit Masse und der positiven Versorgung verbinden kann.

Worauf muss ich im Datenblatt achten?

Wo finde ich auch den "Abfall" des Ausgangs im Vergleich zur Schienenspannung?


2
Haben Sie eine Modellnummer oder vorzugsweise einen Link zum Datenblatt?
Mark

1
Ich habe mir den LF347 von TI angesehen. Diese Frage bezog sich jedoch eher darauf, wie ein Datenblatt entschlüsselt werden kann, um den gewünschten Parameter zu finden.
Robert

Diese Frage hat viele Antworten. Bis heute habe ich das negative Netzteil noch nicht gebraucht. Kommt aber auf die Anwendung an.
Daniel Grillo

Antworten:


20

Die meisten, wenn nicht alle Operationsverstärker können in beiden Konfigurationen verwendet werden. Die Spannung ist relativ und "Masse" ist nur ein willkürliches Potential, dem Sie den Wert 0 Volt zuweisen. Es gibt für die eine oder andere Konfiguration "optimierte" Operationsverstärker, die jedoch in beiden verwendet werden können. Dieser Operationsverstärker ist zum Beispiel "für den Betrieb mit Einzelversorgung optimiert" und hebt folgende Funktionen hervor:

  • Der Eingangsspannungsbereich erstreckt sich bis zur Erde
  • Der Ausgang schwingt gegen Masse, während der Strom abfällt

"Spezifikationen bei ± 15 V sind ebenfalls angegeben."

Operationsverstärker, die für die Einzelversorgung vorgesehen sind, haben häufig Rail-to-Rail-Ausgänge, die normalerweise auf der Titelseite des Datenblattes aufgeführt sind. Suchen Sie in diesem Datenblatt nach einem Diagramm wie "Maximale Ausgangsspannungsschwankung im Verhältnis zum Lastwiderstand", um den "Ausfall" zu finden .

Alle Operationsverstärker haben zwei Stromanschlüsse. In den meisten Fällen tragen sie die Bezeichnungen VCC + und VCC-, manchmal jedoch auch VCC und GND. Dies ist ein Versuch des Datenblatterstellers, das Teil als aufgeteiltes oder einzelnes Versorgungsteil zu kategorisieren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass der Operationsverstärker auf diese Weise betrieben werden muss - er kann möglicherweise von verschiedenen Spannungsschienen aus betrieben werden oder nicht. Konsultieren Sie das Datenblatt des Operationsverstärkers, insbesondere die absoluten Maximalwerte und die Spannungsschwankungsspezifikationen, bevor Sie mit anderen als den empfohlenen Netzspannungen arbeiten.

Eine Single Supply Op Amp Circuit Kollektion


1
Ein Datenblatt, das ich betrachte, hat einen "maximalen Spitzenausgangsspannungshub" von +/- 13,5V. Dies ist in einer Tabelle von Vcc von +/- 15 V angegeben. Mein Ausfall beträgt also ungefähr 1,5V. Wenn ich den Operationsverstärker mit 0 V und + 5 V einstelle, bekomme ich einen Operationsverstärker, der von 1,5 V bis 3,5 V reicht. Ich werde einen anderen Operationsverstärker auswählen.
Robert

5
Wenn ein Operationsverstärker als "Rail to Rail" bezeichnet wird, kann er sehr nahe an die Rail-Spannungen heranreichen. Es gibt viele verschiedene Parameter in einem Operationsverstärker und jeder Schaltkreis hat seine eigenen Bedürfnisse.
Kortuk

8

Abhängig vom Design des Operationsverstärkers ist der Abfall des Operationsverstärkers nicht konstant.

Nur weil der Abfall 1,5 V bei +/- 15 V-Versorgungen beträgt, bedeutet dies nicht, dass er 1,5 V bei 0/5 V-Versorgungen beträgt.

Der von Ihnen erwähnte LF347 weist beispielsweise keine konstanten Spannungsabfälle an den Eingangsspannungsoptionen auf. Es gibt ein Diagramm im Datenblatt, das dieses zeigt.

Die tatsächliche Ausgangsschwingung variiert mit ein paar Dingen:

  • Ausgangsstrom (der auch als Ausgangsspannungshub gegen Lastwiderstand dargestellt werden kann)
  • Temperatur
  • Eingangsspannung (diese kann normalerweise in den Ausgangsstrom eingebunden werden)
  • Frequenz und Verstärkung

All dies müssen Sie bei der Bestimmung Ihres maximalen Ausgangsausschlags berücksichtigen. Diese Zahlen werden normalerweise in den Diagrammen im Datenblatt definiert.

Wenn Sie nach einem Operationsverstärker für einen bestimmten Zweck suchen, können Sie mit generischen Operationsverstärkern davonkommen, aber Sie werden eine bessere Leistung in Teilen finden, die für die jeweilige Aufgabe entwickelt wurden. Die Entwickler von Operationsverstärkern versuchen normalerweise, einige der oben aufgeführten Variationen für bestimmte Anwendungen zu mildern.

Beispielsweise können Rail-to-Rail-Operationsverstärker normalerweise den Ausgang auf die Schienen treiben, wenn der Ausgang im Leerlauf ist. Sie werden jedoch feststellen, dass sie beim Treiben einer echten Last nicht bis zu den Schienen fahren und sich möglicherweise im Wesentlichen unter den Schienen befinden, wenn a große Menge an Strom im Verhältnis zu ihrer Bewertung wird bezogen / versenkt. Zusätzlich haben Rail-to-Rail-Operationsverstärker normalerweise geringe Antriebsfähigkeiten.


Toller Punkt, wenn es darum geht, nicht unbedingt unter allen Strombedingungen konstant zu bleiben. Man sollte einen Operationsverstärker verwenden, der irgendwo in der Nähe der Bedingungen ist, unter denen er verwendet wird, anstatt anzunehmen, dass solche Parameter konstant sind, und sich dann wundern, wenn die Schaltung nicht funktioniert.
Scott Seidman

4

±±

V+V±
, für Rail-to-Rail-E / A. Die Ausgänge gehen auf einige zehn mV von den Schienen und die Eingangssignale in der Nähe der Schienen werden ebenfalls korrekt behandelt. Nicht-RRIO akzeptiert alle Eingangsspannungen, solange sie sich zwischen den Schienen befinden. Spannungen in der Nähe der Schienen werden jedoch nicht korrekt verstärkt.

Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.