Schakeling met opamp: ene type werkt wel, andere niet

"René" schreef in bericht news: snipped-for-privacy@edutel.nl...

het

(heb

ook

regelen.

toegeven

het

ongeveer

probleem -

met

dat

uit

Het probleem zit in "de input common mode range" en de "output spannings range" Beide zijn bij de lm324 veel groter dan bij de 741. Als de input spanning buiten de common mode range komt neemt de 741 een willekeurige stand aan omdat hij zijn inputjes niet meer ziet.

Hans

Hallo Hans,

Hartelijk dank voor jouw antwoord (ik heb toch nog enkele vervolgvragen en schrok achteraf hoe lang dit antwoord weer is geworden; ik hoop dat je de moeite wilt nemen om het toch te lezen, ik waardeer het echt enorm). Er is dus een logische verklaring. Nu heb ik nog eens in de datasheets gekeken en bij die van de LM324 zie ik inderdaad een "Input Common-Mode Voltage Range" staan met waarden van min 0 en max V+-1,5 volt. Ik snap wat ze bedoelen (die output range - die jij ook vermeldde - daar had ik al van gehoord, zo heb je ook "rail-to-rail" opamps die helemaal van V- tot V+ kunnen gaan)(corrigeer mij a.u.b. als ik dat toch verkeerd begrepen zou hebben). In de sheet van de

741 kan ik dat echter niet vinden. Ik neem aan dat jij het antwoord gewoon _wist_ zonder het te moeten opzoeken maar hoe moet dat dan als je dat niet weet (zoals ik)? Dan moet je dat toch kunnen opzoeken. Zou jij nog eens in de sheet willen kijken of ik soms fout heb gekeken?

Nog een vraagje: Zou ik dan toch met een 741 zo'n driehoek aan de uitgang kunnen maken met aanpassingen aan mijn experimenteerschakeling? Ik zat er zelf te denken om twee spanningen te maken die rond de 6 volt liggen (staat op de niet-inverterende ingang), b.v. 5,5 volt en 6,5 volt, en op die twee punten mijn schakelaar aan te sluiten. Dan heb je aan de ingang een veel kleiner spanningsverschil. Maar dan is mijn volgende vraag: hoe maak ik die spanningen? Ik zou een spanningsdeler kunnen maken met drie weerstanden, maar hoe zit het dan als de condensator zich via de weerstanden gaat laden/ontladen bij bedienen van de schakelaar? Door een deel van de deler loopt dan meer stroom dan door het andere en dan verloopt de spanning. Ik vermoed dat je, als je dit kwantitatief gaat uitwerken, op een differentiaalvergelijking uit gaat komen (ik denk ook dat de uitgangsspanningsstijging/-daling dan niet meer lineair zal zijn) en dat gaat me een beetje te ver, maar kun je met de natte vinger hier wat over zeggen (ik heb geen geheugenscoop en zulke metingen zijn dan heel moeilijk omdat het allemaal zo langzaam gaat ik op mijn eenvoudige scoop enkel een puntje zie bewegen)? De weerstanden op zo'n manier kiezen dat dit effect te verwaarlozen is (totale waarde van de deler klein maken zodat de condensatorstroom "in het niet valt" bij de stroom die sowieso al door de weerstanden loopt), zou dat een goede benaderende oplossing zijn (nadeel is dan weer dat de schakeling meer gaat verbruiken wat bij b.v. batterijen weer nadelig zou kunnen zijn)? Ik zou wel met zenerdiodes twee mini-voedinkjes kunnen maken maar zou het niet eenvoudiger kunnen zoals met die benadering die ik gaf?

Ik kan nu op zich gewoon vooruit met mijn LM324 maar dit "gefilosofeer" houdt me bezig (ik bedoel niet als bezigheidstherapie maar dat hij mij niet loslaat).

Weet jij trouwens uit het hoofd nog een simpele en goed verkrijgbare

2-voudige opamp waarmee mijn schakeling ongeveer hetzelfde zou werken als met de LM324?

Nogmaals dank voor je antwoord en ook weer bij voorbaat natuurlijk! Groeten, Rene

Hallo Rene

Misschien dat meneer Van Es het zelfde bedoelde, maar wat je hier boven beschrijft is exact je probleem. De lm324 is niet gelijk aan de 741. De 741 heeft juist wel -12V nodig om goed te werken. Waar een lm324 dit niet heeft. Dit is toch wel een wezelijk verschil en kan prima verklaren waarom je 741 naar "boven vliegt" Immers, een opamp die -12 en +12 verwacht, heeft zijn "nulpunt" halverwege die spanning zitten.

Waarom wil je van de 324 af? is het puur om een kleinere behuizing te hebben? Of vind je het zonde als nederlander om 4 opamps te kopen en er dan maar 2 te gebruiken? ;) (oh en de 741 is legendarisch, maar zou toch eens met pensioen moeten, behalve veel gebruikt te zijn in allemaal oude ontwerpen, zijn er toch echt veel betere opamps op de markt die ook niets kosten.)

Succes in ieder geval!

Groetjes

Jasper

en

Range"

(die

je

gaan)(corrigeer

de

Voor de 741 geven ze een "input voltage range" op van +/- 12 volt bij een voedingsspanning van +/- 15 volt (Note 3). Je moet dus 3 volt bij de voedingslijnen weg blijven. De 741 is een van de oudste opamp's en gemaakt voor + en - voeding. Zo ga je met dat ding ook tegen je output voltage swing op lopen. Bij een voedingsspanning van +/- 15 volt en een belastingweerstand groter dan 10k is dat max 14volt. Ofwel de uitgangsspanning blijft 1 volt bij de voedingslijnen vandaan.

(staat

die

te

is

weer

niet

Als we die 741 nu even vergeten en ons baseren op de 324. Ook daar moet je met de common mode range rekening houden. Zoals je zelf al opmerkte kun je dat met een deler (3 weerstandjes) doen. Als je die deler hoogohmig maakt gaat hij de tijd beïnvloeden maar als je achter dat punt een 1 x buffer (op de + in en de - verbinden met de output) zet dan ben je weer laagohmig. Uit mijn hoofd weet ik het typenummer van het 2 voudige broertje niet. Maar ik zou er niet eens naar zoeken. De324 kost een habbekrats en de niet gebruikte opamps leg je met hun pootjes aan massa. Als je hier een poosje mee bezig bent kom je er wel achter dat er nog meer voetangels en klemmen op je pad liggen.

Hans

Rene wrote on 25/07/2006 11:52 [knip]

Bij de 741 staat deze laatste vermeld als V(OPP), en omdat dit een type is dat zowel een positieve als een negatieve supply verwacht, ligt deze (zoals reeds vermeld werd) iets boven de helft van de Supply Voltage V(CC).

[knip]

De LM358 (

) is een tweevoudige opamp, met nagenoeg dezelfde karakteristieken als de LM324.

HTH, Mark Van Borm

Mark VB wrote on 25/07/2006 13:25

Ik bedoelde eigenlijk dat de "Input Common Mode Range" iets boven de helft van de Supply Voltage ligt, en de min. V(OPP) rond de helft.

"Jasper Keuning" schreef in bericht news:86a18$44c5f714$8259a321$ snipped-for-privacy@news2.tudelft.nl... Hallo Jasper!

maakt

741

heeft.

Ja, dat klopt op zich wel maar aangezien hij nergens DC-gekoppeld mee is (b.v. met een schakeling die een sinus of zo afgeeft die wel echt rond 0 volt heen en weer gaat) dacht ik dat hij er wel zou intrappen als ik met de niet-inverterende ingang op de halve voedingsspanning zou gaan zitten. Zelf zit hij uiteindelijk nergens aan de nul en als ik nu die 6 volt als nul beschouw en er onder en er boven ga zitten, dan kan hij toch niet doorhebben dat hij eigenlijk niet aan een symmetrische spanning zit? Ik denk dat mijn probleem is dat het ingangsspanningsbereik veel te laag is aangezien ik maar

6 volt aan beide zijden van de kunstmatige nul heb en ik dus te snel buiten het toegestande bereik zit.

dan

2? Eentje zelfs maar! Jij zou met mijn winkelier moeten gaan praten. Die vond het ook al lachwekkend toen ik om korting vroeg omdat ik uiteindelijk maar een kwart van het ic zou gaan gebruiken. Ik heb nu een brief aan National gestuurd met een verzoek om een zekere coulanceregeling. De portokosten bedroegen 4 euro, ik heb hem dan ook ongefrankeerd verstuurd. Daar zullen ze best begrip voor hebben, uiteindelijk is het hun fout dat ze per se vier van die dingen in een huisje willen stoppen.

Uiteraard was dit ironisch bedoeld! Alle gekheid op een stokje: ik wil op zich helemaal niet van die 324 af. Het irriteerde mij gewoon enorm dat het met die 741 niet wou lukken en dat ik niet kon snappen waarom niet. Als ik het dan snapte na Hans' uitleg wou ik dan toch wat creatief probleemoplossen zodat ik de zaak nog aan de praat zou krijgen met die andere opamp. Gewoon om het aan de praat krijgen, snap je. Een beetje dwangneurose zeg maar ;-).

Bedankt! Ik ga mijn schakeling verder opbouwen op basis van wat ik nu met die LM324 heb gemaakt. Maar ik ga denk ik toch nog even met een spanningsdeler zoals ik met Hans heb besproken proberen of het toch niet wil lukken met de 741. Gewoon omdat ik dan heel blij zou zijn, niet om het dan verder te gebruiken. Kwestie van een overwinning op mezelf, al zal een elektronica-expert hier wel om moeten lachen (dat mag gerust; voor mij is het maar een hobby en al wat ik weet heb ik al experimenterend uitgevonden - veel is het misschien niet maar ik ben er wel trots op).

Bedankt voor jouw uitleg.

Groetjes, Rene

"JT van Es" schreef in bericht news:4ef68$44c5fa6c$3ec27b70$ snipped-for-privacy@news.chello.nl...

gewoon

niet

in

Ik heb het nu gezien. Ik wist niet dat dit hetzelfde was als de "input common mode range". Ik snap het nu.

Ja, dat zegt Jasper ook al. Maar volgens mij mag ik in mijn geval, waar heel de opamp op zich hangt te zweven, op zich wel er van uit gaan dat het voor de opamp is alsof hij symmetrisch gevoed wordt. De niet-inverterende ingang zit dan op een kunstmatige nul van 6 volt. Maar dan zit ik wel heel dicht bij die 3 volt afstand van "plus en min zes volt" als je begrijpt wat ik bedoel.

Zo ga je

is

Dat is wel een fenomeen dat ik al kende. Deze is dus niet "rail-to-rail" want dan zou hij wel echt tot plus en min 15 kunnen gaan.

Ja, je hebt gelijk, dat doen we. In eerste instantie wilde ik gewoon dat ik het ook daar mee voor elkaar zou krijgen, maar het is me nu duidelijk dat hij door zijn eigenschappen gewoon niet zo geschikt er voor is.

In eerste instantie wou ik hier schrijven: "Nee hoor, dan doet hij het prima" maar toen viel mij in dat je wel degelijk gelijk hebt. Op het moment dat ik de schakelaar omzet, maakt de spanning op de uitgang even een sprongetje. Ik heb er ook een transistor/weerstand/ledje op aangesloten en dat gaat ook even wat feller branden. Als de condensator begint op te laden/ontladen komt de spanning op de inverterende ingang dan weer binnen het bereik en dat is heel snel, reden waarom ik er in eerste instantie minder aandacht aan had geschonken.

(op

Jij bent een slimmerik, dit is een goede tip! Drie keer raden waar ik twee van die buffers vandaan zal halen... (En dan ga ik het toch nog een keer proberen met die 741 ;-).) De vierde opamp is dan ook nuttig besteed want die kan ik gebruiken om ook het spiegelbeeld van het signaal te bekomen.

gebruikte

Ja maar als deze schakeling straks naar mijn zin werkt, dan ga ik weer wat anders uitvogelen. Ik vind schakelingen nabouwen ook erg leuk. Het leukste vind ik om door anderen ontworpen schakelingen wat aan te passen aan mijn wensen en ze te combineren tot iets wat ik in mijn dagelijks leven goed kan gebruiken, soms moet ik dan wat kleinere dingen zelf ontwerpen en dat geeft veel voldoening, maar om nu ooit b.v. een eindversterker te kunnen ontwerpen, dan is geen ambitie van mij. Af en toe stuit met deze vorm van "elektronica-hobbyen" op problemen en als ik dat concrete probleem dan op kan lossen of toch in elk geval kan begrijpen dat ik mij er maar beter bij neer leg dat het gewoon op manier A moet omdat manier B echt helemaal niet verstandig is, dan ben ik een gelukkig mens!

Groetjes, Rene

"Mark VB" schreef in bericht news:tcnxg.555816$ snipped-for-privacy@phobos.telenet-ops.be...

Range"

(die

heb je

gaan)(corrigeer

van de

V(CC).

Hierop reageer ik na jouw antwoord op jezelf.

als

Aha, dank je wel!

Bedankt voor je reactie! Groeten, Rene

"Mark VB" schreef in bericht news:Fsnxg.555840$ snipped-for-privacy@phobos.telenet-ops.be...

V(CC).

Hoi Mark,

Ik ben bang dat ik niet helemaal meer volg. Ik kan in de datasheet geen v(opp) vinden. Ik neem aan dat je daarmee de output range bedoelt. Maar dat is volgens mij dan in de datasheet weer de "Output Voltage Swing" maar die zit op 10 volt minimaal (bij belasting van >2Kohm) dus ook een stuk over de helft (2/3)(en dat is dan de minimale waarde die ze opgeven, typical zou 13 volt zijn)(o ja maar jij hebt het over minimaal). Die input common mode range zit toch ongeveer hetzelfde op 3 volt van de voedinsspanning?

Maar ja, even goed zit ik te prutsen met een kunstmatige plus en min 6 volt en dat is sowieso al erg weinig, die specs zijn ook op hogere voedinsspanningen gebaseerd.

Nogmaals bedankt voor de reacties!

Groetjes, Rene

René wrote on 25/07/2006 14:16

Ik had hier net de datasheets van een andere fabrikant voor me liggen, en ik merk dat zij voor hetzelfde type andere namen en waarden gebruiken :-)

Op die datasheets van National lees ik af dat de "Output Voltage Swing" typ. +/- 14V bedraagt bij een R(L) >= 10K Ohm, terwijl de "Input Voltage Range" typ. +/- 13V bedraagt. Beide bij een V(S) van 15V.

De uitleg van JT is inderdaad een stuk duidelijker :-) Het komt er gewoon op neer dat de uitgang wel even een waarde kan aannemen die buiten het bereik van de ingang ligt. Terwijl dat bereik bij de LM324 en de LM358 helemaal gedekt wordt.

mvg, Mark

"Mark VB" schreef in bericht news:Gkoxg.555936$ snipped-for-privacy@phobos.telenet-ops.be...

dat

die

de

13

:-)

't Is me nu zo klaar als pompwater Mark, hartelijk dank voor je verduidelijking!

Groetjes, Rene (die nu maar eens even een eindje gaat fietsen in het mooie weer ;-))

wil

Je kunt je deler ook zo ontwerpen dat bijde schakelpunten een impedantie krijgen van 100kOhm.

Hans

"JT van Es" schreef in bericht news:702a5$44c64b57$3ec27b70$ snipped-for-privacy@news.chello.nl...

Hoi, bedankt dat je nog verder nagedacht hebt. Ik heb bij nader inzien besloten om dan toch maar het 741-experiment te staken en verder te gaan met wat goed werkt (uiteindelijk heb ik nog plannen waarmee vele mensenlevens te vullen zijn en nu snap ik inmiddels waarom die 741 hier zo'n slechte keuze was). Ik hoef voor de LM324 ook geen deler te maken omdat uiteindelijk die schakelaar naar massa en plus vervangen wordt door de uitgang van een andere

324 en blijkbaar zit die net ver genoeg van de "rails" af om de ingang van de volgende opamp niet te oversturen. Schakelt hij nu in en uit dan krijg ik bij mijn experimenteeropamp een perfekte driehoek, daar kwam ik vanmiddag bij het verder prutsen achter. Dat was dus een meevaller, alhoewel die spanningsdeler met als buffers de overgebleven opamps ook niet zo veel werk zou zijn geweest. Maar nu kan ik wel eventueel nog de overgebleven opamps voor iets anders gebruiken en ik heb al een aardig ideetje.

Jij en Jasper en Mark nogmaals hartelijk dank!

Vriendelijke groeten, Rene