OPV: Was passiert bei Vin größer als Vcc?

[IRQ]

Man hat eine voltage follower - Schaltung (siehe Anhang).

Was passiert, wenn Vin z.B. 10 V ist, ich den OPV aber mit 5V Vcc betreibe?

Vout = ?

Danke!

[Manf]

Dazu gibt es das Datenblatt es Bauteils.
Bei einigen bleibt der Ausgang auf ca. 4V, je nach Typ.
Manfred

[BASTIUniversal]

Hi!
Um das ganze garnicht erst soweit kommen zu lassen wär ne einfache Schutzschaltung zu empfehlen.
Am besten vor den Nichtinvertierenden Eingang (+) einen 10k Widerstand in die Leitung, und nach diesem Widerstand (und vor dem + Eingang) eine Schottky-Diode gegen deine Versorgungsspannung.

MfG

[shaun]

Viele OPV invertieren in diesem Fall den Ausgang, kann zu hässlichen Phänomenen führen (in Reglern zB).

[IRQ]

Ok, dann werde ich wohl einen Spannungsteiler im MOhm-Bereich parallel schalten um die maximal anliegende Spannung im möglichen Bereich zu halten. Es geht darum, die Spannung, an einem an Wechselstrom angeschlossenen Verbraucher, zu messen.

Meine Wechselstromquelle ist ein kleiner Trafo (bis 12 V) - eine galvanische Trennung ist also vorhanden. Kann ich für den Sekundärkreis (mit der Last) das Bezugspotential einfach so gegen die Platinenmasse Schalten, oder fliegt mir da die Batterie um die Ohren? Das Bezugspotential GND brauche ich, wegen der AD-Wandlung.

Was haltet ihr davon?

[shaun]

Du brauchst bei dieser Schaltung eine symmetrische Speisung für die OPV, klar, oder? Ich sehe in der Schaltung keine Batterie, daher kann ich auch nicht sagen, ob sie hochgehen würde. Wieso willst Du den Spannungsteiler im Megohm-Bereich dimensionieren?

[IRQ]

Was versteht man unter symmetrischer Speisung (habe nur etwas bez. Antennen gefunden)? Die beiden OPVs sind in einem Gehäuse (DIP-8) und haben jeweils gemeinsamen Anschluss für Vcc+ und Vcc-(=GND).

GND (=Platinenmasse) geht zur Batterie, d.h. die Batterie (mit der der µC und alles andere versorgt wird) wäre mit dem Sekundärkreis verbunden. Sollte eigentlich nichts machen, nur ich will auf Nummer sicher gehen.

Zum MOhm-Spannungsteiler: Ich will zusätzlich auch noch den Strom messen, der durch die Last geht, das ist im Plan jetzt nicht eingezeichnet, daher darf ich die Last nicht überbrücken.

[Henrik hessert]

Hallo IRQ,

symmetrische Speisung: OPV wir mit z.B. +5V und -5V versorgt. In Deinem Fall (Vcc- auf GND-Potential) wird der OPV assymmetrisch versorgt.

Wenn ich Deine Schaltung, aufrgrund Deiner Aussagen leider nicht eines volsständigen Schaltplans, richtig verstehe, sollte es kein Problem darstellen GND mit der Batterie zu verbinden.

Zu Deiner Schaltung laut Abbildung(messung.png):
für die Funktion von IC1B ist eine assymmetrische Spannungsversorgung nicht ausreichend. Du brauchst also zwingend eine symmetrische Spannungsversorgung des OPs.

[IRQ]

Hi, danke für die Antwort. Hab das mal nachgelesen, soweit ist mir das jetzt klar.


Da häufig Signale auf Masse bezogen sind und diese Potenzial auch erreichen, sind dann zwei Versorgungsspannungen, eine positive und eine negative, nötig. Darüber hinaus können manche OPV bis an das Niveau der negativen Versorgungsspannung heran ausgesteuert werden. Dieses ermöglicht den Betrieb mit nur einer positiven Versorgungspannung. Man nennt dieses auch asymmetrische Versorgung, die negative Versorgungsspannung ist dann das Bezugspotential. In diesem Fall kann der Verstärker zwar nur noch im positiven Spannungsbereich ausgesteuert werden, es hat aber den Vorteil, dass die Stromversorgung vereinfacht wird.

Ist davon tatsächlich nur IC1B betroffen? Warum nicht auch der Spannungsfolger IC1A, der wird doch auch im negativen Bereich ausgesteuert?

Ich denke, es wäre kein Problem, den auch noch mit -5V zu versorgen, wenn ich erst mal wüsste, wie ich die herbekomme. Wie macht man sowas?

[shaun]

Beide OPV müssen symmetrisch versorgt werden, was sich bei einem Doppel-OPV ja ohnehin anbietet :) Da die Last auf der negativen Speisung wohl recht gering ausfällt, reicht eine Ladungspumpen-Inverterschaltung wie ICL7660. Mit nem 555 lässt sich auch was stricken, ist eh eines der hier eher öfter diskutierten Themen.

[Henrik hessert]

Hi IRQ,

falls Du in Deiner Schaltung zufällig eine serielle Schnittstelle implementierst, kannst Du von dem hierfür benötigten Baustein MAX232 die Spannungen +10V (PIN2) und -10V (PIN6) abgreifen. Dies sollte, wenn man die Last gering hält, locker für die symmetrische Spannungsversorgung Deines OPVs ausreichen.

Gruß
Henrik

[IRQ]

Hallo shaun und Henrik, vielen Dank für die guten Tipps. Leider habe ich keine serielle Schnittstelle an meiner Schaltung, aber mit dem ICL7660 kriege ich es auch hin.

Soweit wäre meine Schaltung dann also fertig, werde sie vielleicht in der nächsten Zeit mal löten. Ich hab noch mal den gesamten Schaltplan angehängt, vielleicht könnt ihr mal drübergucken.

So zur Orientierung: Die Mess-Schaltung ist links unten, drüber ist der ICL7660 und die Spannungsversorgung (nicht die Mess-Spannung). Der zu messende Verbraucher (Last) wird an X2 angeschlossen und per X1 an dem Wechselspannungstrafo betrieben (wie im Thema weiter oben geschrieben).

Der Rest ist Standard: AVR-Grundschaltung mit Quarz, 2 Taster und ein HW-blablubb Display. Vielleicht könntet ihr euch den ISP Stecker noch mal genauer anschauen, da war ich mir nicht ganz sicher, wegen der Pinreihenfolge von dem 10poligen Stecker.

Vielen Dank schonmal!