Operationsverstärker und dazugehörige Dual Supply

[Partysan]

Hallo,

ich möchte das Signal von zwei Fotodioden auswerten. Dafür benötige ich in meiner Schaltung 2 Operationsverstärker.

1. Ich suche einen Operationsverstärker (möglichst zwei pro Chip) der mit +-3,3V versorgt werden kann. Kennt ihr da einen passenden?
Ich brauche unbedingt den dual Supply Betrieb, weil ich den invertierenden Betrieb nutzen möchte.

2. Ein Linearregler versorgt mein Board (in Planung) mit 3,3V, wie bekomme ich aus dieser Spannung am einfachsten eine negative Spannung für den Operationsverstärker? Habt ihr auch hier ein paar Bauteile, die ihr empfehlen könnt?

Grüße Hendrik

 

[dino03]

Hi Hendrik,

1. Ich suche einen Operationsverstärker (möglichst zwei pro Chip) der mit +-3,3V versorgt werden kann. Kennt ihr da einen passenden?
Ich brauche unbedingt den dual Supply Betrieb, weil ich den invertierenden Betrieb nutzen möchte.

Für Meßanwendungen würde ich mal bei Maxim, BurrBrown, LinearTechnology oder so suchen. Die Hersteller haben eigentlich immer recht schöne ICs. Aber direkt einen Typ habe ich jetzt leider nicht im Gedächtnis.

2. Ein Linearregler versorgt mein Board (in Planung) mit 3,3V, wie bekomme ich aus dieser Spannung am einfachsten eine negative Spannung für den Operationsverstärker? Habt ihr auch hier ein paar Bauteile, die ihr empfehlen könnt?

Wenn du ne RS232 mitverwenden möchtest kannst du ne positive und negative Spannung die größer als 3,3V ist mit nem MAX2323 erzeugen der nebenher noch als Wandler für die RS232 dient. Einfach von dem die erzeugten Spannungen für die Schnittstelle über Filterdrosseln (10..22µH) und nen paar Elkos/Keramiks sieben und dann mit Reglern auf die gewünschten Werte bringen.

Sonst geht nur ein Spannungsinverter nach Muster der Schaltwandler. Also mit Speicherdrossel und Schottky-Diode und son Gedöns. Die können nicht nur hoch und runterregeln sondern auch invertieren. Kommt nur auf die Außenbeschaltung an.

Gruß
Dino

 

[Partysan]

Hi,

hab jetzt als Operationsverstärker den LM 358 D rausgesucht, werde aber warscheinlich später nochmal umsteigen.
Für die Spannungsinvertierung benutze ich erstmal den ICL 7660, mal sehen ob ich mit den Störungen, die der verursacht leben kann.

Eine RS232 Schnittstelle ist erstmal nicht geplant.

Grüße Hendrik

 

[dino03]

Hi,

hab jetzt als Operationsverstärker den LM 358 D rausgesucht, werde aber warscheinlich später nochmal umsteigen.

... naja ... Bei Audio-Schaltungen ist das auch schon ein schöner Rauschgenerator
Der TL072 ist da mit weniger Rauschen. Ich weiß allerdings nicht wie weit deine Schaltung mit den anderen Werten zurechtkommt. Der LM358 ist ein bipolarer OPAmp den man eher als Komparator, Regelverstärker für Netzteile, ... einsetzt. Der TL072 ist pinkompatibel allerdings ein FET-OPamp. Die möglichen Spannungswerte bei der Aussteuerung sind auch etwas unterschiedlich. Auf jeden Fall haben sie bei mir in einer PWM-Schaltung unterschiedlich reagiert. Der bipolare kommt mit seiner Ausgangsspannung glaube ich etwas weiter an seine Betriebsspannung heran. Setz da mal erst nen 8pol-IC-Sockel. Dann kannst du ein paar Typen ausprobieren weil die alle pinkompatibel sind. Auch die besseren haben die gleichen Anschlußbeschaltungen.

Für die Spannungsinvertierung benutze ich erstmal den ICL 7660, mal sehen ob ich mit den Störungen, die der verursacht leben kann.

Nen Elko und 100nF Keramik am Ausgang vom ICL7660, dann ne kleine Drossel in Reihe und nochmal nen Elko und 100nF Keramik dahinter (also sozusagen Pi-Filter). DDen 7660 kann man glaube ich noch über nen Boost-Anschluß auf höherer Frequenz takten. Schau da mal ins Datenblatt. Dann würde der Filter bei einer höheren Frequenz noch etwas effektiver wirken und die Ausgangsspannung ist noch etwas glatter.

Gruß
Dino

 

[laplace]

Hallo Partysan ,

also für die OpAmps, schau mal den LMC6482 oder bei Reichelt die "MCP" Typen.
Um mal fix eine negative Spannung aus einer positiven herzustellen, hab' ich schon den NE555 mit anschließendem Festspannungsregler benutzt. Die Schaltung mit dem NE555 als Inverter kannst du z.B. bei Sprut finden.

http://www.sprut.de/electronic/switch/minus.html

Liebe Grüße
Werner

 

[bluelight_electronic]

laplace hehe noch als kleinen Anhang,

wenn sowieso ne CPU mit verbaut ist .. spart man sich den NE555 noch einfach nen PWM Ausgang der CPU nehmen ... (also einfach wie auf deiner verlinkten seite die Ladungspumpe oben ..)

 

[dino03]

Hi,

Um mal fix eine negative Spannung aus einer positiven herzustellen, hab' ich schon den NE555 mit anschließendem Festspannungsregler benutzt.

was mir grade so auffällt in Bezug auf den NE555 und den ICL7660 ...

2. Ein Linearregler versorgt mein Board (in Planung) mit 3,3V, wie bekomme ich aus dieser Spannung am einfachsten eine negative Spannung für den Operationsverstärker?

Die Lösungen sind wohl beide nicht für die 3,3V Spannung geeignet. Das wird wohl ne Schaltwandler-Version oder man nimmt 5V als Eingangsspannung für den Spannungsinverter und regelt dann die negative Spannung auf -3,3V.

Beim MC34063 sind 3,3V als Eingang allerdings auch schon sehr stark an der minimalen Grenze.
Wenn ich das Datenblatt auf die Schnelle richtig interptretiere dann könnte der LM2574 im DIP8-Gehäuse eventuell bei dir eine Lösungsmöglichkeit sein. Schau es dir mal an.
Anhang anzeigen LM2574-D.PDF
Du müßtest die einstellbare Version verwenden um auf -3,3V zu kommen. Ich hoffe mal ich hab da jetzt keinen Denkfehler

Gruß
Dino

 

[Partysan]

Vorab ich habe überall 8 Pin IC Sockel verwendet, dass ich alle IC's austauschen kann. Werde denke auch die Spannungsversorgung auf eine kleine extra Platine löten und dann mit ein paar kurzen Kabeln auf die Hauptplatine bringen.

Habe den ICL 7660 mal Probeweise, wie im Datenblatt beschrieben mit zwei Kondensatoren ausprobiert und ich erhalte bei 3,3V Eingangsspannung -3,29V Ausgangsspannung (ohne Kondensatoren und Spule). Ist das eine zu große Abweichung für den OPV? Spulen und Kondensatoren habe ich noch da um die Versorgung zu glätten. Anfangs kommt es mir noch nicht so extrem auf die Genauigkeit an.
Habe ich das richtig verstanden, dass jetzt die beste Lösung wäre einen 5V Linearregler hinter der Batterie zu verwenden und dann für +Vcc einen 3,3V Linearregler dahinter und für -Vcc den ICL7660/NE555 und dahinter wieder einen Linearregler mit -3,3V (wenn es das gibt!?).

Danke für eure Bemühungen!

Grüße Hendrik

 

[dino03]

Hi Hendrik,

Habe den ICL 7660 mal Probeweise, wie im Datenblatt beschrieben mit zwei Kondensatoren ausprobiert und ich erhalte bei 3,3V Eingangsspannung -3,29V Ausgangsspannung (ohne Kondensatoren und Spule). Ist das eine zu große Abweichung für den OPV? Spulen und Kondensatoren habe ich noch da um die Versorgung zu glätten. Anfangs kommt es mir noch nicht so extrem auf die Genauigkeit an.

Da wirst du aber je nach Stromfluß recht heftige Frequenzen auf der negativen Spannung liegen haben. Das kann man sich mit nem Oszilloskop gut ansehen.

Habe ich das richtig verstanden, dass jetzt die beste Lösung wäre einen 5V Linearregler hinter der Batterie zu verwenden und dann für +Vcc einen 3,3V Linearregler dahinter und für -Vcc den ICL7660/NE555 und dahinter wieder einen Linearregler mit -3,3V (wenn es das gibt!?).

Die beste Lösung wäre wenn man eine Spannung die 5V oder höher ist auf eine negative Spannung umsetzt und dann auf 3,3V mit nem Linearregler stabilisiert. Da ich aber nicht weiß wie du deine Spannungsversorgung aufgebaut hast hab ich damit gerechnet das die 3,3V in negativ umgesetzt werden muß. Schreib doch mal etwas genauer in welcher Reihenfolge die Stufen der Spannungsversorgung angeordnet sind ...

Batterie 6V ??? ----> 3,3V Linearregler ---> Atmel .... so ???
Batterie 6V ??? ----> DC/DC-Wandler auf -6V ----> -3,3V Linearregler ---> OPAmp .....und so ???

Oder wie sieht das bei dir aus ???

Gruß
Dino

 

[laplace]

Hallo Partysan,

also Dino hat da schon recht: wie sieht deine Primärspannungsversorgung aus?
Ich arbeite gern mit einem (wenn's geht einstellbaren) Steckernetzteil; da bekommst du gleichgerichtete Snannungen von so 4.5, 6, 9 und 12 Volt. Die negative Hilfsspannung mache ich mit dem 555 (soll sogar bis 100-200 mA liefern können) mit Linearregler hintendran, die positive gleich mit einem Linearregler - sind alles Standardbauteile aus der Vorratskiste .


Schönen Abend noch
Werner

 

[Partysan]

Da wirst du aber je nach Stromfluß recht heftige Frequenzen auf der negativen Spannung liegen haben. Das kann man sich mit nem Oszilloskop gut ansehen.

Hab mir das ganze mal mit dem Oszi angeguckt (leider nur so nen billiges Fluke Handheld, bekomme bald ein Besseres) und das sieht eigentlich recht gut aus, bezogen auf die Störungen. Im Datenblatt sind ja zwei Kondensatoren angegeben und die habe ich Anfangs mit 470nF bestückt, da hatte ich extreme Störungen drin. Jetzt habe ich zwei 100µF eingebaut und die Spannung sieht ziemlich gut aus. Leider kann ich das nicht genau sagen, weil erstens das Oszi totaler Mist ist und die Leitungen vom Oszi selber Störungen verursachen. Das ist aber beides bestellt.

Bei mir ist noch gar nichts aufgebaut. Wie gesagt ist alles noch in Planung. Hab bisher nur den ICL 7660 bekommen und den am DC Kontsanter betrieben (den hab ich aber ab morgen nicht mehr). Bestellt habe ich noch einen Linearregler mit +3,3V Ausgang (UA78M33CKCS von TI). Kann aber ohne Probleme noch andere Komponenten bestellen.

Also könnte es zum Beispiel so aussehen:

Batterie 9V --> 3,3V Linearregler --> XMega/OPAmp +
--> 5V Linearregler --> ICL 7660 --> -3,3V Linearregler --> OpAmp -

Es soll möglichst nur eine Batterie verwendet werden, ansonsten bin ich für alles offen (ist ja noch nichts gebaut).

Grüße Hendrik