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geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung (Elektronik)

verfasst von schaerer(R)  E-Mail, Kanton Zürich (Schweiz), 02.10.2017, 19:07 Uhr

Hallo Sel,

Die Vorschläge von Hartwig finde ich okay. Aber man sollte von Dir noch etwas genauere Infos haben.

» manchmal habe ich AC-Spannungen zu messen, die kleiner als 10mV sind. Mein
» Multimeter zeigts zwar an, ich hätte aber gerne noch eine Stelle mehr
» (Genauigkeit reicht mir aber +/- 5%). Also müßte ich diese kleinen
» AC-Spannungen verstärken, eine Stelle auf dem Multimeter mehr bedeutet
» 10fache Verstärkung. Maximale Frequenz ist bis 20kHz ausreichend.

Damit Du möglichst keine Spannungsverluste (Dämpfung) hast bei 20 kHz, sollte die Bandbreite etwa 100 kHz haben.

Nehmen wir mal den Allerwelts-JFET-Opamp TL071. Dieser hat eine Unity-Bandbdreite von 3 MHz. Das heisst, wenn Du mit 1 verstärkst, hast Du eine Bandbreite von 3 MHz (-3dB).

Du willst mit 10 verstärken, dann reduziert dies die Bandbreite auf 300 kHz (-3dB). Das ist ausreichend gut genug. Wenn Du mit 30 verstärkst, hast Du noch immer eine Bandbreite von 100 kHz (-3dB).

Da stellt sich jetzt die Frage nach den Quellen, die Du messen willst. Wie hoch- oder niederohmig sind diese Spannungsquellen, die Du messen willst?

Wenn Du das nicht weisst, erkläre einfach mal was Du so messen willst. Man kann dann vielleicht so etwa den Quellwiderstand abschätzen... :lookaround:

Wenn Du wirklich nur AC-Spannungen messen willst, ist es gut zu wissen wie niedrig die minimale Frequenz ist, bei der Du die Spannung messen willst. Es macht vielleicht Sinn, vor dem Opamp-Eingang ein passives Hochpassfilter (einfaches CR-Glied) zu schalten, wenn das Messobjekt auch ein DC-Spannungsanteil hat, den man nicht auch noch mitverstärken will. Die Grenzfrequenz dieses einfachen HP-Filter, muss gut 10 mal niedriger sein, als die niedrigste Frequenz die Du messen willst, um möglichst wenig Dämpfung zu haben.

Aber VORSICHT! Man muss dabei auch wieder wissen wie hoch der Quellwiderstand des Messobjektes ist.

Dieses Problem kann man umgehen, wenn nötig, wenn man nach dem Messobjekt erst ein Impedanzwandler schaltet und zwischen diesem Ausgang und dem Eingang des verstärkenden Opamp das HP-Filter schaltet.

» Für eine höhere Verstärkung (100fach) wirds bestimmt eng in Bezug höherer Frequenzen
» und dann kommen Probleme wie Offset, Rauschen etc. sicher hinzu.

Das ist klar. Betreffs Rauschen noch folgendes. Wenn wenig Rauschspannung sehr wichtig ist, und der Quellwiderstand ist relativ hochohmig, muss man in der Regel ein Opamp nehmen, der eingangsseitig J-FETs oder MOSFETs hat. Der LT1413 hat dies nicht. Es sind bipolare Transistoren (BJT). Allerdings hat er seltsamerweise sehr niedrige Rauschstromwerte für einen BJT-Opamp.

Auf den Rauschstrom kommt es an, wenn das Messobjekt hochohmig ist, weil dieser Rauschstrom über diesem Quellwiderstand eine Rauschspannung erzeugt.

» Habe mir als OPV den LT1413 ausgesucht. Ist der von seinen technischen
» Werten geeignet? Datenblatt: www.linear.com/docs/1516

Der TL071 rauscht (Spannung) etwas weniger als der LT1413. Einizig signifikanter Unterschied ist der DC-Offset. Da ist der LT1413 um einen Faktor 30 besser als der TL071. Wenn Du also direkt am Opamp-Ausgang messen willst und Du willst eine Spannung am Opamp-Ausgang messen von z.B. 100 mV-AC, dann ist der LT1413 deutlich überlegen. Die Unity-Bandbdreite ist mit typisch 950 kHz deutlich kleiner als beim TL071, geht aber für gain =10 noch immer, - warum, habe ich bereits beschrieben.

Ich hoffe, diese Angaben helfen Dir mal ein Stück weiter...

Ob ich morgen dazu komme Dich weiter zu unterstützen, ist leider ungewiss. Aber andere lesen ja ach mit....

Hier noch das TL071-Datenblatt:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl071.pdf

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9



Gesamter Thread:

geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - Sel(R), 01.10.2017, 17:55 (Elektronik)
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - schaerer(R), 02.10.2017, 19:07
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - xy(R), 02.10.2017, 21:11
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - Sel(R), 03.10.2017, 09:31
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - Hartwig(R), 03.10.2017, 13:19
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - xy(R), 03.10.2017, 14:44
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - Hartwig(R), 03.10.2017, 16:45
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - schaerer(R), 03.10.2017, 17:27
geeigneter OPV für AC-Spannungsverstärkung - Hartwig(R), 03.10.2017, 18:11
Leerzeilentypen... - schaerer(R), 04.10.2017, 09:44