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projekte:opv:start

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projekte:opv:start [2015/01/25 12:56] – angelegt thastiprojekte:opv:start [2015/01/26 15:33] (aktuell) thasti
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 ====== Diskrete Operationsverstärker ====== ====== Diskrete Operationsverstärker ======
-Es wurde ein Operationsverstärker mit diskreten Bauelementen realisiert. +Es werden Operationsverstärker mit diskreten Bauelementen realisiert.  
 + 
 +{{:projekte:opv:opv.png?400 |Symbolbild}}
  
 ===== Aufbau 1: Bipolare Folded Cascode mit einfacher Ausgangsstufe ===== ===== Aufbau 1: Bipolare Folded Cascode mit einfacher Ausgangsstufe =====
-Eine Folded-Cascode-Stufe wurde aufgebaut. Die Realisierung erfolgt mit einfachen Bipolartransistoren (NPN: BC817, PNP: BC807) Arbeitswiderstände wurden als Stromquellen realisiert.+Eine Folded-Cascode-Stufe wurde aufgebaut. Die Realisierung erfolgt mit einfachen Bipolartransistoren (NPN: BC817, PNP: BC807) Arbeitswiderstände wurden als Stromquellen realisiert. Die Ausgangsstufe ist einfach aufgebaut: Eine Emitterstufe mit hoher Spannungsverstärkung aber hohem Ausgangswiderstand, gefolgt von einem Emitterfolger als Spannungsfolger mit niedrigem Ausgangswiderstand.
  
 ==== Simulation ==== ==== Simulation ====
-Ein Modell wurde in LTspice erstellt und zeigte gute Werte: Transitfrequenz von etwa 1.6 MHzFIXME Modell einbauen.+Ein Modell wurde in LTspice erstellt. Es trat das Phänomen auf, dass bei zu geringen Arbeitspunktströmen (100uA) der Ausgang eine Schwingneigung entwickelt. 
 + 
 +  * {{:projekte:opv:diffamp_817_807.asc|Download SPICE-Modell (*.asc Datei)}} 
 +  * {{:projekte:opv:diffamp_817_807.asy|Download Schaltplansymbol (*.asy Datei)}} 
 +  * {{:projekte:opv:diffamp_usage.asc|Download Messschaltung}}
  
 ==== Layout ==== ==== Layout ====
-FIXME Layout einfügen.+Der Schaltplan wurde in Eagle überführt und eine Leiterplatte geroutet. Es ist geplant, den Verstärker aufzubauen und seine Parameter genauer zu untersuchen.
  
 +  * {{:projekte:opv:opv.sch|Download EAGLE-Schaltplan}}
 +  * {{:projekte:opv:opv.brd|Download EAGLE-Layout}}
 +  * {{:projekte:opv:opv_full.pdf|Download Layout (PDF)}}
 ==== Aufbau/Messungen ==== ==== Aufbau/Messungen ====
 +
 +{{:projekte:opv:opv_pcb.jpg?400|Aufgebaute Leiterplatte}}
 +
 +=== Dimensionierung ===
 +Der Querstrom wird für eine Versorgungsspannung von ±5V auf 1mA festgelegt. Zusätzliche Basisströme werden bei der Dimensionierung vernachlässigt, da der absolute Stromwert unkritisch ist.
 +
 +$R = \frac{U}{I} = \frac{5V + 5V - 2 \cdot 0,7V}{1mA} = 8600 \Omega$ 
 +
 +=== Übertragungskennlinie ===
 +Der Verstärker wird ohne Rückkopplung betrieben und die Übertragungskennlinie aufgenommen. Daraus können Offseteingangsspannung und Spannungsverstärkung $A_D$ bestimmt werden. 
 +
 +  * Hysterese ist vorhanden (<1mV) - unterschiedlicher Offset bei pos. und negativem Nulldurchgang
 +  * Sinus, 1 kHz, 500 mVpp
 +  * X: 5mV / DIV, 0,5 DIV 10% bis 90%, X = 2,5mV
 +  * Y: 2V / DIV, 4,5 DIV 10% bis 90%, Y = 9V
 +
 +$A_D = 20 \cdot log(\frac{9V}{2,5mV}) = 71dB$
 +
 +=== dynamisches Verhalten ===
 +Der Verstärker wird als invertierender Verstärker mit Verstärkung 5 betrieben. Der Frequenzgang bis zur Transitfrequenz wird aufgenommen. 
 +
 +Leider schwingt der OPV aktuell bei jedweder Form von Rückkopplung bei einer hohen Frequenz. Phasenreserve untersuchen!
 +
 +=== Messwerte ===
 +^ Parameter ^ Wert ^ Bemerkung ^
 +| $V_{cc}$ | ±5V | |
 +| $I_{cc}$ | 10mA | beide Rails |
 +| $A_D$ | 71dB | |
 +| CMRR | | |
 +| $f_T$ | | bisher nicht messbar |
 +| SR | | bisher nicht gemessen |
 +| $U_{Amax}$ | 4.23V |  |
 +| $U_{Amin}$ | -5V |  |
 +| $U_{off}$ | -2mV | etwa |
 +
 +
 +
 +
projekte/opv/start.1422190588.txt.gz · Zuletzt geändert: 2015/01/25 12:56 von thasti

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