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Thema: Rail to Rail

  1. #1
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Rail to Rail

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    Als es noch kaum R2R (Rail to Rail) OPs gab, ging eine Schltung um, wie man mit zwei komplementären Transistoren eine R2R Ausgangsstufe realisieren kann, für den OP im Bild, der nicht R2R fähig ist.

    Zwei Widerstände sollte man noch einsetzen und alles läuft. Die Schaltung ist ein bisschen kritisch und nicht sehr linear. Bei Operationsverstärkern die ohnehin stark gegengekoppelt sind mag es ja gehen, wenn die Frequenz nicht zu hoch ist.

    Wie werden die 2 Widerstände und die 2 komplementären Transistoren hierfür eingesetzt?
    Manfred
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  2. #2
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    Vieleicht mal so? 2 Widerstände und ein komplementär NPN/PNP-Paar
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  3. #3
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Vieleicht mal so? 2 Widerstände und ein komplementär NPN/PNP-Paar
    Am Ausgang der Schaltung sind zwei Emitterfolger angeschlossen. Die beiden Ausgänge kann man noch miteinander verbinden. Man erhält damit eine Treiberstufe zur Vergrößerung des Ausgangsstroms.

    Das ist immerhin eine Schaltung in der man 2 komplementäre Transistoren sinnvoll einsetzen kann.

    Der Ausgangsspannungshub des OP wird mit dieser Stufe nach oben und nach unten um jeweils eine Schwellspannung vermindert. Das läuft dem eigentlichen Ziel der Rail to Rail Aussteuerung entgegen.

    Das ist damit nicht die Lösung.
    Manfred

  4. #4
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Mit Emitterfolger sieht es schlecht aus. Es bliebe dann noch die Schaltung mit dem Kollektor am Ausgang, die liefert eine Spannungsverstärkung und kann grundsätzlich die Versorgungsspannung und die Masse ereichen.

    Ansteuern muß man sie dann halt noch.
    Manfred

  5. #5
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Man müsste den oberen Transistor getrennt vom unteren Transistor ansteuern. Der OP hat aber nur einen Ausgang.

    Kann vielleicht jemand angeben, wie man mit einem 7805 eine Spannung von 6V stabilisiert?
    Manfred
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Kann vielleicht jemand angeben, wie man mit einem 7805 eine Spannung von 6V stabilisiert?
    meinst du sowas?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken 6v_mit_7805.gif  

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Zitat Zitat von uwegw
    meinst du sowas?
    Perfekt !
    Der Schritt zur Lösung ist von da aus nicht groß.
    Manfred

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ich denke es wird in der folgen Version sein. Wenn der OPAmp am Out auf +Ub zieht wird der obere PNP gesperrt. Der untere NPN wird leitend und der Ausgang wird nach Masse umschalten. Ist also invertiert?!? Genauo wenn der Out des OPAmp's nach -UB zieht. Dann wird der NPN gesperrt und der PNP wird leitend da ihm ein Basisstrom abgezogen wird. Damit schaltet der Ausgang auf +Ub.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken rail_2_rail_469.gif  

  9. #9
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Die Schaltung hängt ein bisschen daran, dass sich die Ausgangsspannung des OP nicht viel ändern kann. Der OP erreicht nicht das obere Potential denn er ist ja nicht rail to rail, er kann sich aber auch nicht um mehr als eine Schwellspannung von ihm entfernen.

    Damit kann der untere Transistor über den Widerstand zwischen den Basen kaum angesteuert werden.

    Der Widerstand zwischen den Basen darf nicht klein sein, denn die Differenzspannung zwischen den Basen ist ja fast so groß wie die Versorgungsspannung.

    Manfred

  10. #10
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    Die Lösung fängt damit an, dass der OP nicht nur drei Anschlüsse hat.

    Das ist ähnlich wie beim 7805 bei dem man in der Originalbeschaltung auch nicht noch einen Abgriff zwischen Masseanschluss des Reglers und dem Masseanschluß der Versorgungsspannung hat.
    Manfred

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