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Transistoren und Opamps, die mysteriösen drei und achtbeiner....

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Offline mceldi

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Wo drückt denn der Schuh mit dem NE5532?
Hat der nicht einen zu kleinen Eingangswiderstand für ne passive E-Gitarre? Oder bin ich da auf dem falschen Schiff?

Ciao
 John

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Offline 12stringbassman

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Hallo Joe,

nix für ungut, aber einige Deiner Aussagen möchte ich kommentieren, weil ich der Meinung bin, dass sie so nicht stehen bleiben sollten.
Wo drückt denn der Schuh mit dem NE5532? Der ist doch eigentlich prädestiniert für solche Anwendungen... Der 5532 ist NPN im Eingang, der TL hat einen JFet Eingang.
NE553x und TL07x sind inzwischen schon Asbach Uralt. Es gibt heutzutage noch wesentlich bessere Bausteine, die wahlweise noch weniger rauschen, weniger verzerren, höheres Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt haben und weniger Strom verbrauchen. Je nach dem was man für die jeweilige Anwendung halt so braucht.

Als Ersatz für V1a würde ich z.B. den LT1124 nehmen. Für Batterie-betriebene Geräte und Aktiv-Elektronik im Instrument bietet sich z.B. der LT1112 bzw. 1114 an (Früher wurde dafür gerne der TL062 bzw. 064 empfohlen, aber das ist ja ein richtiger Rauschgenerator).

Böse zungen behaupten, der NE5532 lässt sich besser integrieren weil er rauscharmer ist... Mit dem TL072 lassen sich dafür besser Zerrer, Gleichrichter und Komparatoren bauen.
NE5532 ist ein bipolarer OP-Amp mit relativ niedriger Eingangswiderstand (Typ. 300kOhm) und niedrigem Spannungs-Rauschen, der TL072 hat J-FET-Eingänge mit recht hoher Eingangswiderstand mit niedrigen Strom-Rauschen und dafür höherem Spannungs-Rauschen. Je nach konkreter Schaltungsauslegung, Impedanzniveau, Verstärkung, Bandbreite etc. pp. ist der eine oder der andere oder keiner von beiden der Baustein der Wahl.


Der NE5532 wird auch in professionellen Mischpulten als Mikrofonvorverstärker verwendet. Genau genommen sogar in der Bandbreite an richtig teueren Pulten. In der Oberlieger greifft man dann auf Burr Brown zurück welche eigene Bezeichnungen pflegen sowie die bereits weiter oben genannte OPA variante die ich persönlich für Voodoo halte.
Auch Analog Devices und Linear Technology (und noch andere) bauen hervorragende, speziell für hochwertige Audioanwendungen konzipierte OP-Amps. Ob sie im jeweiligen Einsatz eine bessere Performance als die Feld-Walöd-und-Wiedsen-Typen bringen oder nicht, muss im Einzelfall geprüft werden.

Solche Schaltungen stehen und fallen mit dem Netzteil, dem Opamp selbst und ein paar diversen Kleinteilen.
Ein symmetrisches und geregeltes Netzteil mit +/-15 oder 18V und einigen 10mA ist doch eine der leichtesten Übungen. Ein Trafo mit sekundärer Mittelanzapfung (oder zwei Wicklungen), ein Gleichrichter, zwei Ladeelkos, zwei stinknormale Spannungsregler, nochmal ein paar kleinere Elkos und direkt an jedem IC-Beinchen für +V und -V einen 100n und gut is. Wenn die High-Ender etwas anderes behaupten, dann müssen sie den wissenschaftlichen Beweis antreten, und das können sie nicht (behaupte ich mal).

Ein Opamp ist in der Lage bis zu 36 Volt pp auszugeben und das bei einer minimalsten Eingangsspannung. Den Verstärkungsfaktor des Opamps bestimmen wir selbst und kann 1:1.000.000 wenn wir das wollen. Realistisch ist aber 1:10.000.
Für 36Vpp müsste es schon ein spezieller HV-Typ sein. Nur wenige vertragen Versorgungsspannungen von mehr als +/-18V.

Bei den hohen Leerlaufverstärkungen immer das GBP im Auge behalten. 1Mio-fache Verstärkung kann schon sein, aber nur mit vielleicht 10 oder 100Hz Bandbreite. Selbst die 10k-fache Verstärkung ist schon ein Extremfall. Das wären ja 80dB! Ein OP-Amp der diese Verstärkung bis 10kHz bringt, müsste ein GPB (Gain-Bandwith-Product) von 100MHz haben. Gibt's zwar, hat aber dann irgendwas anderes, höheres Rauschen zum Beispiel und das will ich bei soe einer Verstärkung genau nicht haben....

Grüße

Matthias
"Fachmännisch wurde genau berechnet, dass der
Starnberger See tief, seicht, lang, kurz, schmal und breit zu gleicher Zeit ist." (Karl Valentin)

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Hallo Mathias,

jetzt pfückst du das aber sehr haar klein auseinander. Ich habe ja nichts anderes gesagt. Die 36 Volt sind ein Tippfehler. Selbstverständlich 2x18 Volt demnach maximal 32 Volt.
Der Rest ist sicherlich nicht unberechtigt hinzugefügt, entspricht aber nicht etwa einer Verbesserung sondern einer Aufbesserung des Beitrags.

Dass es neuere Varianten gibt die möglicher Weise rauscharmer sind, verbesserte Symmetrie oder auch kaffee kochen können zweifel ich auch überhaupt nicht an. Linear Technology und AD bauen selbstverständlich gute OP's, genau wie Maxim, BB und zig andere Hersteller.

Es wäre an dieser Stelle aber wohl besser, wenn man sich vorrangig mit den konventionellen Typen ) die: A- In aller Munde sind, B- überall erhältlich, C- Nix kosten, D- Millionenfache schaltungsvorschläge haben) beschäftigt.

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Hat der nicht einen zu kleinen Eingangswiderstand für ne passive E-Gitarre? Oder bin ich da auf dem falschen Schiff?

Ciao
 John

Das hängt mit der Beschaltung des Opamps zusammen. Ich weiss nicht, wie man bei einem NE5532 auf 300kohm kommt. Vielleicht könnte Mathias das noch mal erläutern?

Joe

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Offline mceldi

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Ich weiss nicht, wie man bei einem NE5532 auf 300kohm kommt.
Eventuell, weil es so im Datenblatt steht ...

Edith: OK, man kann den Eingangswiderstand hoch ansetzen, wenn man den OpAmp invertierend betreibt.

Ciao
 John
« Letzte Änderung: 8.12.2011 17:00 von mceldi »

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Offline 12stringbassman

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Hallo Joe,

ich will keine Haarspalterei betreiben, und Dir schon gar nicht an den Karren fahren (oder in die Flinte bieseln oder was auch immer ;) ).

Aber wenn Du z.B. schreibst, dass 10.000-fache Verstärkung realistisch seien, dann stimmt das nach meinem Kenntnisstand einfach nicht, mit den alten OP-Amps (NE... od. TL...) erst recht nicht. Und da sah ich mich bemüßigt, dies richtigzustellen.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, wollen wir in diesem Fredd sowas wie eine Wissenssammlung zusammentragen für die User hier im Forum, die mit den schwarzen Käfern nicht so firm sind. Und dann sollten wir keine Zahlen hinschreiben, die überzogen sind.

Wenn ich hier schriebe, dass man mit einer einzelnen ECC83-Triode locker ein Gain von 60dB bei voller Audio-Bandbreite hinbringt, würde ja auch mit Kuhfladen nach mir geschmissen werden. ;)

Grüße

Matthias

PS.: Die Millionen-fachen Schaltungsvorschläge für die veralteten OP-Amps (die ich nicht im Munde habe, weil sie dort piecksen ;) ) funktionieren mit zeitgemäßen Bausteinen auch. Pinkompatibel sind die sowieso (fast) alle.
Ich mach's oft so, dass ich zum Ausprobieren einen einfachen Typen einsetze, und wenn die Schaltung funktioniert, probiere ich einen von den guten aus, und wenn's dann besser klingt, weniger rauscht oder was auch immer, dann bleibt der drin. Anderenfalls kommt der billige wieder rein.
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Aber wenn Du z.B. schreibst, dass 10.000-fache Verstärkung realistisch seien, dann stimmt das nach meinem Kenntnisstand einfach nicht

Open Gain Loop.... Aber einigen wir uns erstmal auf 1:10 das mag an dieser Stelle vielleicht auch besser sein.
Ansonsten hast du natürlich recht.

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Offline 12stringbassman

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Im Datenblatt des NE5532 steht in der Zeile "Input Resistance" die Angabe "Min. 30kOhm, Typ. 300kOhm". Das ist der Eingangswiderstand, der z.B. am unbeschalteten nichtinvertierendem Input des OP-Amps gemessen werden kann. Bei zusätzlicher Beschaltung dieses Inputs verändert sich dieser Wert nattürlich.

Für moderne OP-Amps sind hier übrigens Werte von 10MegOhm bis in den GOhm-Bereich angegeben.
Einzig für den LT1124 finde ich im Datenblatt nix! Wieso?

Grüße

Matthias
(der sich als baierischer Hiasl mit Doppel-T schreibt!)
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Offline SvR

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Salü,
Edith: OK, man kann den Eingangswiderstand hoch ansetzen, wenn man den OpAmp invertierend betreibt.
Dann erkauft man sich den höheren Schaltungs-Eingangswiderstand aber mit einem Spannungsteiler aus R1 und dem OP-Eingangswiderstand. Außerdem gilt die Formel für die Ausgangsspannung in Abhängigkeit der Eingangsspannung nur für Ri>>R1

mfg sven
Rettet den Wald, esst mehr Biber!
PIC32-Tutorial

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Im Datenblatt des NE5532 steht in der Zeile "Input Resistance" die Angabe "Min. 30kOhm, Typ. 300kOhm". Das ist der Eingangswiderstand, der z.B. am unbeschalteten nichtinvertierendem Input des OP-Amps gemessen werden kann. Bei zusätzlicher Beschaltung dieses Inputs verändert sich dieser Wert nattürlich.

Für moderne OP-Amps sind hier übrigens Werte von 10MegOhm bis in den GOhm-Bereich angegeben.
Einzig für den LT1124 finde ich im Datenblatt nix! Wieso?

Grüße

Matthias
(der sich als baierischer Hiasl mit Doppel-T schreibt!)

Bei Nicht-Invertierenden Operationsverstärkern ist der Eingangswiderstand sehr hochohmig (sagen wir 10Meg Ohm). Es würde mich wundern, wenn das jetzt beim NE5532 anders wäre.

Bei Invertierenden Operationsverstärkern sieht das hingegen anders aus. Hier ergibt sich in der Regel der Eingangswiderstand über den Festgesetzten Verstärkungsfaktor bzw. Steht das in Abhängigkeit vom Loop Widerstand.
Der NE hat nun aber Bipolare Transistoren im Eingang. Deswegen schaue ich da gern nochmal drauf ohne mich nun zu fest legen zu wollen.

Aber in der Theorie gilt, dass der Eingangswiderstand des "Nicht invertierenden Verstärkers" gleich unendlich ist.
Somit hat er keinen Einfluß auf die Quelle.

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Offline mceldi

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Dann erkauft man sich den höheren Schaltungs-Eingangswiderstand aber ...
Ich hab auch nicht gesagt, daß ich das toll finde ;-)

Es würde mich wundern, wenn das jetzt beim NE5532 anders wäre.
Mich hat das auch überrascht, aber im Datenblatt steht es so drin, wie oben beschrieben. Nachgemessen habe ich es natürlich nicht ...

Ciao
 John

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Offline 12stringbassman

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Aber in der Theorie gilt, dass der Eingangswiderstand des "Nicht invertierenden Verstärkers" gleich unendlich ist.
Aber eben nur in der Theorie! Der reale OP-Amp hat eben endliche Ein- wie Ausgangswiderstände, der eine mehr und der andere weniger. Und genau dafür gibt es Datenblätter ;)
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Manfred

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Hallo Joe,

Zitat
Bei Nicht-Invertierenden Operationsverstärkern ist der Eingangswiderstand sehr hochohmig (sagen wir 10Meg Ohm). Es würde mich wundern, wenn das jetzt beim NE5532 anders wäre.

Bei Invertierenden Operationsverstärkern sieht das hingegen anders aus. Hier ergibt sich in der Regel der Eingangswiderstand über den Festgesetzten Verstärkungsfaktor bzw. Steht das in Abhängigkeit vom Loop Widerstand.

Es gibr keine nichtinvertierende Operationsverstärkern und invertierende Operationsverstärker, sondern eine invertierende und nicht invertierende Verstärkerschaltung mit einem Operationsverstärker. Die Eingangstufe ist bei einem Operationsverstärker ein Differenzverstärker, einige Sondertypen wie Nortonverstärker etc. ausgenommen.
 
Bei allem Respekt, ich habe gedacht das soll ein Thread für Einsteiger in das Thema werden, da dürfen meiner Meinung solche grundlegenden Dinge nicht verwechselt werden.

Zunächst sollte man zur Erklärung bzw. Herleitung der Grundschaltungen mit den Operationsverstärkern das ideale Modell eines Operationsverstärkers nehmen:
Der Eingangswiderstand ist unendlich, die Differenzspannung zwischen den Eingängen ist "0", die "offene" Verstärkung ist unendlich, der Ausgangswiderstand ist "0". Betrachtungen von Offsetspannung, Offsetstrom, Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand etc. sind für Leute die tiefer in der Materie sind.
Die Betrachtung von Rauschen und Slewrate kann man meiner Meinung nach, noch zulassen, da das für den Praktiker eine gewisse Bedeutung hat.

Gruß
Manfred
« Letzte Änderung: 8.12.2011 18:07 von Manfred »

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Offline Ramarro

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Die Unterschiede zwischen Fet- und Bipolareingängen sollten aber ebenso klar sein, dann ist nämlich auch klar, warum der NE5532 zwar eigentlich ein guter OpAmp z.B. für HiFi-Anwendungen ist, aber für Gitarre zumindest als Eingangsverstärker nichts taugt. Oder anders, die mit Fet-Eingang entsprechen weitaus eher dem idealen Modell als die bipolaren.

Grüße,
Rolf, der seine ersten Versuche noch mit dem µA 709 gemacht hat
Wer As (Ab) sagt, muss auch Bes (Bb) sagen.

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Offline Holzdruide

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  • I shot the Sheriff
Hallo Joe, 
Bei allem Respekt, ich habe gedacht das soll ein Thread für Einsteiger in das Thema werden, da dürfen meiner Meinung solche grundlegenden Dinge nicht verwechselt werden.


Ja irgendwie sieht das mehr nach Fachsimpelei zwischen einigen Opamp Spezialisten aus, auf meinen Einwand dass es auch Hochspannungstransistoren gäbe kommt auch null Antwort. Schade.

Gruß Franz