Worin muss mein OP gut sein? Erklärung der OP-Eigenschaften

[ElektronenJäger]

Hallo zusammen,

ich habe da noch ein paar offene Fragen zu den Eigenschaften von OPs. Mit eurer Hilfe will ich versuchen, diese zu klären, und das Ergebnis hier sortiert zum Nachschlagen zur Verfügung zu stellen. Im folgenden werde ich einige Eigenschaften der OPs auflisten, und genauer beschreiben. Bei manchen Dingen bin ich mir nicht so sicher, daher schaut mal bitte durch, ob ihr Fehler findet. Wenn ihr noch andere wichtige Eigenschaften kennt, Fehler findet, Verbesserungsvorschläge für den Aufbau habt oder offene Fragen (in rot) beantworten könnt, dann schreibt mir diese bitte.

Ich habe mit diesem und diesem Datenblatt gearbeitet. Viele Eigenschaften habe ich hier nicht aufgeschrieben, da ich überhauptnicht weiß, was sie bedeuten. Wenn ihr noch wichtige Eigenschaften kennt, dann schreibt bitte in der Form wie unten, was sie bedeuten. Wenn ihr die Eigenschaften unter anderem Namen kennt, dann bitte auch schreiben, ich werde diese dann ergänzen.

Vielen Dank im vorraus.

ps:
Ich will auch noch eine Liste mit OPs erstellen und diese in ihr Anwendungsgebiet einordnen, zB NE5532 - Für Audioanwendungen. Da bitte ich auch um eure Hilfe, damit wir hier mal ein paar OPs für jedes Anwendungsgebiet finden.

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Eigenschaften von OPs:

Leider können sich die Hersteller oftmals nicht auf Einheitliche Bezeichnungen einigen. Ich habe hier mal die häufig verwendeten aufgelistet.



Supply voltage (Vcc):
Bedeutung: Versorgungsspannug
Was ist gut: Ein möglichst großer Bereich (min/max)
Wichtig für: Batteriebetrieb, bzw zum Auslegung der Netzteilspannug



Input offset voltage (Vio):
Bedeutung: Spannungsabweichung der Eingänge bei Raumtemperatur
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Messschaltungen. Bei Messschaltungen sollte man auf einen OP mit einstellbarer Offsetspannug zurückgreifen! Solche OPs haben einen "Balance"-, bzw "Offset Null"-Pin.



Input bias current (Iib):
Bedeutung: Der in den Eingang fließende Strom
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Hochempfindliche Sensoren zB Gassensoren bzw alles was einen hohen Innenwiderstand hat



Input resistance (ri):
Bedeutung: Innenwiderstand der Eingänge zu GND
Was ist gut: Ein möglichst großer Wert
Wichtig für: Hochempfindliche Sensoren zB Gassensoren bzw alles was einen hohen Innenwiderstand hat



Output impedance (zo):
Bedeutung: Innenwiderstand des Ausgangs
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Wenn man direkt (ohne nachgeschaltetem Transistor) "größere" Lasten, wie zB LEDs, kopfhöhrer oder die GateKapazität eines MOSFETs schalten will.



Output short-circuit current (Ios):
Bedeutung: Ausgangsstrom bei Kurzschluss (die meisten OPs haben am Ausgang eine Strombegrenzung)
Was ist gut: Ein möglichst großer Wert
Wichtig für: Experimentier-Schaltungen, bei denen auch mal ein Kurzschluss gemacht wird



Supply current (Icc):
Bedeutung: Stromverbrauch des OPs
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Batteriebetrieb



Slew rate (SR):
Bedeutung: Anstiegszeit bzw Geschwindigkeit des Ausgangs bzw OPs
Was ist gut: Ein möglichst großer Wert
Wichtig für: Schnelle Schaltungen, zB Audio- und Video-Signalverarbeitung




Equivalent input noise voltage / Input noise voltage(Vn / Vnoise):
Bedeutung: Rauschen der Eingangsspannungsmessung bei einer bestimmten Frequenz Einheit: nV/√Hz
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Audio-Schaltungen




Equivalent input noise current / Input noise current (In / Inoise):
Bedeutung: Rauschen des Eingangsstroms bei einer bestimmten Freqenz Einheit: pV/√Hz
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Audio-Schaltungen




Input Offset Voltage Drift (ΔVIO/ΔT):
Bedeutung: Änderung der Offset-Spannung durch Temperaturänderungen
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Messschaltungen



Input Offset Current Drift (ΔIIO/ΔT):
Bedeutung: Änderung des Offset-Stroms durch Temperaturänderungen
Was ist gut: Ein möglichst kleiner Wert
Wichtig für: Messschaltungen



Gain bandwidth product / Unity-gain bandwidth(GBW / B1):
Bedeutung: Es ist die Frequenz anggegeben, bei der der OP nurnoch eine Verstärkung von 1 hat.
(Je höher die Frequenz ist, desto kleiner wird die maximale Verstärkung eines OPs. Die maximale Verstärkung erreicht der OP wenn keine Rückkopplung vorhanden ist (open loop)).
Was ist gut: Eine möglichst hohe Frequenz
Wichtig für: Schnelle Schaltungen



Common Mode Input Voltage Range (VICR) / Common-mode input range (VCM):
Bedeutung: Es wird der erlaubte Spannungsbereich der Eingänge angegeben. Spannungen darüber oder darunter führen zu fehlerhaften Spannungen an den Ausgängen. Der Spannungsbereich ist nur für eine bestimmte Versorgungsspannung gültig. Diese wird unter den Testbedingungen angegeben und beträgt meistens ±15 Volt. Teilweise werden auch die Spannungsdifferenz zur negativen, bzw positiven Versorgungsspannung angegeben.
Was ist gut: Werte die möglichst nah an der Versorgungsspannung liegen, oder sogar außerhalb
Wichtig für: Strommsessung an einem Shunt



Common-mode rejection ratio / Common-mode rejection (CMRR / CMR ):
Bedeutung: Übersetzung: Gleichtaktunterdrückung. Sie gibt an, wie stark sich die Ausgangsspannung verändert, wenn man an beiden Eingängen die Spannung gleichstark ändert. Im Idealfall sollte sich dabei natürlich garnichts ändern, das ist aber leider nicht der Fall. Die Angabe wird entweder im dB-Format, oder in µV/V angegeben.
CMR = 20*log10(|Differenzverstärkung|/|Gleichtaktverstärkung|) , Einheit: dB
CMRR= (|Differenzverstärkung|/|Gleichtaktverstärkung|) , Einheit: µV/V (Ausgangsspannungsändeung/Eingangsgleichtaktänderung)
Was ist gut: Eine möglichst hoher Wert
Wichtig für: kA



Supply-voltage rejection ratio / Power supply rejection ratio (kSVR / PSRR ):
Bedeutung: Siehe Common-mode rejection ratio / Common-mode rejection. Nur diesmal geht es um die Änderung der Versorgungsspannung, anstelle der Gleichtaktänderung an den Eingängen.
Was ist gut: Eine möglichst hoher Wert
Wichtig für: kA



Large-signal differential voltage amplification (AVD):
Bedeutung: Übersetzung: Großsignal-Spannungsdifferenz-Verstärkung. Hier wird die Gleichspannungsverstärkung des OPs (ohne Rückkopplung) angegeben. Einheit: V/mV (Ausgangsspannungsänderung/Eingangsspannungsdifferenz-Änderung)
Was ist gut: Eine möglichst hoher Wert
Wichtig für: kA



Large-signal voltage gain (AVOL):
Bedeutung: Übersetzung: Großsignal-Spannungs-Verstärkung. Hier wird die Gleichspannungsverstärkung des OPs (ohne Rückkopplung) im dB-Format angegeben. Einheit: dB
Was ist gut: Eine möglichst hoher Wert
Wichtig für: kA



Gain (Av):
Bedeutung: Wechselspannungsverstärkung. Hier wird die Verstärkung des OPs bei einer bestimmten Frequenz (zB 10kHz) (ohne Rückkopplung) angegeben. Einheit: V/mV (Ausgangsspannungsänderung/Eingangsspannungsdifferenz-Änderung)
Was ist gut: Eine möglichst hoher Wert
Wichtig für: kA



Power bandwidth:
Bedeutung: Es wird die Frequenz angegeben, bei der der OP nurnoch die Hälfte der Gleichspannungsverstärkung (ohne Rückkopplung) liefert.
Was ist gut: Eine möglichst hoher Wert
Wichtig für: kA

[tcfkao]

1) Die beiden OPs sind nicht alt, auch nicht uralt, die sind STEINZEIT!!!
2) Du hast noch einen wichtigen Parameter vergessen, die "Unity Gain Bandwith" (GBW), die Frequenz, bei der die Open-Loop-Verstärkung des OP 1 erreicht.
3) Bei den Drifts unterscheidet man noch zwischen Temperatur- und Zeitabhängigen Drifts.
4) Für spezielle Messzwecke gibt es chopperstabilisierte OPs (bezüglich des Input-Offset-Abgleichs).
5) Eine Liste aller OPs ist völlig sinnlos, das dürften Tausende oder Zehntausende sein.
6) Die Slew-Rate ist für Audiozwecke nicht so kritisch, Audio ist harmlos, auch wenn genügend Spinn..., äh, Freaks das anders sehen.
7) Last, but not least: Kein OP kann alle Parameter optimal haben. High-Output-Power verträgt sich nicht mit High-Speed, High-Voltage und High-Current gibt es, aber teuer. Low-Power (Versorgung) sind meist auch nicht die schnellsten was SR oder GBW angeht. Zuletzt spielt auch der Preis eine wichtige Rolle, sodass viele OPs speziell für einen Zweck designed sind.

[hboy007]

Für den Threadtitel (der sich von der Intention des Eröffnungsbeitrags etwas unterscheide) fehlt eindeutig noch eine Ebene über den angeführten Eigenschaften:

Um was für eine Art von "op-amp" soll es sich handeln?

Dabei gibt es zum Beispiel

• Komparatoren (oft nur mit open collector-Ausgang, LM339, LM393)
• Standardoperationsverstärker, wahlweise mit jFET oder Bipolarein- und Ausgängen, die sich grundlegend in bias / offset - Spannung / Strom unterscheiden (anwendungsspezifische Optimierungsproblem, TL084, LM324, LM741)
• Instrumentenverstärker mit zwei hochohmigen Eingängen und interner Gegenkopplung (kein open-loop gain; siehe Diskussion unten)
• current feedback und voltage feedback - Typen (current feedback opamps unterliegen zum Beispiel nicht der GBP-Begrenzung, nur kennt die kaum einer! AD846)
• Standardtypen mit Eingangs- und Ausgangsbereichen in beliebigen Kombinationen innerhalb, überhalb (logischerweise nur Eingänge und auch nur als Stabilitätsmaß) oder bis zur Versorgungsschiene (Bsp. für rail-to-rail : LM8261 , TLV272, ..)
• Video-Opamps mit höheren Eingangsströmen, dafür recht großer Bandbreite, meist auch mit dualem Ausgang (differentiell) µA733, div. LMH*** Typen

[*] Elektrometerverstärker mit jFET-Eingängen, AD515 (wieso ist der schon wieder obsolet?)

further reading (nette Quelle, eben gefunden): http://www.analog.com/library/analogdia ... _final.pdf


Die Frage nach der richtigen Architektur muss geklärt werden, bevor innerhalb dieser die Parameter gewählt werden. Ich wollte dazu mal ein tutorial machen.. aber man kommt ja zu nix ^^

[ElektronenJäger]

1) Die beiden OPs sind nicht alt, auch nicht uralt, die sind STEINZEIT!!!

Mir doch Wurscht Es ging mir dabei nur um die Erfassung der Eigenschaftstypen.

2) Du hast noch einen wichtigen Parameter vergessen, die "Unity Gain Bandwith" (GBW), die Frequenz, bei der die Open-Loop-Verstärkung des OP 1 erreicht.

Ich wusste bis jetzt noch nicht genau was das ist. Ich habe mir jetzt mal hier was dazu durchgelesen. Habe ich das richtig verstanden, dass aufgrund von den intern zu schaltenden Gate bzw Basiskapazitäten die (nicht durch Rückkopplung verminderte (open loop)) Verstärkung ab irgend einer Frequenz auf 1 gesunken ist, und genau diese Frequenz unter GBW angegeben wird? Quasi die Frequenz, bei der ohne Rückkopplung hinten genau das raus kommt, was vorne reingesteckt wurde.

3) Bei den Drifts unterscheidet man noch zwischen Temperatur- und Zeitabhängigen Drifts.

Ok, aber ich denke mal, das bei den wenigsten OPs der Zeitabhängige Drift angegeben ist, daher halte ich diese Angabe in den Meisten Fällen als unwichtig

5) Eine Liste aller OPs ist völlig sinnlos, das dürften Tausende oder Zehntausende sein.

Ich will ja garnicht alle OPs auflisten, sondern nur für jeden Verwendungszweck einen oder mehrere Standardtypen.

6) Die Slew-Rate ist für Audiozwecke nicht so kritisch, Audio ist harmlos, auch wenn genügend Spinn..., äh, Freaks das anders sehen.

Nun ja, ich abe ja noch nicht so viel Ahnung davon, aber ich weiß, dass es zB OPs gibt, die eine SR von 0,1V/µs haben, und das is bestimmt zu langsam. Außerdem konnte ich selbst schon feststellen, das manche OPs als Audio(vor)verstärker ungeignet sind, da nur Matsch raus kommt, und dafür braucht man keine empfindlichen Ohren.

7) Last, but not least: Kein OP kann alle Parameter optimal haben. High-Output-Power verträgt sich nicht mit High-Speed, High-Voltage und High-Current gibt es, aber teuer. Low-Power (Versorgung) sind meist auch nicht die schnellsten was SR oder GBW angeht. Zuletzt spielt auch der Preis eine wichtige Rolle, sodass viele OPs speziell für einen Zweck designed sind.

Absolut richtig und einleuchtend, genau deswegen würde ich auch gerne eine kleine Auflistung von Standardtypen für entsprechende Anwendungen machen. Dazu bräuchte ich aber eure Hilfe, da ich leider nur wenige OPs kenne.



Vielen Dank für deine Hilfe. Vielleicht kannst du nochmal schauen, ob ich das mit dem GBW richtig beschrieben bzw verstanden habe, damit ich das dann noch ergänzen kann.

[ElektronenJäger]

Für den Threadtitel (der sich von der Intention des Eröffnungsbeitrags etwas unterscheide) fehlt eindeutig noch eine Ebene über den angeführten Eigenschaften:

Um was für eine Art von "op-amp" soll es sich handeln?

Jop, hast Recht, habe ich gleich mal geändert.

Dabei gibt es zum Beispiel

• Komparatoren (oft nur mit open collector-Ausgang, LM339, LM393)
• Standardoperationsverstärker, wahlweise mit jFET oder Bipolarein- und Ausgängen, die sich grundlegend in bias / offset - Spannung / Strom unterscheiden (anwendungsspezifische Optimierungsproblem, TL084, LM324, LM741)
• Instrumentenverstärker mit zwei hochohmigen Eingängen und interner Gegenkopplung (kein open-loop gain; siehe Diskussion unten)
• current feedback und voltage feedback - Typen (current feedback opamps unterliegen zum Beispiel nicht der GBP-Begrenzung, nur kennt die kaum einer! AD846)
• Standardtypen mit Eingangs- und Ausgangsbereichen in beliebigen Kombinationen innerhalb, überhalb (logischerweise nur Eingänge und auch nur als Stabilitätsmaß) oder bis zur Versorgungsschiene (Bsp. für rail-to-rail : LM8261 , TLV272, ..)
• Video-Opamps mit höheren Eingangsströmen, dafür recht großer Bandbreite, meist auch mit dualem Ausgang (differentiell) µA733, div. LMH*** Typen

[*] Elektrometerverstärker mit jFET-Eingängen, AD515 (wieso ist der schon wieder obsolet?)

further reading (nette Quelle, eben gefunden): http://www.analog.com/library/analogdia ... _final.pdf


Die Frage nach der richtigen Architektur muss geklärt werden, bevor innerhalb dieser die Parameter gewählt werden. Ich wollte dazu mal ein tutorial machen.. aber man kommt ja zu nix ^^

Danke für die Liste. Das ist schonmal sehr interessant. Ich werde noch ein bisschen sammeln, und dann darauf zurückgreifen.

Sorry das ich dir dein Tutorial weggeschnappt habe, ich dachte nur, wenn ich da jetzt was über OPs frage, dann kann ich das gleich als Anleitung aufbauen, damit auch noch andere davon profitieren können.

[tcfkao]

Ächz... @hboy007:
1) Komparatoren sind keine OPs.
2) Jeder OP hat eine Frequenz, bei der die Verstärkung auf eins sinkt -- auch der AD846
3) LM741 et al. sind keine Instrumentenverstärker -- AD620 ist z.B. einer.
4) Video-OPs können höhere Ausgangsströme...
5) OPs mit Ausgängen überhalb der Rails gibt es nicht, höchstens Rail-to-Rail, und Single-/Dual-Supply.

[tcfkao]

@ElektronenJäger:
1) Genau, die Open-Loop-Bandwith ist die Frequenz, bei der die Frequenz auf eins gesunken ist, also "hinten" dasselbe wir "vorner" heraus kommt. Diese Grenze ist durch unvermeidliche Kapazitäten in den einzelnen Bauteilen des OPs vorgegeben, wird aber auch manchmal noch zusätzlich herabgesetzt um z.B. Stabilitätsprobleme zu vermeiden (Stichwort Phasenreserve und Phasenrand). Der Frequenzverlauf der Open-Loop-Bandwidth nimmt mit einer gegebenen Steigung ab, d.h. hat ein OP z.B. durch externe Beschaltung eine Verstärkung von zwei, so nimmt die Verstärkung erst bei hohen Frequenzen ab. Hat derselbe eine von 100 durch externe Beschaltung, so bereits viel früher. Unabhängig davon kann eine Verzerrung des Signals durch die Slew-Rate-Begrenzung auftreten.
2) Die zeitabhängigen Drifts sind bei präziser Messtechnik eben nicht egal, und werden bei hochwertigen OPs angegeben.
3) Eine Slew-Rate von 0,1V/µs ist zwar für heutige OPs recht lahm, aber selbst 230V/50Hz-Netzspannung hat im Nulldurchgang nicht mehr.

[ElektronenJäger]

@ tcfkao,
vielen Dank nochmal für die Ausführung, habs nun verstanden

[KiloJoule]

Wichtig ist auch, wie schon erwähnt, wie nah die OpAmp-Eingangsspannung an der Betriebsspannung liegen darf.
Besonders entscheidend ist meist, wie nah sie an der negativen Betriebsspannung liegen darf, insbesondere bei Single-Supply-Betrieb.
Meine Erfahrungen dazu:
LM358: Ab ca. 0,05V über GND läuft er ordentlich, darunter nicht.
TL062: Unter ca. 0,5V passiert völliger Mist (Out geht z.b. auf High, wenn -In auf 6V und +In auf 0,1V liegt).
LM741: Unter ca. 1V Eingangsspannung nicht brauchbar (ich weiß aber nicht mehr, was da genau passiert).
CA3140: Super, bis absolut 0V (laut Datenblatt sogar bis 0,5V UNTER OpAmp-GND ) arbeitet der OpAmp perfekt. Ein idealer Chip z.B. zum Verstärken von niedrigen Spannungsabfällen an Shunts. Allerdings ist er relativ teuer (Reichelt: 0,57€/Stück) und verbraucht mit etwa 4mA für OpAmp-Verhältnisse recht viel Strom.

Beim LM324 habe ich es noch nicht getestet, der dürfte sich aber ähnlich wie der LM358 verhalten.

Den CA3140 kann ich sehr empfehlen: Das ist ein schneller OpAmp mit recht viel Ausgangsstrom, JFET-Eingang (1,5 Tera-Ohm Eingangswiderstand ), und wie gesagt läuft er auch mit Eingangsspannungen, die direkt bei GND liegen noch problemlos.
Es gibt ihn auch in der Doppel-Version (CA3240), die gefällt mir aber nicht, weil dieser Chip keine Offset-Kompensation hat.

[ElektronenJäger]

@ KiloJoule,
danke für die wertvollen Erfahrungen, sehr interessant.

Der CA3140 ist auf jeden Fall bei der nächsten Reichelt-Bestellung dabei.

[tcfkao]

@KiloJoule: Ob und wieweit die Eingänge an die Rails gehen können, sollte man nicht testen, sondern ausschließlich dem Datenblatt entnehmen -- da stehen dann auch die Sicherheitsreserven drin, die man beachten sollte. Einfacher, Single-Supply Rail-to-Rail OP ist z.B. der TLC272.
Will man ÜBER die Rails, oder völlig unabhängig von der Versorgung messen, dann nimmt man einen Isolationsverstärker, wie z.B. AD202: http://www.analog.com/en/amplifiers-and ... oduct.html
Die gibt es mit induktiver, kapazitiver oder optischer Signalübertragung, sind aber alle wesentlich teurer als ein normaler OP (0,57€ ist nicht teuer, sondern billig -- es gibt auch OPs, die über 100€ kosten).

[hboy007]

Ächz... @hboy007:
1) Komparatoren sind keine OPs.
2) Jeder OP hat eine Frequenz, bei der die Verstärkung auf eins sinkt -- auch der AD846
3) LM741 et al. sind keine Instrumentenverstärker -- AD620 ist z.B. einer.
4) Video-OPs können höhere Ausgangsströme...
5) OPs mit Ausgängen überhalb der Rails gibt es nicht, höchstens Rail-to-Rail, und Single-/Dual-Supply.

1) da nimmts mal wieder einer genau, aber mir solls recht sein. Komparatoren heißen schon zurecht Komparatoren, sind aber opamps nicht unähnlich, da insbesondere die Eingangsstufe der typische Differenzverstärker ist. Danach kommt dann meist nurnoch eine Ausgangsstufe, die recht simpel gehalten ist, um Phasenproblemen aus dem Weg zu gehen - oder weil es schlichtweg nicht benötigt wird, höhere Verstärkung zu erzeugen. Komparatoren werden auch mit dem selben Symbol wie opamps notiert, auch in Datenblättern und ich denke es passiert Anfängern immer wieder, dass sie Komparatoren für opamps halten und sich über den pull-up wundern, dazu kann man auch opamps als Komparatoren schalten und aus einem Komparator mit etwas Ausgangsbeschaltung einen Verstärker zaubern

2) ja, eine Übergangs- oder Grenzfrequenz, das GBP ist aber nur eine Kenngröße, wenn es fest ist.

3) ok, da merkt man, dass ich noch nie was mit den Dingern gemacht hab. Meine Definition war, dass Instrumentenverstärker hohe Eingangsimpedanz an beiden Eingängen haben, ergibt nun auch irgendwo Sinn. Wieder ist der Instrumentenverstärker aber wieder ein Bauteil, das wie ein opamp notiert wird und in guter Näherung natürlich auch einer ist. Den setzbaren gain als Merkmal zu zählen ist zB. mit dem Videoopamp schon hinfällig. Ausschlaggebend ist wohl die interne Rückkopplung, womit er sich von einem open-loop opamp mit niedriger Verstärkung und ohne Rückkopplung unterscheidet. Letzterer dürfte einfach Müll sein ^^

4) klar können sie das, aber ein µA733 liegt hier noch rum und obwohl er aus der Zeit von Magnetbändern und Kernspeicher kommt, bin ich mir sicher, dass es sich um einen video opamp handelt und billig sind die Teile obendrein, also ideal, um sich mit dem symmetrischen Ausgang vertraut zu machen

5) OPs mit Ausgängen überhalb der Rails gibt es logisch nicht, wohl aber verschiedene Eingangsbereiche und Typen, bei denen der Ausgang beim Überstreichen der rails nicht plötzlich das Vorzeichen wechselt (ganz böse in übersteuerten Regelschaltungen, das führt unweigerlich zum latch-up und Feuerwerk)

[ElektronenJäger]

@ tcfkao,
Danke auch für deine Auflistung.
Der AD202 ist ja mal zu krass. Du scheinst dich ja mit dem Thema sehr gut auszukennen Aber ich glaube den AD202 brauche ich hier nicht aufzulisten, denn den kann keiner bezahlen . Der TLC272 ist dagegen aber wieder interessant und sogar günstig zu bekommen.
Gibt es denn noch weitere wichtige Eigenschaften, die hier noch nicht aufgelistet sind? Oder kann jemand noch die offenen Fragen (in rot) beantworten. Woran liegt es eigentlich, ob ein OP single-supply fähig ist, oder nicht.

[tcfkao]

1) da nimmts mal wieder einer genau, aber mir solls recht sein. Komparatoren heißen schon zurecht Komparatoren, sind aber opamps nicht unähnlich, da insbesondere die Eingangsstufe der typische Differenzverstärker ist. Danach kommt dann meist nurnoch eine Ausgangsstufe, die recht simpel gehalten ist, um Phasenproblemen aus dem Weg zu gehen - oder weil es schlichtweg nicht benötigt wird, höhere Verstärkung zu erzeugen. Komparatoren werden auch mit dem selben Symbol wie opamps notiert, auch in Datenblättern und ich denke es passiert Anfängern immer wieder, dass sie Komparatoren für opamps halten und sich über den pull-up wundern, dazu kann man auch opamps als Komparatoren schalten und aus einem Komparator mit etwas Ausgangsbeschaltung einen Verstärker zaubern

Komparatoren werden mit Mitkopplung betrieben, OPs mit Gegenkopplung. Natürlich kann man aus einem OP durch Mitkopplung einen Komparator machen, aber aus einem Komparator durch Gegenkopplung einen OP machen zu wollen ist leichtsinnig, da sie dafür nicht die notwendige Stabilität haben.

3) ok, da merkt man, dass ich noch nie was mit den Dingern gemacht hab. Meine Definition war, dass Instrumentenverstärker hohe Eingangsimpedanz an beiden Eingängen haben, ergibt nun auch irgendwo Sinn. Wieder ist der Instrumentenverstärker aber wieder ein Bauteil, das wie in opamp notiert wird. {Den Rest des Originalbeitrages wurde erst durch einen Edit später hinzugefügt -- tcfkao}

Das merke ich bei Deinen Posts öfters -- viel theoretisches Geschreibsel, ohne jeden Bezug. Wenn Du keine Ahnung zum Thema hast, kennst Du ja sicherlich Dieter Nuhrs Meinung.

5) OPs mit Ausgängen überhalb der Rails gibt es logisch nicht, wohl aber verschiedene Eingangsbereiche und Typen, bei denen der Ausgang beim Überstreichen der rails nicht plötzlich das Vorzeichen wechselt (ganz böse in übersteuerten Regelschaltungen, das führt unweigerlich zum latch-up und Feuerwerk)

Siehe meinen Beitrag weiter oben, zum Thema Isolationsverstärker. Latchup kann auch bei digitalen Schaltungen stattfinden, umgekehrt gibt es ICs, die vom Hersteller als "Latchup-free" garantiert sind. U.a. gilt das für manche Instrumentenverstärker, deren Eingänge ohne Schaden zu nehmen die Rails überschreiten dürfen (dabei natürlich nicht mehr sinnvoll messen).

[tcfkao]

@ElektronenJäger: Den AD202 habe ich auf einer Europa-Messwandlerkarte in den späten 1980ern vierfach eingesetzt, von diesen Karten waren über 20 in der Maschine -- wenn diese >1Mio DM kostet, interessiert das nicht wirklich.
Das mit dem Single-Supply ist, wenn man es genau nimmt, ein Marketingtrick. Eigentlich ist jeder OP, also auch die Steinzeit LM741 und LM709, Single-Supply-fähig. Man darf nur eben nicht mit den Eingangssignalen zu nahe an die V+ oder V- (also GND) Schiene heran. Wenn ein OP statt mit bipolaren Transistoren aber mit FETs aufgebaut ist, können die Engänge bis hinunter zu V- betrieben werden, deswegen als "Single-Supply" beworben. Single-Supply ist außerdem ein Argument für Entwickler, die nur die digitale Welt kennen, nur positive Betriebsspannungen kennen, und duale Versorgungen scheuen -- psychologische Elemente spielen hier auch eine Rolle: Wie beim Übergang von der Röhre auf den Transistor, von PNP-Ge-Transistoren auf NPN-Si-Transistoren, von Transistoren auf ICs, von festverdrahteten ICs zu µC und FPGAs...