Sind OPs immer in Verstärkern drin ?

tripath-test (Beitrag #1) schrieb:

Ich dachte die Verstärkung erfolgt über die Transistoren - also wozu noch OPs ? Bitte um kurze Aufklärung soweit es geht.

OPs sind integrierte Schaltungen aus Transistoren. OPs sind richtig eingesetzt präziser als einfach Transistorschaltungen.
Es gibt aber die Legende, das diskrete Schaltungen besser klingen, als integrierte....

IdR ja, OPs sind immer vorhanden, z.T. aber in etwas umdesignter Form.

Guck dir mal ein vereinfachtes Schema eines Verstärker ICs an, alle Dreiecke die du darin findest sind idR OPs oder Schaltungen die einem OP entsprechen.

ZeeeM (Beitrag #2) schrieb:

tripath-test (Beitrag #1) schrieb: Ich dachte die Verstärkung erfolgt über die Transistoren - also wozu noch OPs ? Bitte um kurze Aufklärung soweit es geht. OPs sind integrierte Schaltungen aus Transistoren. OPs sind richtig eingesetzt präziser als einfach Transistorschaltungen. Es gibt aber die Legende, das diskrete Schaltungen besser klingen, als integrierte....

Daß diskrete besser klingen können, glaub ich auch. Bei hohen Leistungen zumindest wo die Thermodynamik aus meiner Sicht OPs an ihre Grenzen bringt.

Nur habe ich nach wie vor ein Verständnisproblem. Ein ASR Emitter z.B, verfügt sowohl über OPs als auch über Transistoren.
Wer ist denn jetzt für die eigentlich Verstärkung zuständig ? Ich denke daß der OP hier zwecks Gegenkopplung eingesetzt wird und die Verstärkung über die Transen abläuft oder evtl. teils teils, d.h. es gibt eine Vorverstärkung seitens OP die das Signal nacher an die Transistoren weiterleitet.

Noch eine Möglichkeit: Class A Betrieb läuft über OPs und Class B über Transistoren (?)

tripath-test (Beitrag #4) schrieb:

ZeeeM (Beitrag #2) schrieb: Es gibt aber die Legende, das diskrete Schaltungen besser klingen, als integrierte.... Daß diskrete besser klingen können, glaub ich auch. Bei hohen Leistungen zumindest wo die Thermodynamik aus meiner Sicht OPs an ihre Grenzen bringt.

OPVs sitzen im Leistungslosen Teil einer Schaltung.

Gut, gewissermaßen ist auch eine Endstufe ein "Operationsverstärker", aber ich denke wir sind uns hier einig dass es um diese kleinen Dinger ähnlich eines TL071 geht, oder?

Da hat die Temperatur/Leistung rein gar nichts mit zu tun wenn man die Schaltung vernünftig designt.



Der Grund für diese "Legende" mag vielleicht darin begründet liegen, dass die "Legenden-Schöpfer" einen mit OPVs bestückten aber verpfuschten Amp gegen einen sehr gut aufgebauten, diskreten Amp verglichen haben.
Also z.B. ein Accuphase Oberklasse-Eisenschwein aus den 80ern gegen ein 30€ Auna Spielzeug von 2010...

Es soll aber auch durchaus ICs geben, kenne gerade keine genauen Typen, die alles andere als HiFi sind.

tripath-test (Beitrag #4) schrieb:

... Wer ist denn jetzt für die eigentlich Verstärkung zuständig ? Ich denke daß der OP hier zwecks Gegenkopplung eingesetzt wird und die Verstärkung über die Transen abläuft oder evtl. teils teils, d.h. es gibt eine Vorverstärkung seitens OP die das Signal nacher an die Transistoren weiterleitet ...

Das Forum ist sicher nicht der geeignete Ort, ein Grundlagenstudium Elektronik zu vermitteln.
Nur soviel:

Sowohl OPVs als auch Transistoren (Röhren, FETs, MOSFETs) verstärken, wandeln Ein-u. Ausgangsimpedanzen. Das kommt auf die jeweilige Schaltung an. Integrierte Leistungsverstärker sind im Grunde auch OPVs.

... Noch eine Möglichkeit: Class A Betrieb läuft über OPs und Class B über Transistoren (?)

Muss nicht so sein. Kleinleistungs-OPVs laufen sinnvollerweise in Klasse A. Leistungs-OPVs laufen im Ausgang i.d.R. in Klasse AB.

Grüße - Manfred

Die OPs findet man meist eher in der Vorstufensektion.
z.b das Eingangsignal für die Endstufensektion verstärken, Symmetrische Signalübertragung, Limiter, Pegelanzeigen, EQ/Filter, usw.
In so einen OPs sind viele Bauteile, würde man diesen diskret aufbauen bräuchte man viel Platz und die Fehlersuche wäre auch schwieriger.

Die Endstufensektion kommt ohne OPs aus.
Es gibt aber auch Schaltungen, wo z.b als Differenzstufe (Gegenkopplung) ein OP eingesetzt wird anstatt diesen mit Transistoren diskret aufzubauen.

Danke euch allen. Mir wird einiges klarer wenn auch nicht ganz klar (logisch für einen Nichtelektroniker).
D.h. man könnte also mit einem bzw. 2 OPs einen Verstärker ganz ohne die klassischen Transistoren z.B. MosFets zusammenbauen.

Also um es auf den Punkt zu bringen:
Ein OP kann die Arbeit eines Transistors mit übernehmen aber umgekehrt gehts nicht da ein Tansistor nur Ein/Aus Schaltvorgänge bewerktstelligen kann.

Hi,

Du bist so richtig auf dem Holzweg

Die Innenschaltung eines Standard-OPV (hier NE5534) - erkennst Du die vielen Transistoren?!
Nur Leistung kann das Teil nicht - 50mA/400R und dann ist Schluss.



Diese "Miniaturisierung" findest Du auch in Deinem Kombjuter - Conrad Zuse lässt grüßen!

Detlef

PS: verständlich nachlesen(!) kannst Du das Ganze z.B. auf Elektronik-Kompendium

tripath-test (Beitrag #4) schrieb:

Daß diskrete besser klingen können, glaub ich auch. Bei hohen Leistungen zumindest wo die Thermodynamik aus meiner Sicht OPs an ihre Grenzen bringt.

Ist aber ein Irrglaube. Beim Operationsverstärker sind die einzelnen Transistoren nicht nur aus dem selben Kristall, nein, sie sind auch thermisch relativ gut gekoppelt. Diskret aufgebaut ist somit prinzipbedingt zwangsläufig schlechter.

Moin,

man muss unterteilen was verstärkt werden soll, und wozu. Verstärken kann man Spannung, Strom oder "Leistung", also beides.
OPVs ermöglichen "einstufig" (nur der OPV alleine) viel mehr Verstärkung als eine "einstufige" Transistorschaltung.
Verstärkungsfaktoren von 1.000 sind mit OPVs leicht zu machen. Von den x1.000 kann man zum Beispiel x100 für eine Gegenkopplung "aufbrauchen", und hat am Ende immer noch x10 übrig. So bringt man dann den Eingangs-Line-Pegel von 1V auf 10V.

Der OPV gibt aber nur wenige mA Ausgangsstrom her, ohne zu verzerren, damit kann man nicht viel treiben. Keine großen Lautsprecher, in jedem Fall.

Hinten dran kann man dann mit Transistoren zum Beispiel eine Gegentaktstufe bauen (Emitterfolger, Spannungsverstärkung = 1) die dann den Strom verstärkt.

Die Gesamt-Spannungsverstärkung beträgt dann x10 vom Opamp, und x1 von der Transistor-Gegentaktstufe. Insgesamt also x10.
Wenn man einen 4-Ohm-Widerstand an den Ausgang schaltet und die Opamp-Schaltung 10kOhm Eingangswiderstand hat, macht man aus 100µA Signal-Eingangsstrom 2.5A Ausgangsstrom, also hat man den Strom um Faktor 25.000 verstärkt. Die Leistung dementsprechend um 10x25.000.

Man kann aber auch mit einem Opamp geringste Ströme verstärken, oder mit Transistoren große Spannungen. Kommt halt ganz drauf an was man will oder braucht.

Grüße

detegg (Beitrag #9) schrieb:

Hi, Du bist so richtig auf dem Holzweg

Wahrscheinlich meinst du die Poster vor mir. Ich hatte eigentlich nichts gegenteiliges zu derer Posts gesagt

NoobXL (Beitrag #11) schrieb:

Die Gesamt-Spannungsverstärkung beträgt dann x10 vom Opamp, und x1 von der Transistor-Gegentaktstufe. Insgesamt also x10. Wenn man einen 4-Ohm-Widerstand an den Ausgang schaltet und die Opamp-Schaltung 10kOhm Eingangswiderstand hat, macht man aus 100µA Signal-Eingangsstrom 2.5A Ausgangsstrom, also hat man den Strom um Faktor 25.000 verstärkt. Die Leistung dementsprechend um 10x25.000. Man kann aber auch mit einem Opamp geringste Ströme verstärken, oder mit Transistoren große Spannungen. Kommt halt ganz drauf an was man will oder braucht. Grüße

Ich versuchte grad nachzuvollziehen wie Du auf den Wert 2.5 A kommst.
10.000 Ohm x 10 x 100 µA dividert durch 4 Ohm = 2.5 A

Also der OP Amp wäre nur für die Spannungsverstärkung da. Die 2.5 A kommen aber nicht aus dem OP Amp raus da der OP ja nicht hohe Ausgangsströme rausgeben kann. Mann, das ist wirklich nicht ganz einfach...

Hallo,

ist auch nur ein Beispiel wie man es machen könnte.

tripath-test (Beitrag #13) schrieb:

Ich versuchte grad nachzuvollziehen wie Du auf den Wert 2.5 A kommst. 10.000 Ohm x 10 x 100 µA dividert durch 4 Ohm = 2.5 A

1V Eingangsspannung wird x10 auf 10V verstärkt, geht durch die Gegentaktstufe und wird wieder x1 verstärkt, also 10V Ausgangsspannung. 10V über 4Ohm sind 2.5A.

tripath-test (Beitrag #13) schrieb:

Also der OP Amp wäre nur für die Spannungsverstärkung da. Die 2.5 A kommen aber nicht aus dem OP Amp raus da der OP ja nicht hohe Ausgangsströme rausgeben kann. Mann, das ist wirklich nicht ganz einfach...

In dem Beispiel schon, ja. Wäre dann so eine simple Endstufe:
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/endstu_p.htm

Aber wie gesagt, mit den Elementen kann man alles mögliche machen. Nicht jede Endstufe geht so.

Grüße

Die von dir verlinkte Schaltung ist eine übliche Vorgehensweise, hier muss man allerdings darauf achten, dass die Gegentaktendstufe sich im Rückkopplungszweig der OPV Schaltung befindet, sprich einfach 10x und 1x rechnet man da nicht, das ist dann doch etwas komplexer, ergibt sich jedoch aus dem Grundverständnis eines Operationsverstärkers. Sprich Grundlagen aneignen hilft enorm in derartigen Fällen. Die dazu nötigen Scripte gibt es von vielen Unis frei im Netz.

Hi,

was teils an Schmu verzapft wird lässt mich unentschieden, ob ich lachen oder weinen soll
Ein OPV ist zunächst einmal eine Blackbox mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschlus.
Weitere Ein-und Ausgänge wie für die Versorgung oder Kompensation oder der zweite Ausgang von fully differential OPs bleiben zunächst unberücksichtigt.
Die Eingänge sind hochohmig (Voltage-feedback, bzw der invertierende Eingang ist niederohmig beim Current-feedback Typ), der Ausgang ist niederohmig.
Die Blackbox hat ein Set an idealen, bzw. theoretischen Parametern, wie unendlich hohe Verstärkung, Bandbreite, Rauschfreiheit etc. etc.
Durch ein (zumeist extern angeordnetes) Feedback-Netzwerk lässt sich ein beliebiges gewünschtes Verhalten erzielen.
In der realen Welt sind die Parameter deutlich beschränkt und typischerweise den Datenblättern oder Messungen entnehmbar.
Zwecks 'Einstellung' der Parameter und/oder aus Platzgründen sind vielfach zusätzliche Anschlüsse vorhanden, z.B. für Offset und Kompensation.
Die Beschränkungen der Parameter machen dann die Auswahl eines für die Anwendung geeigneten OPVs erforderlich.
Die Definition des OPV hat im übrigen nichts(!) mit der Frage nach dem Aufbau und der inneren Verschaltung zu tun.
OPVs werden in diskreter Schaltungform, als auch in integrierter und gemischter Form gebaut.
Ebenso wenig spielen die Pegel von Spannung, Strom und Leistung eine Rolle für die Definition eines OPVs.
Im Kleinleistungsbereich haben sich aber integrierte Schaltungen weitgehend durchgesetzt.
Wo aber hohe Spannungen und/oder Ströme, bzw. Verlustleistungen im Spiel sind findet man überwiegend diskret aufgebaute OPVs.
Integrierte OP-Verstärker findet man nur wenige und unter 100W Leistung (STK-Reihe von Sanyo und OPA541 von BB/TI).
Integrierte Schaltungen sind also nicht generell überlegen -die Behauptung ist blanker Unsinn ... es kommt auf die Anwendung und die Anforderungen an.
Ein schönes Beispiel hierfür sind die LM4702 und LME498xx-Reihe von NationalSemi (jetzt TI), die praktisch bis auf die (heissen) Leistungstransistoren (+ das Biasing und ein paar externe Bauteile) den gesamten Audio-Verstärker von der Eingangs- bis zur (Vor)Treiberstufe beinhalten.
Daneben gibt es bspweise noch die Verstärker von z.B. Abacus und SAC, die mit integrierten Kleinleistungs-OPVs arbeiten, deren Versorgungsleitungen nachgeführt werden und die hier herüber externe diskrete Leistungsstufen ansteuern.

DerESELman

tripath-test (Beitrag #13) schrieb:

Also der OP Amp wäre nur für die Spannungsverstärkung da. Die 2.5 A kommen aber nicht aus dem OP Amp raus da der OP ja nicht hohe Ausgangsströme rausgeben kann. Mann, das ist wirklich nicht ganz einfach...

Wie funktioniert überhaupt ein Transistor?

Vielleicht hift ja der Bömmelsche Physikunterricht aus der "Feuerzangenbowle":

Wat is´ne Dampfmaschin´? Da stelle mer uns mal janz dumm, und sagen: en Dampfmaschin´ iss ne große, runde, schwarze Raum. Und der große, runde, scwarze Raum der hat zwei Löcher. Dat eine Loch, da kömmt der Dampf rein, und dat andere Loch, dat kriegen wa später…

nicht, das ich dich ärgern will, aber ...

was teils an Schmu verzapft wird lässt mich unentschieden, ob ich lachen oder weinen soll Ein OPV ist zunächst einmal eine Blackbox mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschlus.

OPERATIONsverstärker nennt sich sowas wegen einem invertierenden und einem nicht-inv. Eingang,
weil damit Subtrahierer und Addier usw. machbar sind.

Die Eingänge sind hochohmig (Voltage-feedback, bzw der invertierende Eingang ist niederohmig beim Current-feedback Typ),

in meiner Welt ergibt sich das Verhalten der Eingänge aus der Beschaltung aussen

Die Definition des OPV hat im übrigen nichts(!) mit der Frage nach dem Aufbau und der inneren Verschaltung zu tun.

doch, siehe oben: OPERATION (quasi analog-Rechner)
du hast aber sonst Recht, nur irgendwie durch den Rücken, in die Brust geschossen. :-)

Hier im tread hätte man rechtzeitig 'integrierten' und 'diskreten' Aufbau unterscheiden sollen.

Hi,

nöö, Du ärgerst nicht, gehört Du doch zu denen, die wissen worüber sie reden und das in vernünftigem Umgangston.

ο1 Korrekt, die Anmerkung ist eine notwendige Ergänzung zur 2-Eingang-Definition.
Die deutsche Bezeichnung Analogrechner weist ja auch auf die ursprüngliche Nutzung hin.
ο2 Das ´Verhalten´ der Eingänge wird durch die äussere Beschaltung verändert, ja ... stand auch so im Beitrag (Zeile 6+7)
Nichtsdestotrotz sind die idealen Parameter open-loop eben so spezifiziert: Av = ∞, Rdiff = ∞ und Rout = 0.
Man könnte allenfalls ansetzen, das der idealisierte differentielle Eingangswiderstand open-loop unendlich ist .... was jedoch sowohl den Parametersatz
noninv = hochohmig und inv = hochomig beinhaltet (voltage feedback) als auch noninv = hochohmig und inv = niederohmig (current feedback).
ο3 mit Aufbau und Verschaltung meinte ich den ´Inneren´ .... die innere Beschaltung der BlackBox ist der Definition völlig schnuppe.

DerESELman

Ich habe OPs auch schon lose gesehen.

Wie meinen?
hast mal einen UA741 im DIP-8 Gehäuse in der Hand gehalten oder wie?

Ja habe ich Die sind also nicht immer in Verstärkern drin!