Warum sättigt dieser nicht invertierende Operationsverstärker mit einer einzigen Versorgung?

Ich habe dieses einfache nicht invertierende Setup mit einem TL082IP-Operationsverstärker und einer auf 2 eingestellten Verstärkung (R1 = R2). Da ich nur eine positive Spannung von 0V bis 5V zum Verstärken haben werde, verwende ich der Einfachheit halber eine einzelne 12V/0V-Versorgungsspannung (V2).

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn ich die Spannungsquelle V+ zwischen 0 V und 5 V (V1) variiere, würde ich erwarten, dass Vout zwischen 0 und 10 V variiert, was mir die Simulation gibt.

Aber in der Praxis funktioniert alles gut zwischen 5 V und ~ 0,8 V, dann zwischen 0,8 V und 0 V sättigt der Operationsverstärker bei + Vsat ~ 12 V.

Was habe ich verpasst? Ich brauche nicht wirklich Präzision bei niedriger Spannung, aber zumindest möchte ich, dass die niedrige Spannung bei V + mir eine niedrige Spannung bei Vout gibt. Wie könnte ich das erreichen?

Danke !

Antworten (2)

Sehen Sie sich diesen Auszug aus dem TL082-Datenblatt an und erfahren Sie: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Eingangssignal ist ungültig, wenn es sich der negativen Schiene nähert (innerhalb von 3 Volt). Die negative Schiene in Ihrem Stromkreis beträgt 0 Volt, daher ist alles unter +3 Volt wahrscheinlich problematisch.

Danke ! Ich verstehe das Konzept, aber ich habe zwei Fragen: 1/ Wie leiten Sie die von Ihnen erwähnten 3 V aus den von Ihnen gezeigten Daten ab? 2/ Ist es möglich, vor dem Testen anzunehmen, ob ein Operationsverstärker Vin bei einem niedrigen Pegel "abschneidet" (was für mich in Ordnung wäre) oder bei + Vsat sättigt?
Im roten Kasten sind die Versorgungsspannungen mit +/- 15 Volt und der untere typische Bereich mit -12 Volt angegeben. Dies bedeutet, dass es eine Differenz von 3 Volt gibt, und es ist in Ordnung, diesen Wert neu zu justieren und ein negatives Potential von tatsächlich null Volt anzunehmen, aber dann werden die -12 Volt zu + 3 Volt.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich verdauen kann, was Teil 2 Ihrer Frage bedeutet.
Ok, das ist offensichtlich, wenn ich dich lese ... Für Teil 2 stimme ich zu, dass es schwer in einem Kommentar zu erklären ist, da Englisch nicht meine Muttersprache ist ... Sagen wir das nur zum Beispiel, wenn du dir diesen Link ansiehst edn.com/ design/analog/4368301/… Ich habe hier so etwas wie das Verhalten von Abb.6, während Abb.4 besser zu meinem Projekt passen würde. Gibt es also eine Möglichkeit, das nichtlineare Verhalten zu erraten, ohne es zu testen, oder nicht? Und trotzdem danke, ich akzeptiere deine Antwort.
Die Quintessenz der Ingenieure besteht darin, zu versuchen, Schaltungen zu entwerfen, die innerhalb von Stromschienen gut eingeschränkt bleiben, und wenn dies wie eine Unmöglichkeit aussieht, müssen Rail-to-Rail-Geräte ausgewählt werden. Viele Operationsverstärker arbeiten innerhalb von 2 Volta der Stromschienen, dh der TL082 ist in dieser Hinsicht ein bisschen schlecht, also denke ich, es liegt an der Anerkennung und Erfahrung. Schließlich lernt man beim Autofahren schnell in den 2. und 3. Gang zu schalten.

Dieser OpAmp scheint nicht Rail-to-Rail zu sein, was bedeutet, dass das Ausgangssignal keine Werte von 12V-0V (VCC bis GND) annimmt, sondern gesättigt wird, wenn es sich diesen Werten nähert.

Wenn Sie den vollen Bereich von 0 V bis 10 V haben möchten, sollten Sie entweder einen OpAmp mit Rail-to-Rail-Ausgang auswählen oder ihn anstelle von GND an der negativen Versorgung mit einer negativen Spannung speisen, damit der Ausgang auf 0 V herunterschwingen kann

Weitere Informationen zu Rail-to-Rail-OpAmps finden Sie in diesem Artikel .

Warum sättigt dieser nicht invertierende Operationsverstärker mit einer einzigen Versorgung?
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