Eigenbau-Operationsverstärker
Diese
Schaltung aus dem Handbuch der analogen Elektronik (siehe auch Elektronik-Werkzeugkasten, Auszüge in ELEXS) hatte ich eigentlich
nur zur Verdeutlichung des Schaltungsprinzips gedacht. Aber jetzt
wollte ich mal testen, wie sowas dimensioniert werden
könnte. Hier meine erste Schätzung:
Der
erste Aufbau (Igel auf Blechdeckel) war aber noch nicht ganz überzeugend. Der OPV konnte
nicht voll ausgesteuert werden, und die Eingangs-Offsetspannung war zu
groß.
Der reine OPV, noch ohne äußere Beschaltung
Die
Dimensionierung wurde etwas verändert, indem die Stromquelle mit Re
= 33 k statt 100 k auf einen größeren Strom eingestellt
wurde. Am Emitter liegen jetzt drei parallele Widerstände mit je
100 k.
Mit
dieser Dimensionierung arbeitet die Schaltung recht gut. Die
Eingangs-Offsetspannung ist nur noch 5 mV (LM741: 1 mV). Der Ausgang kann mit 9
Vss voll ausgesteuert werden (rail to rail, besser als beim 741).
Die
Messung der internen und externen Spannungen zeigt die Daten des
Eigenbau-OPV. Die Stromquelle bringt 13,8 µA, die sich etwa
gleich auf beide Eingangstransistoren aufteilen. Der Eingangs-Ruhestrom
beträgt 60 nA (741: 10 nA). Der Stromverstärkungsfaktor der
Eingangstransistoren ist also 115. Zusätzlich wurde noch die
Leerlaufverstärkung bestimmt. Dazu wurde eine
Eingangsspannung von 2 Vss angelegt. Am Ausgang liegen dann ebenfalls 2
Vss, aber mit gedrehter Phase. Am invertierenden Eingang finde ich 50
mVss. Daraus kann die Leerlaufverstärkung von 80 berechnet werden.
Das ist nicht besonders viel, der 741 bringt es auf 200.000. Vermutlich könnte man mehr
erreichen, wenn die Eingangsstufe könnte mit mehr Strom betrieben
wird, um mehr Spannungsverstärkung zu erreichen.
