TL082 rise time geschakeld als comparator tergend beroerd!?

EgbertG

Special Member

De TL082 heeft bandwidth gain van 4 Mhz, dus ik koos deze opamp als de comparator voor het realiseren van het audio PWM signaal.

Gevoed met -15v en +15v en de ingangen rond de 0 kreeg ik pas een
fatsoenlijk signaal bij frequenties lager dan 4 Khz. De rise time was
ergens tussen de 30 en 60 usec. Echt veel te langzaam.

Met lagere voedingsspanning werd de rise time beter, maar nog steeds lang niet toereikend voor de toepassing.

Waarom bereik ik zo snel de limiet van deze opamp? Ik dacht dat deze opamp nou niet de meest trage was ....

Pe1jku

Zit ‘ie volledig tegen zijn maximale/minimale uitgangsspanning soms? (Er was iig iets dat opamps als comparator niet zo snel waren als een echte comparator, en IIRC was dat iets met verzadiging, maar ik zit teveel in de digitale hoek...)

Waarom eigenlijk geen “echte” comparator als compararor?

Eluke.nl // Backwards Lightspeed Bus: i*i=-1, so iic=-c.
EgbertG

Special Member

Ik denk dat een echte comparator er uiteindelijk wel in zal komen als ik dit soort dingen tegenkom ......

Blijkbaar staat de versterking te hoog, want de uitgang zit inderdaad tegen de -15 of tegen de +15, dus full swing.

Wat is een populaire comparator?

Pe1jku

Als men een comparator nodig heeft is een comparator in het algemeen de juiste oplossing. Pak een oude LM311 of 339, ontkoppel hem, plaats de pullup en verbaas je.
Comparatoren zijn niet gecompenseerd voor lineair bedrijf en daarom veel sneller.

EgbertG

Special Member

Dat klinkt idd logisch dat ze sneller zijn als ze niet meer lineair hoeven zijn .... dank!

Zo'n pull up of down bij een TL082 heeft dat nog zin? Moet zo'n uitgang enigszins belast worden?

Pe1jku

Ha EgbertG,

Ik heb geen idee welke niveaus er verwerkt worden en wat je gewenste bandbreedte is maar je kan is een experiment doen met een inverter en een feedback weerstand zo'n 12....20 dB versterking en door met de feedback te spelen ( pot.-meter ) kan je leuke dingen bereiken.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

De slwewrate is 13V/us. Dat is dus aanzienlijk sneller als jij constateert.
Waarschijnlijk gaat de TL082 in verzadiging.
Je kunt proberen om met 2 zeners in de terugkoppeling dat te voorkomen.

EgbertG

Special Member

Ik zie ook in de data sheet dit soort signalen met een rise time van amper
2 us

en bij mij is het:

Moet ik de versterking beperken? De voeding is nu enkelzijdig +15 en ingang is een zaagtand op de inverting input en instelbare DC op de non inverting. Op zich hoeft de opamp niet echt te versterken, ingangssignalen zijn groot genoeg

Met dubbele voeding werd t nog slechter

[Bericht gewijzigd door EgbertG op 1 november 2020 21:02:48 (50%)]

Pe1jku
Sine

Moderator

PWM maken met een TL082 gaat je inderdaad tegenvallen ja.

Die pull up aan een 311 / 393 comparator is nodig omdat de uitgangstrap een open collector NPN is.

blackdog

Golden Member

Hi EgbertG,

Dat is een standaard val waar velen in trappen, een opamp als comparator gebruiken en dan echte snelheid verwachten. :+

Het is al door meerdere hier aangegeven, zorg dat de uitgang niet in verzadiging raakt.
Verder stuur jij als ik het goed begrijp de ingangen aan met een driehoek, en in de datasheet is vrijwel zeker een snelle blok aan de ingang gebruikt zonder dat de uitgan vast liep.

Sine geeft de goedeoplossing al aan gebruik een echte comperator zoals de LM311, maar let op je hebt dus een Pull Up weerstand nodig.
Wil je een comparator die Puss Pull is en snel, kijk dan eens of de LT1016 in jouw schema past want hij is maar +-6V voeding.
Ook is hij goed snel, als je hem gaat toepassen, behandel hem dan als een echt HF component, lees dedatasheet goed door.

Een oudje die minder snel is is deze de LM319, deze heeft ook een open collector uitgang en de uitgang kan zo'n 25mA leveren, dit is bij een weerstadn die laag genoeg is in waarde voldoende voor mooie schakelwaarden.
De LM319 werkt van enkele 5V, tot +-15V aan voeding.
Deze comparator is niet siper snel als de LT1016, maar spaghetti bedrading is toch niet wijs!

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
EgbertG

Special Member

Zou dit idd effect hebben? En dan heb ik t over de
2 diodes tussen uitgang en inverting ingang.

@Bram ... ik zal mn pogingen ook spoedig staken met deze TL082 en idd kijken wat ik nog heb liggen en anders maar gewoon een comparator bestellen!

[Bericht gewijzigd door EgbertG op 1 november 2020 21:37:29 (72%)]

Pe1jku
Sine

Moderator

Die LT1011 *IS* een comparator, dus nee.

Waarom wil je met alle geweld een 082 gebruiken?

@blackdog
Aart kwam met de 311, ik beantwoorde alleen maar de vraag waarom daar een pullup achter moest :)

[Bericht gewijzigd door Sine op 1 november 2020 21:38:56 (15%)]

EgbertG

Special Member

Die TL082 is op voorraad en ik dacht dat t er wel mee zou lukken. Inmiddels begin ik te begrijpen dat t in deze toepassing beperkingen heeft.

Ik zou bijna gaan experimenteren met 1 of 2 transistortjes met een flinke HFE

Pe1jku
blackdog

Golden Member

Hi Sine,

Daar heb ik dus overheen gelezen, maar maakt verder niet uit, ik heb geen idee welke snelheid EgbertG nu echt nodig heeft.

Dus de LM311 of de LT1011 zou best genoeg kunnen zijn, mijn opmerkingen zijn van algemene aard als een snellere comparator nodig zou zijn.

EgbertG
Heb je niet zoiets als een LF357 in huis?, CA3100, allebij oud maar wel wat sneller dan de TL opampjes.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
EgbertG

Special Member

Goede kans dat die wel ergens rondslingeren. Ik zal morgenavond eens wat lades opentrekken.

De frequentie van de driehoek/zaagtand is 400 Khz. Zou op zich wel wat lager kunnen naar 200 Khz, maar lager vermoedelijk niet gewenst.

Pe1jku

Ha EgbertG,

Je idee om het met transistoren of fets te doen is een goede optie als het echt snel moet zijn zeg < 100 ps maar heb je dat nodig :?
Die @blackdog voorstel LT1016 is heel snel en verkrijgbaar €7,- een Op amp rail to rail zou vandaag de dag misschien kunnen maar waarom als je een comparator kan kopen.

Zoals ik al schreef ( maar ik kreeg telefoon ) kan je ook een samenstel van inverters gebruiken althans 3 types maar die kosten natuurlijk amper iets.
De snelheid zal rond de 30 ns liggen en de kosten misschien €2,- dat is wel een stuk voordeliger als de LT1016 :P

Dat je driehoek frequentie 400 kHz is maakt niets uit..... een level comparator kijkt naar de twee niveaus uiteraard moet je voldoende bandbreedte aan de ingang hebben maar de actie wordt bepaald door de triggering en de uitgangstrap.

Welke snelheid heb je op het oog en wat mag de hysteresis zijn.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 1 november 2020 21:33:41 schreef EgbertG:
[bijlage]

Zou dit idd effect hebben? En dan heb ik t over de
2 diodes tussen uitgang en inverting ingang.

Volgens mij moet dat kunnen. Je blijft in het lineaire gebied van de opamp. Gewoon uitproberen.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
Sine

Moderator

Dat werkt, maar er is een reden dat ze daar nog eens een comparator achter plakken.

Je spanningsverschil is iets van 0.6Vtt

Ha ohm pi,

Volgens mij heeft dat totaal geen invloed ( eerste orde benadering ) op de werking van de comparator :?
Volgens mij wordt de overdracht als volgt..... de uitvoer moet evenredig zijn met de logaritme van de ingangsspanning, de twee diodes moeten dit doen een voor de positieve en een voor de negatieve spanning:
y = -K1 * sign (x) * ln ((abs (K2 * x)) denk ik.....

PS: @Sine heeft beter op het schema getekend de comparator zit er achter |:(

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 1 november 2020 23:24:50 schreef Sine:
Dat werkt, maar er is een reden dat ze daar nog eens een comparator achter plakken.

Je spanningsverschil is iets van 0.6Vtt

Uitgangsspanning is ca 1Vtt (twee diodeovergangen) maar of dat genoeg is voor TS weet ik niet. Zo niet dan wordt dat dus extra versterken met een opamp of zoals je zegt een extra comparator achter plaatsen, maar ja, dan kan je de opamp met diodebrug gewoon weglaten en de comparator gelijk op het ingangssignaal aansluiten.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
EgbertG

Special Member

Ik ben even helemaal teruggegaan naar de basis. Gewoon een TL082 schakeling in een 10x versterking.

Met een gain bandwidth van 4 Mhz betekent dat toch dat je met 10x versterking 400Khz sinus zou kunnen aanbieden. Toch?

Ik heb negatieve en positieve voeding van 15volt. Signaal 500mV PP in en inderdaad 5V PP uit, dus nog lang niet in verzadiging lijkt me.

De sinus komt er al vervormd uit en als ik een blok aanbiedt met flanken van 200ns dan moet ik terug naar 8 Khz om er nog een herkenbaar signaal uit te krijgen. De steilheid van uitgang blijft op zn best 30 usec.

Ik snap er niets meer van .. en ja .. ik heb al paar andere exemplaren erin gezet......

Nou ... ik begin een idee te krijgen ;-(

Pe1jku
fatbeard

Honourable Member

Getest op een breadboard, neem ik aan?
Die hebben een niet te onderschatten capaciteit tussen de contactrijen....

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Ha EgbertG,

Tja de Op amp die ons voorgeschoteld werd is er nooit gekomen :'(

Je moet even kijken naar de slew rate vaak opgegeven als V/μs kan nu even geen datasheet laden.
Eerst het volgende het ingangscircuit van een Opamp heeft over het algemeen een zeer kleine spanning tussen de ingangen - idealiter nul, toch? :D
Maar een plotselinge verandering in het ingangssignaal zorgt ervoor dat de feedbacklus tijdelijk uit balans raakt, waardoor een differentiële foutspanning ontstaat tussen de Opamp-ingangen.
Hierdoor veranderd heel snel de uitgang dit gebeurt om de fout te corrigeren.
Hoe groter de fout, hoe sneller het gaat ... dat wil zeggen totdat de differentiële ingangsspanning groot genoeg is om de Opamp in het slewing gebied te sturen.
Als dit gebeurt kan de Op amp het ingangssignaal niet meer volgen en dus ook niet als je de 700 mV zone ingaat en dit veroorzaak bij de nul doorgang de vervorming.

Je moet dus heel goed opletten en slewing zoveel als mogelijk voorkomen..... over het algemeen zal je zo'n 20 % onder de slew rate uitkomen daarin tegen als je het data blad hanteert zal op 10 % of zelfs 20 % vervorming uitkomen.
Ik kijk vanmiddag naar de Opamp en kan je dan een voorbeeld geven.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
EgbertG

Special Member

Ik heb net ten einde raad een LM741 in de opstelling gezet en die was VELE malen beter.. dus ik weet t zeker:

De TL082 zijn fake!

Pe1jku

Ha EgbertG,

Hoe ben je tot de conclusie gekomen dat de TL081 niet goed zou zijn.
Let even op de opmerking van @fatbeard de data heb ik niet bijdehand maar dit weet ik uit het hoofd een TL081 heeft een FET ingang en de LM741 is een BJT :D daar zit qua aan sturing nog al verschil in !

Probeer je TL081 is fatsoenlijk aan te sturen dus een bron impedantie maken zodat je niet tegen 1 GΩ zit te blazen 8)7

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.