Waar komen die pieken vandaan en hoe krijg ik ze weg?

Ik heb een LM358 met een enkele voeding van 12VDC. Op de ingang komt een AC spanning van 4Vpp/170Hz. De uitgang geeft kleine spikes van 12VDC (voedingsspanning). Waar komen deze vandaan en hoe krijg ik ze weg?
Graag zou ik met een enkele voeding (12VDC) blijven werken. Weerstanden zijn 10k.

Opstelling

Scoopbeeld op pin 1 van de opamp

Hoe ziet het ingangssignaal eruit en heeft het een dc offset? (is geen rail to rail opamp volgens mij)

De opamp loopt vast tegen zijn negatieve voeding/

In zo een geval is het gebruikelijk de opamp voor DC op de halve voedingsspanning in te stellen en de signalen met condensatoren AC te koppelen. Voor een niet-inverterende versterker wordt dat iets als:

- Spanningsdeler van 2x 10 kΩ over de voeding om een 6V DC instelling te maken. Goed ontkoppelen, b.v. met 10 µF.
- 1 kΩ weerstand niet meer naar de min maar naar de 6V.
- In -en uitgang koppelen met 10 µF. Plus van elco's naar de versterker.

In een terzijde ken ik dit vastloop gedrag van een 358 niet, wel van een 072. Maar ik heb het ook nooit geprobeerd.
Ze vervormen wel, dat is te ondervangen door ze met een weerstand van de uitgang naar de min in klasse-A te trekken. Maar 1 kΩ in de terugkoppeling voelt voor de totale load dan wat laag, als er ook nog iets gestuurd moet worden. Aan nog een andere kant zal het er in veel toepassingen niet toe doen.

Hi vovpvi,

Dat is vrijwel zeker het gevolg van Phase Reversal.
daar heeft de lm358 last van.
De LT1013 welke een upgrade is heeft dat b.v. niet maar er zijn er nog meer die deze aberratie niet hebben.

Niet direct de oorzaak, maar voeding ontkoppeling direct bij een opamp is een goede zaak. ;)

Groet,
Bram

PS,
Een ongebruikte opamp altijd als 1x versterker instellen!

Is de bron nu aangesloten tussen pin 1 (uit) en 3 (niet-inverterende ingang)? :?

Zo niet, dan is de signaalbron gerefereerd aan de massa, en dan stuur je een interne diode op de chip open. Die genereert dan ladingsdragers op het substraat en dat geeft soms onverwachte uitkomsten. Ik denk dat het gedrag dat we hier zien hetzelfde is als dat van de LM393 (een comparator). Dit staat in een oudere versie van diens datasheet:

This input current will only exist when the voltage at any of the input leads is driven negative. It is due to the collector-base junction of the input PNP transistors becoming forward biased and thereby acting as input diode clamps. In addition to this diode action, there is also lateral NPN parasitic transistor action on the IC chip. This transistor action can cause the output voltages of the comparators to go to the V+ voltage level (or to ground for a large overdrive) for the time duration that an input is driven negative. This is not destructive and normal output states will re-establish when the input voltage, which was negative, again returns to a value greater than -0.3V.

Dit is natuurlijk wel een beetje een lelijke omgang met een opamp, je moet nooit een signaal de ingang in sturen dat buiten het bereik ligt van zijn voedingsspanning. In dit geval lijkt het er op dat de stromen die je signaalbron kan leveren niet groot genoeg zijn om schade te doen, maar dat wist je duidelijk niet van tevoren. Je sluit de signaalbron nu in de negatieve helft van de cyclus kort.

PS Volgens mij is dit fenomeen hetzelfde als dat 'phase reversal' dat blackdog noemt. Het is een gedrag dat meerdere bipolaire opamps en comparators hebben.

Dat zal het zijn. Ik zal bij gelegenheid ook eens een 358 over de rand duwen.

Enige nagekomen gedachten;
- Omdat hij enkel klaagt over de pieken kan het zijn dat het klippen de bedoeling is en TS het signaal direct ook gelijk wil richten ?

- Als dat niet zo is zou ik bij het ontwikkelen van een "eenvoudige" opamp schakeling altijd beginnen met een gewone symmetrische voeding.
Dat denkt het eenvoudigste, en geeft gewoonlijk ook de eenvoudigste schakeling.
Als dat goed werkt kan de stap naar asymmetrische voeding gemaakt worden., met het goede gevoel dat de schakeling symmetrisch gevoed al werkt. De laatste stap zal mogelijk ook niet altijd haalbaar zijn binnen de overige beperkingen, in welk geval een sy voeding de weg is om te gaan.

De opamp loopt vast zoals anderen al zagen. Ik denk dat die pieken komen door het schakelen van de eindtorren rond de nuldoorgang.

Het is in ieder geval totaal buiten het spanningsbereik. Als je dat goed zet zijn die pieken vast weg.

Volgens mij werkt het wel met een LM324.

Hoe kom je tot die conclusie? Die zijn toch gewoon een viervoudige versie van de LM358? Bij Onsemi staat dat letterlijk in de datasheet in elk geval.

Ja, dat zijn inderdaad dezelfde opamps. Dus met een LM358 zou het evengoed moeten werken.

Hier wordt die LM358 op een soortgelijke manier 'mishandeld':
https://circuitdigest.com/electronic-circuits/half-wave-and-full-wave-…

Iets als de TLC272 is wel rail-to-rail, maar dan nog heb je een Vcc/2 offset nodig voor het AC signaal.
De pulsen die je ziet gebeuren als de sinus door de -0.6v heen gaat (protection diodes)

De TLC 272 is geen rail-to-rail opamp. Noch de ingang, noch de uitgang.

Op zondag 22 juni 2025 13:11:12 schreef deKees:
Hier wordt die LM358 op een soortgelijke manier 'mishandeld':
https://circuitdigest.com/electronic-circuits/half-wave-and-full-wave-…

Niet dus, ze zetten er alleen niet bij dat ze een dubbele voeding gebruiken/nodig hebben. Alleen in de componentenlijst staat het:

Power Supply (± 10V)

Daar heeft de TS hier dus niet zo veel aan.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op (46%)]

Het probleem is denk ik dat je nu pin 3 hard naar -4V trekt. Een weerstandje van 4K7 tussen ingang en pin 3 kan misschien helpen.

En anders een inverterende schakeling bouwen.
Dus pin 3 aan massa en het ingangssignaal via een weerstand naar pin 2.

Volgens de datasheet mag de ingang niet meer dan een paar 100mV negatief.
Dus goed kans dat je opamp nu stuk is.

[Bericht gewijzigd door deKees op (19%)]

Hoe gaat een weerstandje je hier helpen? :?

Je kunt met een opamp geen signaal versterken dat buiten het bereik van de voedingsspanning ligt tenzij je de schakeling er expliciet op ontwerpt.

De opamp is niet stuk, en hij gedraagt zich exact als in mijn eerdere citaat. Hij werkt ook nog zolang de ingang boven de 0 is, alleen ontspoort hij zodra de ingangsspanning te laag wordt.

Als je de ingang hard naar -4V trekt heb je goed kans dat je ingang clamping diodes opblaast (al zijn die niet getekend in het datasheet schema).

Met een weerstandje beperk je in elk geval de ingangsstroom en de clamping diode beperkt de spanning dan tot ongeveer 0.6V.

Maar de inverterende opamp schakeling zou beter moeten werken:
Met een inverterende schakeling blijft de ingangsspanning op de pinnen bij negatieve ingangs-spaning op 0V, en dan krijg je een positieve versterkte spanning op de uitgang.

Bij positieve ingangsspanning blijft de ingang ook binnen het bereik van de opamp. De uitgang zou dan negatief moeten gaan, maar loopt dan vast tegen de ground-rail.

Op zondag 22 juni 2025 13:22:15 schreef Kruimel:
[...]Niet dus, ze zetten er alleen niet bij dat ze een dubbele voeding gebruiken/nodig hebben. Alleen in de componentenlijst staat het:[...]Daar heeft de TS hier dus niet zo veel aan.

Inderdaad, verkeerde voorbeeld. 8)7
Eigenlijk was ik op zoek naar deze schakeling.
https://www.next.gr/circuits/op-amp/non-diode-rectifier-c59543

Kijk, daar hebben we wat aan, want zou kunnen helpen en is van toepassing! :)

Kans is dat de TS alleen versterking wil hebben, want we weten op dit moment niet beter. Er zit niet heel veel zorg in het dumpproces waarmee dit topic is aangemaakt.

De beste oplossing totnogtoe is gebruik te maken van een inverterende versterker. Dan heb je nergens last van.
De volgende stap is deze schakeling eraan vastknopen: https://www.next.gr/circuits/op-amp/non-diode-rectifier-c59543

Op zondag 22 juni 2025 14:32:53 schreef Kruimel:
Er zit niet heel veel zorg in het dumpproces waarmee dit topic is aangemaakt.

Wat bedoel je hiermee?

Wel, geen schema, geen identificatie van de draden en geen antwoord als je er naar vraagt.

Maar blijkbaar wil je gelijkrichten (stond er ook niet), waarom wil je er eerst een versterker voor?

[Bericht gewijzigd door Kruimel op (37%)]

Precies dat. Hoe zit je schakeling in elkaar, en wat is het doel?

Het doel is om meer vertrouwd te raken met opamps en inzicht krijgen in de praktische kant. Omdat de opstelling zo simpel is, dacht ik dat het voor iedereen duidelijk is.

Tussen mijn openingspost en mijn eerste reactie zat ik niet achter de computer, vandaar de late reactie.

Op zondag 22 juni 2025 12:50:35 schreef Kruimel:
Is de bron nu aangesloten tussen pin 1 (uit) en 3 (niet-inverterende ingang)? :?

Neen

Hi,

Het belangrijkste is dat de gebruikers vooral als oudere opamps gebruikt worden (LM358, LM324, TL070, TL080 series)
dat deze opamps last hebben van Phase Reversal.

Hier een link van Analog Devices over het Phase Reversal probleem:

https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-036.pdf

Groet,
Bram

Uit die foto kan ik echt niet halen hoe e.e.a. is aangesloten. Ik denk dat je schakeling gewoon fout is. Als je een enkele voeding gebruikt moet je zorgen dat zowel de + en - ingang op de halve voedingsspanning staan. Dat kun je eenvoudig doen met een weerstandsdeler. Die zie ik niet op jouw breadboard. Doe je dit niet dan trek je de opamp scheef.

De uitgang van de opamp komt dan als alles goed is ook automatisch op de halve voedingsspanning te liggen. En dat kun je meten ook.

Wat voor spanning meet je op de uitgang?

Ik denk dat je nu alleen een klein topje van je sinus door je opamp heen komt. De positieve helft wordt helemaal afgeknipt. Alleen hetgeen boven de spanningsgrens uitkomt wordt nu zichtbaar. En als ik je scoopbeeld bekijk is dat dus niet eens de hele positieve helft van de sinus. Als je met het andere kanaal van je scoop de geïnverteerde versie van het scoopbeeld zichtbaar maakt, en je legt de beelden over elkaar dan zie je waarschijnlijk dat een deel van je sinus ontbreekt.

Dus plaats eerst een schema hier. Want die breadboard foto is niet duidelijk en meet of de uitgang van de opamp 6 volt geeft.

Ik denk dat je spanningspieken komen doordat je veel te hard instuurt. Die LM358 is een oude maar helemaal geen slechte opamp. Als je hem goed gebruikt doen deze opamps het prima.

Op zondag 22 juni 2025 17:21:31 schreef Ex-fietser:
Uit die foto kan ik echt niet halen hoe e.e.a. is aangesloten.

Toch is wat mij betreft de opbouw wel duidelijk en zeker als je de pin-out van de lm358 erbij pakt dan kan je prima zien hoe TS de opamp heeft aangesloten.

Rood en blauwe draadbrug voeding
gnd 10k - in
-in 10k uitgang
witte draad op e + ingang dat zal wel de 4V AC zijn
blauwe draad uitgang.

Ik denk dat je schakeling gewoon fout is. Als je een enkele voeding gebruikt moet je zorgen dat zowel de + en - ingang op de halve voedingsspanning staan.

Als je wilt gelijkrichten dan moet je niet op de halve voeding zitten want dan krijg je een versterker toch? Het idee achter de schakeling lijkt mij dus goed. Dat de opamp het niet aankan had ik voor vandaag ook niet geweten dus zo heel erg verkeerd lijkt het dan ook weer niet te zijn.

Dus plaats eerst een schema hier.

Hoewel het ook wel uit de foto te halen is, is een schema en vooral het idee erachter wel fijn. Want nu weten we pas halverwege het topic dat het om een gelijkrichter gaat.