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Treiber

Wenn der Ausgang einer Schaltung konkret etwas bewirken soll, reicht häufig der maximale Ausgangangsstrom von Operationsverstärkern, oder Logik nicht aus. Schon ein mit 50 Ohm abgeschlossenes Kabel überfordert die meisten Operationsverstärker bei hohen Signalpegeln. In solchen Fällen könnte man mit Transistoren eine passenden Endstufenverstärker aufbauen. Bequemer und durch geringeren Entwicklungsaufwand preiswerter sind jedoch speziell für diesen Zweck gebaute integrierte Schaltungen

ULN2003

Der ULN2003 ist ein Klassiker, der geeignet ist Relais, LEDs, oder kleinere Motoren schaltend anzusteuern. Er enthält acht Kanäle mit Endstufen. Das heißt, wenn der Eingang high ist, wird der Ausgang auf Masse gezogen. Der Treiber wirkt also invertierend.

  • Eingangsspannung: TTL
  • maximale Ausgangsspannung: 50 V
  • maximaler kurzzeitiger Strom: 500 mA
  • maximaler Dauerstrom: 100 mA, nicht mehr als 500 mA für alle Kanäle zusammen
  • Schaltverzögerung: 1µs
  • Bauform: DIP16 und SO16-W
  • Beschaffung: Etwa 0.20 € bei TME.

Wenn man acht Kanäle braucht, ist der ULN2803 eine Alternative. Der kommt dann im DIP18, oder SO18-W Gehäuse.

ULN2001, ULN2002 und ULN2004 sind Alternativen, wenn man nicht TTL, sondern andere Spannungspegel zur Verfügung hat.

Arbeitstiere für viel Strom

TDA2030AV

Der TDA2030 ist ein Leistungsverstärker der recht häufig für Audio-Geschichten eingesetzt wird. Das heißt, er eignet sich, um viel Strom in eine Lasten zwischen 4 und 8 Ohm zu versenken. Damit eignet er sich um Peltierelemente zu betreiben. Formal ist er ein Operationsverstärker mit hohem Ausgangsstrom.

  • Maximal 3.5 A
  • Bei entsprechender Kühlung maximal 20 Watt Verlustleistung
  • Versorgung maximal +/- 22 V
  • Selbst-Abschaltung bei Überhitzung (>130°C)
  • Bauform ähnlich zu TO220. Der Kühlkörper ist mit keinem der Pins verbunden. Ein isolierender Unterleger ist also nicht nötig.
  • Ein Klassiker, der bei Reichelt für 30 ¢ verkauft wird.

Nachteile:

  • Recht viel Eingangsrauschen — 2000 nV/sqrt(Hz)
  • Langsam — Nur bis 10 kHz halbwegs ideales Opamp-Verhalten.
  • Neigt zu Schwingungen — Datenblatt beachten.
   ________
 /   ||    |------ +Ub
|    ||    |--- out
| O  ||    |------ -Ub
|    ||    |--- in-
 \   ||    |------ in+
   --------

Pinkompatible Alternativen

  • L156 – Wird nicht mehr hergestellt.
  • TDA2050 – mehr Leistung
  • LM675 – Wird in Elektronik-Foren als weniger anfällig für Schwingungen empfohlen.

Piezo-Piekser

EL7222, EL7202 und EL7212

Die EL72** sind Treiberbausteine, die speziell zum Treiben von hohen kapazitiven Lasten entwickelt sind. Sie enthalten jeweils zwei parallele Kanäle mit Verstärkung +1, oder -1. Kurzzeitig können 4A fließen.

  • Rise time: 10 ns @ 1 nF
  • Propagation delay: 20 ns
  • Versorgung, Masse und maximal +15V
  • Bauform: SO8, und DIP8
  • Beschaffung über Mouser, RS, oder Farnell

Der EL7222 hat sowohl einen invertierenden als auch einen invertierenden Kanal. Damit kann man ein aus einem normal gegen Masse referenzierten digitalem Kanal ein differentielles digitales Signal erzeugen.

Video Buffer

Diese Verstärker eignen sich, um ein Signal durch ein 50Ω-Kabel zu pressen.

uA733

Der UA733 ist ein Klassiker, der für die Übertragung von Videosignalen konzipiert wurde.

  • Verstärkungen: x10, x100, x400
  • 3dB Bandbreite: 200 MHz, 90 MHz, 50 MHz
  • Slew Rate: ~100 V/µs
  • Versorgung: ±8 V
  • Bauform: SO14, DIL14
  • Beschaffung: Bei RS, Farnel und Bürklin für etwa 0.35 €.

NE592, TL592

Der NE592 Verstärker mit fester Verstärkung und differentiellem Ausgang. Der TL592 ist die Inkarnation von Texas Instruments.

  • Verstärkungen: 100, 400 und einstellbar zwischen 0 und 400. In den dynamischen Eigenschaften sehr ähnlich zu UA733
  • 3dB Bandbreite: 90 MHz, 50 MHz und
  • Slew Rate: ~100 V/µs
  • Versorgung: ±8 V
  • Bauform: DO8, DIL8, SO14, DIL14
  • Beschaffung bei Reichelt, Farnell, oder RS für etwa 0.35 €.

LM6172

Der LM6172 ist ein Dual-Opamp mit sehr hoher Slew-Rate.

  • Bandbreite: 100 MHz (bei Verstärkung 1)
  • Slewrate: 3000 V/µs
  • Maximaler Strom 50 mA
  • Versorgung: ±15 V
  • Ausgang geeignet für: > 37 Ω
  • In SO8 und in DIP8 erhältlich
  • Beschaffung: ca 3 € bei Farnell (949 3620)

BUF634

Der BUF634 hat eine fest eingestellte Verstärkung von 1. Er eignet sich als Leistungsendstufe bei höheren Frequenzen bei hoher kapazitiver Last.

  • Bandbreite: einstellbar zwischen 30 MHz und 180 MHz
  • Slewrate: 2000 V/µs
  • Versorgung: ±15 V
  • Maximaler Strom: 250 mA
  • Ausgang geeignet für: > 50 Ω, IGBTs, MOSFETs
  • Bauform SO8, TO220-5 und DDPAK
  • Beschaffung: In Einzelstücken für 7 bis 9 EUR bei den üblichen Verdächtigen

Hoch, Tief und schnell

Manchmal möchte man große Spannungen möglichst schnell herum reißen und das auch noch mit einer gewissen Kapazität in der Last. Dafür sind “High and Low Side Driver” die richtige Wahl. Sie sind dafür gedacht zusammen mit einem MOSFET-Paar einige Hundert Volt und Strom, der in Ampere gemessen wird an Lasten auszuteilen. Dabei wird der eine MOSFET gegen Masse und der andere gegen die hohe Versorgungsspannung betrieben. Der Treiber stellt das nötige Spannungsniveau für die Gate-Anschlüsse der MOSFETs zur Verfügung.

LM5101A

Der LM5101A hat eine besonders kurze Anstiegszeit. * Maximale Spannung: 100 V * fall and fall time: 8 ns * maximum current: 3A

IR2110

Der IR2110 kann bis zu 500 V Arbeitsspannung ansteuern. Standard-Bauteil. * Maximale Spannung: 500 V * fall time: 20 ns * rise time: 30 ns * maximum current: 2A * Bauform DIP14 und SO16-W

Der IR2113 ist eine Version für 600 V, etwas schlechteren Timing-Werten und ansonsten gleichen Eigenschaften.