Comparator / Op-Amp Tester

Schitterend!!!! ik heb een tijdje geleden ook een nagebouwd vanop het net. Toen kreeg ik als feedback dat een opamp beter te testen valt door een blokgolfje te gaan creeëren, maar toch.

Heel knap gedaan! Een transistor tester hebben vele in huis, maar een opamp tester niet.

Heel fijn om dit idee even te hebben gedeeld! Heel mooi gemaakt ook!

Handig stukje gereedschap!

Mijn impressie van een frontfolie bij gebruik van 1,8mm en 3mm LED's:

Helemaal fraai wordt het als je de een stukje dun zwart karton achter de blokschema's van de IC's zet waarin de driehoekjes van de comparators uitgesneden zijn. Daarachter zet je dan de LED's.

[Bericht gewijzigd door Sonytech op woensdag 3 juli 2013 22:24:41 (35%)

Leuk idee, loop ik ook al een tijdje mee te spelen. Ik gebruik veel opamps en het is wel eens handig ze te testen vooraf maar ook bv dingen als input offset spanning of andere parameters. Ik denk dat ik jou idee er in verwerk als go/no go test

Ik Wilde gewoon een paar draadjes er uit laten komen die naar een breadboardje gaan. Dan kan ik elke Opamp aan. Een + en - 12V voeding en omschakelbaar tussen inverter en non inverter.
Mogelijk de gain weerstand of feedback omschakelbaar.

Dit was het basis idee.

Een blokgolf generatortje erin wat instelbaar is en 1Vtt. Een externe generator ingang en

- een mogelijkheid de loop open te breken ( openloop / closedloop gain en gain/fasemarge)
- mogelijkheid om offset en bias parameters te meten
- slew, gain BW, Zin/Zuit etc (daarom extra een bnc in en uitgang)

@sonytech, mooi design

@Sonytech
Mooi ontwerp. Ik heb er ook over nagedacht of ik het blokschema symbool wilde gebruiken voor de visualisatie met ledjes. Eerst had ik zelfs een 7-Segment display op het ook, omdat daar ook 8 ledjes in zitten. De DP zou ik dan voor de power/tst led gebruikten. Uitendelijk heb ik toch voor 5mm LEDs gekozen met een hoge lichtopbrengst (en lage stroom).

@Fred101
Jou tester ontwerp is eigenlijk meer een test fixture. Heel handig, zeker vooral als je er zo'n klein mini-bread board op zet die je op ebay kunt krijgen (voor Arduino projecten). Alleen moet je dan bedrading in het breadbord laten zitten, anders is het zo'n gedoe om de gewenste configuratie te bedraden elke keer je gaat testen.

Zoiets?

Link: http://www.fivefishstudios.com/diy-kits/op-amp-test-jig

Ik heb al veel GO/NO GO testers gemaakt oa. voor FETs, Triacs/Thyristors. Die dingen zijn handig als je iets niet vertrouwd. Er zijn veel schema's op internet te vinden, maar zelf uitvogelen vind ik het leukst.

Mag IC1 in deze schakeling vervangen worden door een ander type opamp?

Je kan voor IC1 ipv een CA3140 ook een CA3130 gebruiken.

Een 741 zou ik niet aanraden omdat bij een lagere batterij spanning de blokgolf generator niet meer werkt. Bovendien moet je ook R5, R6 en R7 in waarde aanpassen.

Een moderne op-amp zoals TLC271 of LF356 zal ook waarschijnlijk werken.

Gebruik iig een op-amp die op een lagere batterij spanning (dan een volle 9V) ook nog goed werkt. Mijn schakeling werkt vanaf 6.5V. Anders moet je steeds nieuwe batterijen gebruiken als ze maar een klein beetje leeg zijn.

Hi Heren,

Ik los het testen van OpAmps op een andere manier op. (dus niet voor comparators)
Hiervoor heb ik een schakeling gebruikt die je in de application notes kan vinden van LT, National, Analog enz.
Dit heeft mijn voorkeur t.o.v. een L.E.D. die aangeeft dat een onderdeel goed is.
Deze L.E.D. zegt niets over b.v. het ruisgedrag door mishandeling ESD enz...

Dit is het schema voor één OpAmp, je bouwd er dus vier voor een b.v. LM324.

Waarom heeft dit mijn voorkeur t.o.v. veel andere testschakelingen.
1e
Gain is 1000x, 1mV offset geeft 1V DC aan de uitgang, makkelijk af te lezen.

2e
Bij het opdraaien van de voedingspanning is goed het gedrag van de offset te zien.

3e
Ook is de drift van de offset door het opwarmen van het IC goed te zien.

4e
De manier waarop de OpAmp ruist is goed te zien, vergelijk maar een een NE5534 en een CA3140, je ziet het direct.

5e
Mijn toevoeging van de 0,1uF condensator en de 48K7 weerstand geeft een 1V in = 1V uit voor AC, de 48K7 kan je trimbaar maken zodat het bij b.v. 100Hz precies 1 op 1 is.

6e
Je kan met je genarator direct het verschil zien tussen een CA3140 en een NE5534 wat bandbreedte betreft, met b.v. een 1Khz blok signaal.

Gebruik een schone symmetrische voeding van zeg 0 tot 22V, 100mA is voldoende.
Je kan geen "Current Feedback" opamps met deze schakeling testen.

Is dit het summum voor het testen van OpAmps, nee natuurlijk, maar zeer makkelijk te bouwen en geeft veel inzicht.
Met wat schaklaars en b.v. een LCD paneel meter direct de offset uit te lezen.
Je kan het zo mooi maken als je zelf wilt.

Dit is mijn 1 OpAmp versie.

Misschien is dit een ander leuk projekt om gezamelijk een mooi testertje te maken?
Printje met diverse voetjes er op, eventueel ingebouwde blok generator omschakelbaar naar extern, enz...

Gegroet,
blackdog

PS,
Vergeet nog twee plaatjes...

Ruis van een NE5534 met mijn testkastje.

Ruis van een CA3140 met mijn testkastje.

Dank je wel Blackdog voor je uitéénzetting. Ik begrijp je verhaal, je bent op zoek naar een qualitatieve test, iets wat mijn tester niet doet omdat die een GO/NO GO tester is.

Je aanpak lijkt een beetje op de link van de test-rig die ik er boven poste. Met die test-rig kan je een op-amp in inverteren, niet-inverterend zowel versterkend als gebufferd testen. Er zit geen schema bij, maar dat is wel te maken.

National Semiconductor heeft ook ooit een op-amp tester beschreven in AN-24, maar die was specifiek voor de 101 en 709. In dat schema zit zelfs een functie generator in verwerkt.

Is er in jouw schema nog te spelen met inverterend/niet-inverterend welke omschakelbaar is?

Versterking is toch -(R2 + R4)/R3 ?

Ik ga snel eens met dit schema experienteren.

Om er uiteidelijk een solide nabouwbaar projectje van te maken lijkt me een goed idee.

Wat ook een leuk project is, is de O-plugin van tektronix. Deze wil ik nog eens met losse opamps nabouwen. In de Tek zitten buizen.
Dat zijn twee opamps, een nestje in/uitgangen, wat schakelaars met C en R. Daarmee kun je inverterende en niet inverterende configuraties maken en dmv de schakelaars integreren, differentieren, versterken, verzwakken . Je kan zelfs de twee samen gebruiken als diff amp.
De toepassingen varieren van diffamp bij probing, probe voorversterker voor uV metingen tot het weergeven van BH curves ( dat staat er een beetje vreemd ), generator of meten van capaciteit. In het manual staan een stuk of 20 applicaties beschreven. Ik gebruik die best vaak.

Blackdog, ik wilde dus eigenlijk maken wat jij al hebt gemaakt ( en ik zie nu de link van flash ook) maar dat gecombineerd met een go/nogo optie. Denk alleen dat het dan net zo handig is dat appart te bouwen ( ipv weer iets met zo veel mogelijkheden en schakelaars dat ik een paar maanden later niet meer weet hoe het werkt )

Hi Heren,

Ik denk dat het testkastje van flash2b lekker zo moet blijven, snel te maken en direct een indruk of het nog een beetje werkt.

Ik heb er aan gedacht een testkastje te maken met van die kleine goedkope metertjes, alhoewel dat bij elkaar toch nog groot word.
Ik bedoel hiermee, iedre opamp uitgang één metertje te geven voor weergave van de drift/offset.
Maar de meeste kleine metertjes (LCD) zijn duur.
Dus een schakelaar die naar de uitgangen kijkt van de opamps is dan toch handiger.

Laten we eens uitgaan van drie IC voetjes, 1-OpAmp 8Pins, 2-OpAmp 8Pins, 4-OpAmp 14 Pins.
Dat is makkelijk te bedraden met een 7 standen schakelaar.
Het zelfde geld voor een schakelaar waarmee je het generator signaal injecteerd op de inverterende ingang.
Dit signaal zou ik ook naar buiten brengen om het ingansignaal met het uitgangssignaal snel te kunnen vergelijken.
Later vandaag, als het werk het toelaat zal ik een een blokschema maken.

flashs2b
Je kan ook op de +ingang injecteren maar de -ingang heeft mijn voorkeur.
Ik ken de application notes voor IC testers, maar deze worden snel te complex als je meerdere opamps in één huisje gaat meten.
De schakeling die ik gebruik geeft je al zoveel waardevole info, dat dit voor mijn werk voldoende is.
Ook dat de versterking vast op 1000x staat, heb ik nog nooit problemen mee gehad.
Dit is een mooie waarde omdat het 1V per milivolt offset geeft en je goed de bandbreedte van de opamp kan teste, maar dat had ik al uitgelegt.

Het lijkt mij handig een sinus/blok generator er in te plaatsen, 100Hz tot 10Khz is voldoende.
Hiermee kan je goed het AC gedrag zien van de te testen opamp.

Ik ga nog testen om de waarden van de weerstanden lager te maken zeg 10 Ohm en 5K.
Dit brengt de fout wat bias betreft en stroomruis omlaag.
Aan de andere kant zie je dus de stroomruis slechter met de lagere weerstand waarden.

Er zijn vooral chopper versterkers die maar heel weinig belasting
kunnen hebben aan de uitgang, maar die 5K gaat net goed.

Verder een schakelaar die een 1K belasting aan de uitgang zet, die je op dat moment aan het aflezen bent.

Dit zijn wat opmerking die me zo te binnen schieten...
Laat maar weten of ik daar tussen door aan zal werken als er intresse voor is

Gegroet,
Blackdog

Ik ben die TI appnote aan het bekijken maar dat is een vrij complex ding met gematchte FETs
De mogelijkheden zijn wel mooi. Volgens mij kan de voeding veel eenvoudiger met wat moderne spanningsrgelaars en kan dat hele complexe tor/fet gebeuren worden vervangen door een 4066 schakelaars en wat inverter/buffers want volgens mij laten ze de blokgolf steeds een set FETs open schakelen en tegelijk de complementaire uit. Dat blok naar een 7400 en dan de gewone output naar 2 4066 schakelaars en de geinverteerd naar de ander twee 4066 schakelaars. Een paar om , om em om, de condensators te reseten en het andere stel om de ingangen van A7 van signaal te voorzien. Alleen zal het omzetten niet meevallen met al die -28V aansluitingen die ze nu voor die fets gebruiken. Die staan ook op de ingangen van d DUT via die 1M weerstanden.

Hi fred101,

Ja het is een leuke tester, maar ik denk niet dat veel mensen zijn op dit forum, die hem willen bouwen...
Het is denk ik geen projectje, dat je "even" in elkaar zet.
Dit vooral als je enkele, dubbele en vier voudige opamps wilt gaan testen.

Jij creëert voor jezelf schakelingen, waar je later niet meer uitkomt door je vele aanpassingen *grin*
Dit houd je echter wel van de straat

Gegroet,
Blackdog

Die AN-24 appnote van National Semiconductor is inderdaad tamelijk complex. Omdat hij zo oud is gebruiken ze geen moderne onderdelen. Het aan/uit switchen van de weerstanden zou je nu ook niet zo goed met een moderene FET, 4066 of relais kunnen doen die door een micro controller wordt aangestuurd.

Toch zijn de ideeen in de appnote wel goed.

Ik ga eerst met het schema van Blackdog aan de gang, die zo nog met compensatie condensator en offset regeling kunnen worden uitgebreid.

Het is vooral belangrijk hoe de constuctie wordt, zodat er een betrouwbaar ding van kan worden gemaakt die snel kan worden ingezet.

Hi flash2b,

Wat bedoel je met offset compensatie, en compensatie condensator...
Ik wil helemaal geen offset compensatie, ik wil de offset juist kunen uitlezen.
Compensatie condensator... helemaal nooit nodig gehad, de opamp versterkt voor AC 1000x.

Dit is nog nooit nodig geweest bij de vele IC's die ik er mee getest heb.
Je wilt juist het verschil kunnen zien tussen de te testen opamps in een standaard schakeling.

Wat ik al aangaf, is dat ik er zelf aan denk de waarden te verlagen zodat b.v. je er ook redelijk Current-Feedback opamps mee kan testen.
Door de lage impedanties die je dan krijgt kan je redelijk wat paracitaire capaciteiten hebben zonder dat dit mis gaat.
Zoals ik al zij, ik heb hier nooit problemen mee gehad.
Maar als er een combie tester komt, met wat meer bedrading dan dat ik gebruikt heb,
is het goed er toch rekening mee te houden.

Ik zal eens een testje doen met de 100 Ohm 50K weerstanden en de 10 Ohm 5K weerstanden.
Om te zien wat het verschil is.

Gegroet,
Blackdog

Met compensatie condensator doelde ik op de externe condensator voor bijvoorbeeld een 709. Ik weet, dat is een oudje, en niet internal compensated (zie: Unity Gain Stable).

Ook kan je bij een LM318 een feed-forward condensator gebruiken om de slew rate te verhogen.

Ik snap dat je geen offset compensatie wilt. De reden dat ik dit noemde is te kunnen testen of de offset compensatie van de DUT werkt.

Kunnen we met de weerstanden ook naar de E12 reeks ipv 50K ?

Bedankt alvast voor het testje met lagere waarden, hoe universeler hoe beter.

Hi flash2b,

Wat ik al zij, de opamp staat voor AC en DC ingesteld op 1000x versterking.
De compensatie van zeg de uA709 is voor veel lagere versterking.
Veel mensen die met ectronica bezig zijn griezelen van opamps als de uA709 en zeg de LM318 en de LT1226 die je appart moet compenseren.
Het mooie is nu juist dat je die opamp optimaal kan instellen voor jouw toepassing.
Kijk eens naar de uA709, 60dB!!! gain mogelijk tot bijna 500Khz.
Dit natuurlijk alleen voor AC, DC is dit niet echt mogelijk, drift alle kanten op

Hieronder nog twee foto's, de eerste is de LM218/318 no problemo

En de LT1226 die vanaf 25x versterking stabiel is.

Je kan nu ook duidelijk zien dat de LT1226 veel beter is dan de LM318 wat ruis betreft.

De 50K weerstanden zijn geen probleem, wat dacht je van 100K parr of als je voor 5K gaat 2x 10K parr.

Let op wat betreft de offset compensatie wat de enkel opamps betreft, die zit niet altijd op de zelfde pinnen.
Ook is er aardig wat variatie hoe de opamp te trimmen, naar de plus, naar de min, extra "r" aan de loper enz...
Ik ben er nog niet zeker van of je dit zou moeten toepassen...

Oja, heb geen 709 liggen in dip8 of TO behuizing, daarom geen plaatje er van...

Gegroet,
Blackdog

Hier nog een schema waar meerdere parameters mee getest worden:
http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/45-04/op_amp_mea…

Dat is een leuke, doet eigenlijk alles wat ik wil zonder de complexheid van die eerdere. (niet de werking, dat is niet zo complex, maar wel de soort onderdelen zoals gematchte FETs en 0,01% weerstanden, ook zijn dubbel torren en dubbelfets volgens mij niet echt gangbaar meer)

Ik heb die Bryant een keer ontmoet bij een seminar, aardige kerel, hij is ook zendamateur.

@offie

Leuk schema.

Eigenlijk moet je voor die schema dus nog een symetrisch/asysmetrisch voeding die met een 1V sinus gemoduleerd kan worden toevoegen, wil je ook de CMRR metingen kunnen doen.

Dat zou je met een LM317/LM337 combinatie kunnen maken waarbij je de AC van een spanning deler toevoegt aan de positieve kant en via een inverterende op-amp aan de negatieve kan.

Is te doen.

edit:

Bij nader inzien kan je beter een Virtuele ground maken met een op-amp, die als buffer staat geschakeld. Door de verhouding van de weerstanden te veranderen kan een symetrische en asymetrische worden gemaakt aan de uitgang, welke de Vgnd is. Ook is het dan makkelijker te moduleren door een keine wissel spanning op het ingangsnetwerk aan te sluiten. De wisselspanning kan van de trafo komen die het geheel voed, dus 50Hz.

[Bericht gewijzigd door flash2b op vrijdag 5 juli 2013 21:38:32 (35%)

Net even getest met het schema van blackdog.

De TDA1034 (=NE5534)

De uA741

De uA709

Zoals te zien is werkt de uA709 niet in het schema en is die lekker aan het oscilleren.

Hi flash2b,

Dat heb je weer goed voor elkaar
De enige opamp die ik niet getest hebt genereerd in mijn schakeling! petje af...

Ik zal het morgen ook eens testen met een 14 pens uitvoering die ik hier nog wel heb liggen.
Ik heb net gekeken in de datasheet en zelfs voor 1000x versterking is nog een heel klein beetje compensatie nodig.

Kan zal dan ook even kijken of het met de lagere waarden van de weerstanden dan wel stabiel wordt.

Wat mij verder opvalt is dat je veel meer ruis dan ik heb, zijn dit breadboard metingen?

Gegroet,
Blackdog

Ik heb de schakeling idd op een breadboard getest. O ja, mijn vertikale gevoeligheid staat op 2mV, de jouwe op 10mV.

Ga morgen ook nog de LM308 even testen.

[Bericht gewijzigd door flash2b op vrijdag 5 juli 2013 23:23:48 (26%)

Hi flash2b,

Ik heb hier net oom de LM208 en de National LM108/833 Mil Spec getest.
De LM208 oscileerd net als jouw uA709 er lustig op los
Een 1,8pF condensator loste dit op.
Volgens de datasheet ongeveer 3pF bij 1000x.

Misschien via een kleine vlakbij geplaatste schakelaar 3,3 a 10pF aan pin-1 en 8 plaatsen als je deze oude opamps ook wilt testen.
B.V. zo'n kleine pulsdrukker van C&K

Nog geen tijd gehad voor de uA709, komt later...

Gegroet,
Blackdog

Flash, mooie oplossing, dat breadboard met al die banaanbussen.

Ik wil die opamptester van AD maken maar lichamelijk zit dat er de komende dagen even niet in. Daar zitten nog wel wat tricky dingen. De voeding van de te testen opamp moet separaat ivm regelen en moduleren. Dat regelen is niet zo moeilijk.

Maar het moduleren van de voeding is een ander verhaal. Ik zou de opamps kunnen voeden uit twee opamps en een transistor, gewoon een klasieke voeding dus. De spanning instellen dmv een TL431 met schakelaar voor de verschillende test standen uit het schema en een potmeter voor 3 tot 15 V basis instelligg. en dan die referentie ingang via een soort sommatie moduleren mbv de in te bouwen 100Hz tot 100 kHs sinus oscillator ( iets in die geest, nog niet echt uitgewerkt)
Maar aan de andere kant, een 431 kan 100 mA leveren, dat is meer dan genoeg om een opamp te testen.

Ik ga toch maar voor voetjes ivm het oscillatie verhaal. 2X4 en 1X 7, dan kan ik 1,2,4 opamps testen. Mogelijk ook een voetje voor quad comparators.

Ik heb zoiets wel eens gemaakt voor logic ICs maar dat was zo complex met dipswitches en 16 draadjes en Leds dat de bediening veel te ingewikkeld werd. Dat maak ik nog eens met bv een raspberry.. Dan voer je op de rasberry de poort indeling in en software stuurt dan de poorten aan en kijkt of het klopt wat er gebeurd. Als je zo iedere keer als je er een test de dat opslaat en in een menu preset keuzes kan kiezen dan krijg je zo een steeds uitgebreidere lijst. De software is zo moeilijk niet. Uitzoeken welke poort hoog en laag en wat de reactie op de output dat hoort te geven. Dat is de eerste keer steeds even zoeken. Alleen de hardware is lastig. Je moet een interface hebben van usb naar een 14 tal poorten.

[Bericht gewijzigd door fred101 op zaterdag 6 juli 2013 12:26:46 (33%)