Op-Amp-Cross-Reference-Checkliste: Fünf Spezifikationen, die Sie vor dem Tausch eines „Jellybean“-Bauteils prüfen sollten

Stand: Oktober 2026. Die Werte stammen aus den Datenblättern der Hersteller in den Revisionen laut Tabelle unten. Geprüft wurden sie am 21. Oktober 2026. Gleichen Sie sie mit dem exakten Bauteil und dessen Revision ab, bevor Sie es in eine Schaltung übernehmen.

Das Wichtigste in Kürze

Zwei Dual-Operationsverstärker (Dual-Op-Amps) können dasselbe 8-polige Gehäuse und dieselbe Pinbelegung haben. Trotzdem können sie sich in den Spezifikationen, auf die eine Schaltung angewiesen ist, um Größenordnungen unterscheiden. LM358, TL072, NE5532, MCP6002 und OPA2340 gibt es alle als Dual-Op-Amp im 8-poligen Gehäuse mit derselben Pinbelegung. Austauschbar sind sie nicht. Ein Tausch allein nach Preis oder Verfügbarkeit kann Sie DC-Genauigkeit kosten. Er kann außerdem drei weitere Folgen haben: Der Ausgang clippt vor einer Schiene, die Slew-Rate begrenzt das Signal, oder der Rauschteppich steigt. Auf dem Labortisch kann die Schaltung oberflächlich betrachtet noch funktionieren und im Feld dann ihre eigentliche Spezifikation verfehlen.

Versorgungsbereich und Ruhestrom kommen zuerst, weil eine Abweichung dort das Bauteil von vornherein ausschließen kann. Danach benennen fünf Spezifikationen die wesentlichen Risiken des Tauschs. Prüfen Sie alle anhand beider Datenblätter, bevor Sie eine Zweitquelle für einen Op-Amp freigeben; die Qualifizierung schließt der Test des exakten Bauteils in Ihrer eigenen Schaltung ab.

Ein gemeinsames Gehäuse und eine gemeinsame Pinbelegung belegen, dass zwei Bauteile mechanisch austauschbar sind; darüber hinaus belegen sie nichts. Ob die Schaltung ihre Anforderung weiterhin erfüllt, entscheiden Offset, Biasstrom, Bandbreite, Ausgangsaussteuerung und Rauschen. Diese Werte können sich zwischen Bauteilen mit demselben Footprint stark unterscheiden. Über die sechs Bauteile der Tabelle reicht der typische Offset über etwa drei Größenordnungen (2 µV bis 3 mV). Der typische Eingangs-Biasstrom reicht über sechs (0,2 pA bis 200 nA). Welche Spezifikation in einem bestimmten Design den Ausschlag gibt, hängt davon ab, worauf sich dieses Design stützt.

Die sechs Datenblätter hinter den Werten

Die Tabelle nennt die Werte, die dieser Artikel aus den Datenblättern von Texas Instruments (TI) und Microchip zitiert; sie gelten bei 25 °C und unter den Testbedingungen des jeweiligen Datenblatts. Die Eingangsstufen sind bipolar, FET (Feldeffekttransistor) oder CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Offset-, Biasstrom- und Aussteuerungswerte sind als typ. (typischer Wert) oder max. (Grenzwert) gekennzeichnet. Bandbreite und Slew-Rate sind typische Werte, und die Versorgungsbereiche sind die empfohlenen oder spezifizierten Bereiche der Datenblätter.

Die fünf TI-Datenblätter waren am 21. Oktober 2026 die aktuellen Revisionen, und TI führte alle fünf Bauteile als aktiv.

Spezifikation 1. Eingangs-Offsetspannung (und Drift): Ihre DC-Genauigkeit

Die Eingangs-Offsetspannung (VOS) ist eine kleine DC-Fehlerspannung; sie wirkt so, als läge sie in Reihe mit dem Eingang des Op-Amps. Sie addiert sich direkt zu Ihrem Signal und wird mit Ihrer Verstärkung multipliziert und ist deshalb oft die wichtigste Spezifikation einer Schaltung, die eine reale Größe misst. Beispiele sind ein Sensor-Frontend, ein Strommessverstärker und ein Präzisions-Referenzpuffer.

Ein Allzweckbauteil wie der LM358B, im Jargon ein „Jellybean“, gibt eine Eingangs-Offsetspannung von ±0,3 mV typisch und ±3,0 mV maximal an. Ein Präzisionsbauteil wie der OPA2333 spezifiziert seinen Offset in Mikrovolt: 2 µV typisch, 10 µV maximal. Der OPA2333 ist damit bei den typischen Werten 150-mal und bei den Grenzwerten 300-mal enger. Angenommen, Sie tauschen den Präzisionsverstärker aus Kostengründen gegen das Allzweckbauteil. Dann kann eine auf Sub-Millivolt-Genauigkeit ausgelegte Schaltung bis zu 3 mV Fehler bei 25 °C haben und bis zu 4 mV über −40 bis +85 °C. In einer hochverstärkenden Stufe kann dieser Fehler Ihr Signal dominieren.

Die zugehörige Spezifikation ist die Offset-Drift in µV/°C; sie beschreibt, wie weit der Offset mit der Temperatur wandert. Eine Kalibrierung bei Raumtemperatur kann diesen Teil des Fehlers nicht beseitigen; eine einmal kalibrierte und dann über ihren Temperaturbereich betriebene Schaltung braucht deshalb ein driftarmes Bauteil. Allzweckbauteile driften weit stärker als Präzisionsverstärker. Der LM358B nennt ±3,5 µV/°C typisch und 11 µV/°C maximal, der OPA2333 dagegen 0,02 µV/°C typisch und 0,05 µV/°C maximal. Wenn Ihre Schaltung ein kleines DC- oder niederfrequentes Signal verstärkt, gleichen Sie zuerst Offset und Drift ab.

Spezifikation 2. Eingangs-Biasstrom (und Eingangstyp): der Fehler bei hoher Quellimpedanz

Der Eingangs-Biasstrom (IB) ist der kleine Strom, den die Eingänge des Op-Amps aufnehmen. Fließt er durch den Quell- oder Rückkopplungswiderstand, wird daraus ein Spannungsfehler. Bei einer niederohmigen Quelle ist dieser Fehler vernachlässigbar; Fotodioden und Piezosensoren dagegen sind hochohmige Quellen, ebenso hochohmige Teiler und pH-Sonden. Bei ihnen kann das Messsignal im Fehler untergehen, und der Unterschied zwischen bipolarem und CMOS-Eingang entscheidet über das Ergebnis.

Ein Bauteil mit bipolarem Eingang wie der LM358B zieht einen Biasstrom von einigen zehn Nanoampere: 10 nA typisch, 35 nA maximal. Ein Bauteil mit CMOS-Eingang wie der MCP6002 zieht bei 25 °C etwa 1 pA typisch, rund zehntausendmal weniger. Der Wert des MCP6002 steigt mit der Temperatur, auf 19 pA typisch bei 85 °C und 1.100 pA bei 125 °C. Schicken Sie 10 nA durch eine Quelle mit 1 MΩ, entstehen 10 mV Fehler, bevor Ihr Signal überhaupt anfängt. Das Picoampere-CMOS-Bauteil erzeugt 1 µV, ein Zehntausendstel davon. „Ersetze den Op-Amp durch ein günstigeres gleichwertiges Bauteil“ kann also bedeuten, einen CMOS-Eingang gegen einen bipolaren zu tauschen. Nach diesem Tausch kann das Signal einer hochohmigen Messung im Fehler untergehen, obwohl beide Bauteile Dual-Op-Amps im selben Gehäuse sind. Stimmen Sie den Eingangstyp auf Ihre Quellimpedanz ab: Eine hochohmige Quelle verlangt einen CMOS- oder JFET-Eingang (Junction Field-Effect Transistor) mit seinem geringen Biasstrom, eine niederohmige Quelle verträgt einen bipolaren.

Spezifikation 3. Verstärkungs-Bandbreite-Produkt und Slew-Rate: Ihre Geschwindigkeitsgrenze

Zwei Spezifikationen begrenzen, wie schnell ein Op-Amp sein kann. Das Verstärkungs-Bandbreite-Produkt (GBW) legt die nutzbare Bandbreite bei Ihrer eingestellten Verstärkung fest (Bandbreite ≈ GBW ÷ Verstärkung). Die Anstiegsrate (Slew-Rate) in V/µs bestimmt, wie schnell sich der Ausgang bei großen Signalen bewegen kann. Ist sie zu niedrig, kommt eine schnelle oder großamplitudige Signalform als verzerrtes Dreieck heraus.

Der LM358B nennt 1,2 MHz GBW und eine Slew-Rate von 0,5 V/µs; das genügt für DC- und Sensorarbeit im Audiobereich, ist für alles Schnelle aber zu langsam. Die ältere Güteklasse LM358 im selben Datenblatt nennt 0,7 MHz und 0,3 V/µs. Der TL072 ist mit 5,25 MHz GBW und 20 V/µs deutlich schneller; seine NS- und PS-Gehäuse und seine Güteklasse M sind allerdings mit 3 MHz spezifiziert. Beim NE5532 bewegen sich die beiden Werte nicht gemeinsam. Seine Tabelle nennt eine Unity-Gain-Bandbreite von 12 MHz und damit mehr als beim TL072; seine Slew-Rate von 5 V/µs beträgt dagegen ein Viertel des TL072-Werts. Die Revisionshistorie verzeichnet beide Werte als geändert, von 10 MHz und 9 V/µs. Die Funktionsbeschreibung in derselben Revision nennt aber noch 10 MHz, und ihr Absatz zur Slew-Rate druckt „9V/ms“. Bestätigen Sie beide Werte bei TI, wenn Ihr Design davon abhängt.

Ersetzen Sie einen LM358B durch einen TL072, steigen beide Werte; die übrigen Prüfungen gelten trotzdem: Der Eingangsbereich des TL072 endet vor der negativen Schiene. Ersetzen Sie umgekehrt einen TL072 durch einen LM358B, um Kosten zu sparen, kann ein zuvor sauberes Signal durch Slew-Rate oder Bandbreite begrenzt werden. Wenn Ihre Schaltung mit mehr als niedrigen Audiofrequenzen oder mit schnellen Flanken umgeht, prüfen Sie das GBW des Ersatzes bei Ihrer Verstärkung und seine Slew-Rate. Beide sollten Ihr Signal mit Reserve abdecken.

Spezifikation 4. Eingangs- und Ausgangsbereich (rail-to-rail oder nicht): bei Single-Supply-Designs mit niedriger Spannung die Prüfung mit dem größten Hebel

LM358B, TL072 und NE5532 sind keine Rail-to-Rail-Bauteile; keines ihrer Datenblätter beansprucht Rail-to-Rail-Betrieb. Ihr Ausgang kann nicht ganz bis an die Versorgungsschienen aussteuern, und ihr Eingangs-Gleichtaktbereich endet vor einer oder beiden Schienen. Der daraus folgende Fehler zeigt sich erst, wenn das Signal eine Schiene erreicht.

Mit 10 kΩ Last nach V− bei 5 V steuert der Ausgang des LM358B typisch bis auf 5 mV an die negative Schiene aus. Bei 1 mA Senkenstrom bleibt er typisch 0,75 V über dieser Schiene (maximal 1 V), und die positive Schiene erreicht er gar nicht. Sein Datenblatt gibt die Aussteuerung unterhalb von V+ mit 1,35 V typisch bei 50 µA und 1,5 V typisch bei 5 mA an, maximal 1,61 V. Sein Eingangs-Gleichtaktbereich reicht von V− bis 1,5 V unterhalb von V+ (2 V über den Temperaturbereich). Der NE5532 an ±15 V garantiert einen Gleichtaktbereich von ±12 V (±13 V typisch), deutlich innerhalb beider Schienen.

Nehmen Sie nun ein modernes Single-Supply-Design, das um ein Rail-to-Rail-CMOS-Bauteil herum entworfen wurde. Der MCP6002 steuert bei 5,5 V Versorgung bis auf 25 mV an jede Schiene aus, der OPA2340 mit 10 kΩ Last bis auf 10 mV. Das Design setzt diesen Ausgangsbereich voraus. Setzen Sie einen LM358B in diesen Sockel, bleibt der Ausgang mehr als ein Volt unterhalb der oberen Schiene. Ihr nutzbarer Bereich bricht zusammen, und ein Puffer für einen Digital-Analog-Wandler (DAC) erreicht seine Vollaussteuerung nicht mehr. Ein Komparator mit einer Schwelle nahe V+ versagt ebenfalls, vor allem weil der Eingangs-Gleichtaktbereich des LM358B 1,5 V unterhalb von V+ endet. Der NE5532 scheitert schon früher an der Versorgungsprüfung, weil seine empfohlenen Betriebsbedingungen erst bei ±5 V beginnen. Der umgekehrte Tausch ist nur bei derselben niedrigen Versorgung ungefährlicher und verschenkt dort den Vorteil des Rail-to-Rail-Bauteils. In einem Sockel, der den LM358B mit mehr als 7,0 V betreibt, würde ein MCP6002 seinen absoluten Grenzwert überschreiten. Das fängt die Versorgungsprüfung vorher ab.

Das Clipping zeigt sich erst nahe der Schiene, die der Ersatz nicht erreichen kann. Treibt der Labortest das Signal nie bis an diese Schiene, kann er daher ein Design durchgehen lassen, das an seinen Auslegungsgrenzen versagt. Deshalb bleibt der Fehler lautlos.

Für Single-Supply-Designs mit niedriger Spannung ist das der Punkt der Checkliste mit dem größten Hebel. Gleichen Sie Ausgangsaussteuerung und Eingangs-Gleichtaktbereich des Ersatzes mit dem ab, was Ihre Schaltung bei Ihrer Versorgungsspannung braucht. Wo das Datenblatt sie spezifiziert, stehen beide Werte in der Tabelle der elektrischen Kenndaten, etwa unter „Voltage output swing from rail“ und „Common-mode voltage range“.

Spezifikation 5. Rauschen und Stabilität (Toleranz gegenüber kapazitiven Lasten)

Die fünfte Prüfung umfasst zwei verwandte Eigenschaften. Die Spannungs-Rauschdichte in nV/√Hz entscheidet, ob ein Signal auf niedrigem Pegel überlebt. Der NE5532 ist mit 5 nV/√Hz bei 1 kHz ein rauscharmes Bauteil, während der LM358B bei derselben Frequenz 40 nV/√Hz nennt, das Achtfache. Tauschen Sie den rauscharmen Verstärker in einem Mikrofonvorverstärker oder Sensor-Frontend gegen ein Allzweckbauteil, kann das den Rauschteppich hörbar oder messbar anheben.

Die Stabilität an kapazitiven Lasten ist die andere Hälfte. Op-Amps unterscheiden sich darin, wie viel Kapazität sie treiben können, bevor sie nachschwingen oder oszillieren. Das Datenblatt des LM358B nennt eine kapazitive Lasttreibfähigkeit von 100 pF; das Datenblatt des MCP6002 nennt eine typische Phasenreserve von 45° bei 500 pF Last. Da beide Werte unterschiedlich spezifiziert sind, vergleichen Sie auf beiden Datenblättern Gleiches mit Gleichem. Ein Ersatz kann an Ihrem Kabel oder am Eingang eines Analog-Digital-Wandlers (ADC) instabil werden, obwohl das ursprüngliche Bauteil dort stabil lief. Treiben Sie eine kapazitive Last, prüfen Sie die Toleranz des Ersatzes gegenüber kapazitiven Lasten und seine Stabilität bei Verstärkung 1. Lange Leitungen, Filterkondensatoren und die Sample-Kondensatoren eines ADC sind kapazitive Lasten.

Nicht vergessen: Versorgungsspannung und Ruhestrom

Zwei einschränkende Spezifikationen kommen vor den fünf. Eine Abweichung bei einer von ihnen kann ein Bauteil disqualifizieren, bevor Sie überhaupt die Performance vergleichen.

Versorgungsspannungsbereich: Der NE5532 ist für ±5 V bis ±15 V spezifiziert. Der MCP6002 läuft an einer einzigen Versorgung von 1,8 V bis 6,0 V, der OPA2333 an 1,8 V bis 5,5 V. Der absolute Grenzwert des MCP6002 beträgt 7,0 V, sodass ±15 V diesen Wert überschreiten würden. Umgekehrt gilt dasselbe: Ein Bauteil, das für ±5 V bis ±15 V spezifiziert ist, lässt sich in einem Single-Supply-Design mit 3,3 V nicht innerhalb seiner empfohlenen Betriebsbedingungen einsetzen.

Ruhestrom: Berücksichtigen Sie bei batteriebetriebenen oder dauerhaft aktiven Designs den Versorgungsstrom je Verstärker. Die schnelleren Bauteile hier ziehen mehr: Der NE5532 nennt 6 mA typisch für beide Verstärker und der OPA2340 750 µA je Verstärker, gegenüber 100 µA beim MCP6002. Präzision bedingt keinen hohen Strom, denn der OPA2333 nennt 17 µA. Prüfen Sie zuerst, ob der Ersatz an Ihrer tatsächlichen Versorgung läuft und in Ihr Leistungsbudget passt. Danach arbeiten Sie die fünf Performance-Prüfungen ab.

Die Checkliste, der Reihe nach

Arbeiten Sie diese sechs Prüfungen mit beiden geöffneten Datenblättern ab, bevor Sie eine Zweitquelle für einen Op-Amp freigeben:

1. Versorgung & Ruhestrom: Läuft es an meinen Schienen und passt es in mein Leistungsbudget?

2. Offsetspannung & Drift: Bleibt meine DC-Genauigkeit erhalten?

3. Eingangs-Biasstrom & Typ: Passt das Bauteil zu meiner Quellimpedanz (CMOS oder JFET bei hochohmiger Quelle)?

4. GBW & Slew-Rate: Decken sie meine Bandbreite und Signalgeschwindigkeit bei meiner Verstärkung ab?

5. Eingangs-/Ausgangsbereich: Ist es rail-to-rail, wo meine Schaltung es braucht?

6. Rauschen & Stabilität an kapazitiver Last: Bleiben mein Rauschteppich und meine Lasttreibfähigkeit erhalten?

Eine Abweichung in Zeile 1 disqualifiziert das Bauteil, wenn der Ersatz an Ihrer Versorgung nicht läuft, einen absoluten Grenzwert überschreiten würde oder Ihr Leistungsbudget sprengen würde. In den Zeilen 2 bis 6 zählt eine Abweichung nur dort, wo sich Ihre Schaltung auf diese Spezifikation stützt. Beim Tausch eines Netzteilpuffers lässt sich das Rauschen ignorieren. Ein Fotodiodenverstärker hängt am Biasstrom, ein Single-Supply-Komparator am Rail-to-Rail-Ausgang. Die Checkliste hilft Ihnen herauszufinden, auf welche der fünf sich Ihr Design stützt.

Häufige Fragen

Sind nicht alle Dual-Op-Amps im Grunde austauschbar?

Bauteile mit demselben Gehäuse und derselben Pinbelegung sind nur mechanisch austauschbar. Ihre elektrischen Spezifikationen können sich dennoch stark unterscheiden. Über die sechs Bauteile der Tabelle reicht der typische Offset über etwa drei Größenordnungen (2 µV bis 3 mV). Der typische Eingangs-Biasstrom reicht über sechs (0,2 pA bis 200 nA). Sicher ist ein Tausch erst, wenn die Spezifikationen nachweislich erhalten bleiben, auf die sich Ihre Schaltung stützt. Dafür gibt es die Checkliste oben.

Was passiert, wenn ein Bauteil ohne Rail-to-Rail-Eigenschaft ein Rail-to-Rail-Bauteil ersetzt?

Nehmen Sie ein Single-Supply-Design, das um ein Rail-to-Rail-Bauteil wie den MCP6002 herum aufgebaut ist. Setzen Sie dort einen LM358B ein, bleibt der Ausgang mehr als ein Volt unterhalb der positiven Schiene, und Ihr nutzbarer Bereich oder Ihre Vollaussteuerung geht verloren. Auch TL072 und NE5532 sind nicht rail-to-rail; beim NE5532 schließt schon der Versorgungsbereich den Einsatz bei niedriger Spannung aus, noch bevor die Aussteuerung eine Rolle spielt. Prüfen Sie Ausgangsaussteuerung und Eingangs-Gleichtaktbereich bei Ihrer Versorgungsspannung.

Wann ist der Eingangs-Biasstrom relevant?

Er ist relevant, wenn Ihre Quellimpedanz hoch ist: bei Fotodioden und Piezosensoren ebenso wie bei hochohmigen Teilern und elektrochemischen Sonden. Biasstrom mal Quellimpedanz ergibt einen Spannungsfehler, also rechnen Sie IB × R für Ihre Quelle. Ein bipolares Bauteil kann Millivolt und mehr hinzufügen, mit 10 nA typisch beim LM358B und 200 nA beim NE5532. Ein CMOS-Bauteil mit 1 pA erzeugt an 1 MΩ 1 µV, an 1 GΩ aber 1 mV. Die typischen 70 pA des OPA2333 werden an 1 GΩ zu 70 mV; Picoampere zählen bei Gigaohm-Quellen also ebenfalls. Hochohmige Quellen verlangen CMOS- oder JFET-Eingänge, und auch dann entscheidet das Produkt IB × R.

Kann ich immer auf einen „besseren“ Op-Amp aufrüsten?

Blind können Sie das nicht. Ein schnelleres oder präziseres Bauteil kann mehr Strom ziehen oder eine andere Versorgung brauchen, und es kann kapazitive Lasten schlechter vertragen oder für ein bestimmtes Rauschprofil ungünstiger sein. Präzision kann auch Geschwindigkeit kosten: Der OPA2333 nennt 350 kHz GBW gegenüber 1,2 MHz beim LM358B. „Auf dem Papier besser“ kann trotzdem Ihr Leistungsbudget überschreiten oder die Stabilität gefährden. Arbeiten Sie dieselbe Checkliste ab, einschließlich Versorgung und Ruhestrom, auch wenn Sie nach oben tauschen.

Warum rauscht meine Schaltung nach dem Op-Amp-Tausch stärker?

Eine wahrscheinliche Ursache ist ein rauscharmes Bauteil, das durch ein Allzweckbauteil mit weit höherer Rauschdichte ersetzt wurde. Der NE5532 nennt 5 nV/√Hz bei 1 kHz, der LM358B 40 nV/√Hz. In Audio- oder Sensor-Frontends auf niedrigem Pegel hebt das den Rauschteppich hörbar oder messbar an. Auch Oszillation an einer kapazitiven Last kann als zusätzliches Rauschen erscheinen; prüfen Sie daher auch die Stabilität (Spezifikation 5). Stimmen Sie die Spannungs-Rauschdichte für jede Stufe mit kleinem Signal ab.

Spielen diese Unterschiede bei einem einfachen Puffer oder einer DC-Verstärkungsstufe eine Rolle?

Sie spielen eine geringere Rolle. Ein Puffer mit niedriger Verstärkung für ein niederohmiges DC-Signal im mittleren Bereich ist gutmütig, und viele Allzweckbauteile taugen dafür. Achten Sie aber auch dort auf den Rail-to-Rail-Ausgang, falls Sie volle Aussteuerung brauchen, und auf den Versorgungsbereich. Je mehr Ihre Schaltung von einer Spezifikation verlangt, desto genauer muss diese übereinstimmen.

Fazit

Welche Spezifikation den Ausschlag gibt, hängt von der Schaltung ab: der Offset bei einem Sensor-Frontend, der Biasstrom bei einer Fotodiode, der Ausgangsbereich bei einem Single-Supply-DAC-Puffer. Wo ein Datenblatt einen Wert nicht angibt, wie die aktuelle NE5532-Revision bei der Ausgangsaussteuerung, muss ihn eine Messung am exakten Bauteil in Ihrer Schaltung liefern.

Sieht ein Op-Amp-Tausch am Footprint sicher aus und möchten Sie ihn mit dem abgleichen lassen, worauf Ihre Schaltung angewiesen ist? Wir unterstützen bei Fragen zu Hardware-Bauteilen und Produktarchitektur dieser Art, besonders wenn in China beschafft wird, und betrachten dabei Hardware, Firmware und Beschaffung gemeinsam.

Die Werte stammen aus den sechs Datenblättern in der Tabelle oben, in den dort genannten Revisionen, geprüft am 21. Oktober 2026. Es sind Typ- oder Grenzwerte unter den Bedingungen des jeweiligen Datenblatts, und sie variieren je nach Güteklasse und Revision. Es handelt sich um allgemeine ingenieurtechnische Hinweise. Gleichen Sie das exakte Bauteil und dessen Revision mit den Anforderungen Ihrer Schaltung ab, und lassen Sie das Design von qualifizierten Fachleuten bestätigen.