Heiko Weinbrenner schrieb in der newsgroup de.sci.electronics:
In der Tat funktioniert eine RÜCKkopplung NUR mit dem nicht-invertierenden Eingang. Dann bekommst Du aber nicht mehr einen Verstärker, sondern eher einen Oszillator. Für geringe Bandbreiten könnte man ihn allenfalls als Resonanzverstärker benutzen.
Den Strompfad vom Ausgang zum inv. Eingang nennt man normalerweise Gegenkopplung. Und das Gegen- funktioniert nun mal nur mit dem inv. Eingang.
Deine Theorie von einer funktionierenden Gegenkopplung zum nicht-inv. Eingang hätte ich gerne mal erläutert. In der OPV-Fachliteratur habe ich sie bisher nicht gefunden.
Winfried Büchsenschütz
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R. Bombach schrieb in der newsgroup de.sci.electronics:
Erinnert mich an eine Elektor-Schaltung (RIAA-Vorverstärker), die mir ein elektronisch teilweise beleckter Kollege mal zeigte (er wollte sie evtl. nachbauen). Er hatte immerhin die 'Filterglieder in der RÜCKkopplung' entdeckt.
Es WAR tatsächlich eine Rückkopplung, da am (+)Eingang angeschlossen - das war ihm aber nicht aufgefallen. Es blieb mir aber nix anderes übrig, als ihm mit der Rückkopplung rechtzugeben.
Im nächsten Elektor-Heft stands dann richtig.
Winfried Büchsenschütz
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Auch wenn dur hier durch die Gruppe schreist: Das ist völliger Unsinn. Du verwechselst nicht nur die Begrifflichkeiten. Rückkopplung ist ein Sammelbegriff, der nichts darüber aussagt, ob eine Mitkopplung oder eine Gegenkopplung vorliegt. Merke: Wer schreit, hat stets unrecht! ;-)
Die Aussage ist in dieser Form nur für Gleichstrom gültig. Merke: Phasenlagen können sich ändern!
Es ist nicht verboten, invertierende Baugruppen in die Rueckkopplung zu schalten. Dann kann auch eine Rueckkopplung an den Plus-Eingang eine Gegenkopplung werden.
Noe. Wer einen Oszillator bauen will, ist mit einer breitbandigen Gegenkopplung schlecht bedient. IRGENDWO sollte schon Mitkopplung vorliegen...
"Rafael Deliano" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...
ich kenne diese Schaltung als "Münchhausen-Schaltung", weil sie sich selbst an den Haaren aus dem Sumpf zieht ;-), habe sie selbst oft eingesetzt und sie ist sehr gut. Um die Kipprichtung eindeutig festzulegen, habe ich mit einer kleinen Diodenschaltung z.B. den pos. Eingang etwas über 0 gezwungen.
Das Funktionsprinzip ist sehr einfach. Im Einschaltmonent ist wegen der hochohmigen Z-Diode Uref Ausgang und nichtinvertierender Eingang miteinander verbunden und somit überwiegt _Mitkopplung_, d.h. die dann instabile Schaltung kippt wie ein Schalter nach positiver Richtung (oder negativer, je nach Startbedingung). Erreicht die Ausgangsspannung Uref, leitet die Z-Diode und hat den Innenwiderstand fast 0, dadurch überwiegt die _Gegenkopplung_, d.H. die dann stabile Schaltung koppelt sich dann gegen, wenn der invertierende Eingang Uref erreicht hat.
"Helmut Sennewald" schrieb im Newsbeitrag news:dcvv9q$f54$03$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...
in der Regelungstechnik hat man zwar auch mit rückgekoppelten Systemen zu tun, aber in der Schaltungstechnik hat man meist nicht so einfache Verhältnisse wie im Modellregelkreis der Regelungstechnik. Auch die Stabilität ist meist wegen verteilter Rückkoppelung viel schwerer zu beurteilen. Man kann sich die Koeffizientendeterminante des Systems ansehen, was aber meist zu schwer ist.
an
Wenn man mal einen OP741 oder so nimmt, ist die 1. Polstelle z.B. schon beim
5 Hz, die 2. vielleicht bei 1 MHz oder drüber. In Wirklichkeit ist es noch komplizierter, siehe die SPICE-PMI-Modelle von Analog Devices, da kommen locker 10 Pole und Nullstellen zusammen.
Zu dieser Schaltung könnte ich einiges sagen. Bei der Berechnung der Verstärkung geht man zur Vereinfachung davon aus, daß der OP unendliche Leerlaufverstärkung hat. Damit müßten bei stabilen Verhältnissen die Spannungen an den beiden Eingängen des OP exakt gleich sein.
Jetzt tritt aber folgendes mathematische Problem auf: Vertauscht man die beiden Eingänge, so kann man das mathematisch nicht unterscheiden und es wird falsch. Es tritt dabei sowas wie eine Singularität und undefinierte Verhältnisse auf.
Abhilfe: Man macht die Leerlaufverstärkung endlich und berücksichtigt mindestens 1 Polstelle, dann ist es eindeutig. Für den OP könnte nehmen
V = Vout/(Vp-Vn) = V0/(1+s/om1)
wobei om1 durchaus in der Gegend 1 s**-1 sein kann, siehe Datenblätter. Bei Verpolung der Eingänge würde die Polstelle des rückgekoppelten Systems in den instabilen positiven Bereich rutschen und man hätte einen Schalter, bei mehreren Polstellen einen Oszillator.
Da diese Berechnung aber weit schwieriger ist, läßt man meist die Leerlaufverstärkung zur Berechnung bei unendlich. Als Unterscheidungskriterium, ob man den OP richtig herum angeschlossen hat, kann man dann wie an anderer Stelle schon erwähnt die Bedingung nehmen, daß Gegenkopplung größer Mitkopplung sein muß. Zumindest bei nicht frequenzabhängigen Schaltungen liegt man da immer richtig.
Ueberhaupt nicht komisch. OPV-Schaltungen sind Regelkreise in Reinform. Sie regeln nur etwas schneller als ein Heizungsthermostat oder eine Klospuelung.
Suchen :-) Wird auf eine vorgegebene Spannung an einem Widerstand hinauslaufen. (Habe Link auf das .pdf nicht mehr im Zugriff und kann also nicht selber gucken.)
Aber doch. Gurgele nach Tiefpass und dominierendem Pol. Die Eckfrequenz kann man aus Gleichspannungsleerlaufverstaerkung und Transitfrequenz immer ausrechnen, falls sich nicht sowieso im Datenblatt steht.
Muss nicht, nein. Wird natuerlich genauer. Haengt vom angepeilten Frequenzbereich und der gewuenschten Genauigkeit ab, ob das lohnt. Bei OPV, die nicht Eins-stabil sind, wirds u.U. wohl auch notwendig sein.
Bei der Konstantstromquelle sind doch beide "Zweige" auf Masse gelegt. Da wäre dann Upos=Uout*(R_1/(R_1+R_z)) und Uneg=Uout*(R_L/(R_2+R_L)). U"in" wäre dann (Upos-Uneg)=Uout((R_1/(R_1+R_z))-(R_L/(R_2+R_L))). Das führt doch zu nichts oder? Also in dem TI- Artikel, den ich immer noch nicht richtig gelesen habe :(, ist ja alles wunderbar erklärt, aber nur für den Fall, dass man nur eine Gegenkopplung hat (hier kann man dann auch ein schönes Blockschaltbild zeichnen mit Führungsgröße usw.). Sobald aber eine Mitkopplung dazu kommt ist es nicht mehr so rosig.
Warum rechnet man eigentlich nicht mit den 2,5V, die an der "Z- Dioden- Nachbildung" abfallen sondern mit deren Widerstand?
Wenn man noch genauer misst und die Sprungantwort mathematisch nachbildet (wird doch nicht anders gemacht oder?), dann kommen da bestimmt auch noch ein paar dazu (variieren werden sie in der gleichen Modellreihe wohl auch).
Kann man das also als Regel nehmen, ja? Also eine DC- Konstantstromquelle ist ja wohl nicht gerade frequenzabhängig (nur beim Ein- und Ausschalten :) ).
Keine konstante Spannung an einem Eingang. Wie ich hier jetzt schon gelernt habe :) besteht die Schaltung aus einer Gegenkopplung und einer Mitkopplung. Für mich ist dann keine Führungsgröße mehr ersichtlich.
Das ist dann aber sehr, sehr stark vereinfacht oder?
"Heiko Weinbrenner" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.ish.de...
Hallo Heiko,
"ich werd jetzt gleich zum Hirsch".
Das ist die verallgemeinerte Schaltung eines Opamp mit gleichzeitiger Gegenkopplung und Mitkopplung. Diese Aufgabe hatte ich dir ganz am Anfang ans Herz gelegt. Als ich dann bemerkt habe, daß diese Aufgabe noch nicht ganz deinem Wissenstand entspricht, habe ich sie dir ausgerechnet. Für die Instabiltät(Schwingbedingung) sind jegliche Gleichspannungen völlig unerheblich.
Ja.
Ein Vin wie in meiner Schaltung kann man dort haben, muß es aber nicht haben. R_L ist der Kleinsignal-Gesamtwiderstand des am Plus-Eingang des Opamp angeschlossenen externen Netzwerks.
Für die Stabilitätsbetrachtung mußt du dir ein virtuelles Vin denken.
Weil Gleichspannungen nur Offsets sind aber nichts mit der Verstärkung zu tun haben.
Verstärkung = delta_Uout / delta_Uin = dVout/dVin
Und was ist die Ableitung einer Konstanten(Gleichspannung)?
0! -> Geht also nicht in die Verstärkungsberechnung ein.
Wo du schon dauernd von Führungsgröße redest. Am ehesten ist noch V_Z = 2.5V die Führungsgröße da Iout = V_Z/R2 ist. Nur ist die hier nicht gut als Eingangs- größe für eine Stabiltätsbetrachtung geeignet.
Für die Stabiltätsbetrachtung ist es wirklich besser eine virtuelle Spannungsquelle einzubauen wie in obiger Schaltung gezeigt. R3 ist dann R_L.
Ich glaube, dass es jetzt "Klick" gemacht hat. Man geht also jetzt mit einer Wechselspannung an die Sache ran (Vin), die quasi wie eine Störgröße wirkt, die einzige Sache, die die Geschichte "aus dem Tritt" bringen kann, z.B. ein induzierter Impuls oder sowas.
Ich kann jetzt hier keine ASCII- Zeichnung ablegen, aber ich versuche es mal verbal: Der Ausgang eines OPV geht einmal auf eine Reihenschaltung aus einer "Z- Dioden- Nachbildung" (LM385) und einem Widerstand (R1), die "Mittelabzapfung" der Reihenschaltung geht auf den invertierenden Eingang des OPV. Der Ausgang des OPV geht weiterhin auf eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (R2- Stromeinstellung) und dem Lastwiderstand. Die "Mittelabzapfung" dieser Reihenschaltung geht auf den nicht invertierenden Eingang.
Och, beides wäre ja gut, aber zuerst wäre das Letzte wohl besser :)
Ok.
Das kann man nicht abstreiten.
Je weniger desto besser würde ich sagen. Alles über einen Pol will man doch eigentlich eh nicht per Hand berechnen. Bildet die "Tiefpassannahme" auch die Phasenlage gut nach oder kann ein OPV da (stark) ausreißen?
Habe ich auch nicht behauptet. Gleichtaktunterdrueckung existiert.
Wenn eine Z-Diode da ist, ist eine (naeherungsweise) konstante Spannung da. Wenn irgendwo ein Widerstand ist, an dem diese Spannung abfaellt, flieszt da ein konstanter Strom. (Kann mangels Link zum .pdf nix Genaues sagen, wie schon erwaehnt.)
Aehh... wie jetzt?! Willst Du "akademiologische" ((C) Rafael) Theorie betreiben oder OPV-Schaltungen verstehen?
"Sehr, sehr stark vereinfacht" waere ein Modell, das von unendlich hoher Verstaerkung bei unendlich hoher Transit- frequenz ausgeht. Endliche Leerlaufverstaerkung und endliche Transitfrequenz [1] sind schon zwei wichtige Kenngroeszen eines realen OPV.
Der dominierende Pol heiszt dominierend, weil er dominiert. ALLE OPVs haben Tiefpasscharakter, da sie gleichspannungs- gekoppelt sind und eine obere Grenzfrequenz haben. Meinst Du nicht, man sollte erstmal mit einfachen, universellen und praxisrelevanten Ueberlegungen anfangen, ehe man ueber Uebertragungsfunktionen mit zehn Polstellen debattiert?
[1] Ich sage Transitfrequenz, obwohl das strenggenommen falsch ist. Verstaerkungs-Bandbreite-Produkt ist mir zu lang, und GBW ist mir zu bloed.
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