Verstärkungsregelung mit OpAmp

Markus schrieb:

rd

egt?

Das macht man, damit die Wechselspannungsverst=E4rkung einstellbar ist, die Gleichspannungsverst=E4rkung aber nur "Eins" ist. So h=E4lt man den Einfluss der Offsetspannung gering. Bei unipolarer Stromversorgung gen=FCgt aber ein Standardelko. Es muss kein bipolarer sein. Gruss Harald

"Harald Wilhelms"

Hallo Harald,

Achso. Das ergibt Sinn.

Das heißt also die Schaltung ist wirklich Mist! Denn wenn man die Masse in die Mitte zieht spricht man doch von bipolarer Spannungsversorgung, oder? Denn genau das war ja in der Skizze der Fall.

Da ist nämlich ein Fehler in der Gesamtschaltung, warum es in der Schaltung seltsame Schwingkreiseffekte gibt, wenn man die Verstärkung bzw. den Poti voll hochregelt.

Danke dir!

MfG,

Markus

Hi,

Ich sehe nur eine unipolare Kapazität.

Der Kondensator ist in der Auslegung wirklich sehr groß und macht als Elko auch nur Sinn, wenn V- = GND ist.

Kaputtgehen wird der Elko bei 100k Vorwiderstand zwar so schnell nicht, aber sauber ist das trotzdem nicht.

Mit Schwingproblemen hat der Elko ganz sicher nichts zu tun.

Michael

Markus schrieb: [...]

Den +V und -V - Anschl=FCssen am LM324 zu folgern handelt es sich um eine bipolare Versorgung (auch wenn der LM324 selbst f=FCr unipolare Versorgung geeignet w=E4re).

[...]

"Voll hochregelt" w=E4re in Deinem Fallm die Leerlaufverst=E4rkung des OP. Wenn n=E4mlich der Schleifer komplett gegen Masse gezogen wird, wird die R=FCckkopplung null. Vern=FCnftigerweise geh=F6rt also noch ein Widerstand zwischen Elko und Poti, um die maximale Verst=E4rkung zu begrenzen.

Gegen eine trotzdem verbleibende Schwingneigung hilft meist ein kleiner Kondensator, so ca. 47pF, vom Ausgang direkt auf den invertierenden Eingang (reduziert die Phasenverschiebung).

Man k=F6nnte auch den Phasengang der offenen Schleifenverst=E4rkung berechnen, das macht bei einer derart einfachen Schaltung allerdings keinen Sinn. Im Notfall k=F6nnte man den besagten Kondensator so berechnen, dass der Frequenzgang gr=F6=DFer ist als die gew=FCnschte obere Grenzfrequenz.

Alles in allem handelt es sich bei dem von Dir dargestellten Schaltbild wohl eher um ein Prinzipschaltbild, welches f=FCr den praktischen Einsatz noch erg=E4nzt werden muss.

Der Elko begrenzt die untere Grenzfrequenz und sollte, je nach Anwendungsfall (Audio?) nach M=F6glichkeit nicht als Elko ausgef=FChrt sein.

Das alles war jetzt wirklich Pi mal Daumen und absolut unwissenschaftlich, aber zum Aufbau einer Schaltung sollten die Tipps reichen.

ciao

Marcus

[....]

es gibt hier IMHO 2 Quellen für Instabilität, wenn das Poti ganz heruntergedreht ist und "ideales" Differenzieren erscheint.

Der 1. Grund liegt in der thermischen Rückkopplung (nichtlineares Verhalten) der Leistungsendstufe aud den Eingangsdifferenzverstärker und der thermischen Modulation der Offsetspannung. Vor allem bei bipolaren OPs kann eine Kippschwingung < 1 Hz dadurch entstehen, mir ist das mal passiert. Es war sehr schwierig, den Grund dafür herauszufinden. OPs mit FET-Eingängen sind dafür möglicherweise nicht so empfindlich oder solche, die gut symmetriert sind wie die OPx7-Reihe oder so oder wenn die Offsetspannung sorgfältig abgeglichen ist.

Der 2. Grund für Instabilität bei höheren Frequenzen wurde von Marcus schon benannt, Du darfst das Poti einfach nicht ganz runterdrehen. Ich kann Dir noch Gleichungen angeben:

R1= zusätzlicher Widerstand in Reihe zu C=470 uF zur Begrenzung der max. Verstärkung Ck= Kompensationskapazität zwischen Ausgang und inv. Eingang om1=2*pi*f1= Einsfrequenz des OPs

1/(R1*Ck) < om1 Stabilitätskriterium für Differenzierer

f1 findest Du im Datenblatt des OPs, R1 und Ck legst Du selber fest. Damit wird natürlich der nutzbare Frequenzbereich eingeschränkt, also müßte der OP evtl. noch passend ausgewählt werden. Vergiß aber nicht, daß das Rauschen _immer_ mitverstärkt wird, das ist bei Hochpässen immer das Problem.

mfg. Winfried

Genau. Allerdings ist die Schaltung offenbar split supply. Da die Wechselspannung nur über 100k zum Elko kommt, geht man wohl davon aus, dass die erlaubte Umkehrspannung von

2 V nie erreicht wird. Der DC-Anteil am Elko ist nur die Offsetspannung plus Eingagsstrom * 100k max. Das wären beim 324 aber nur 50nA, ergibt zusätliche 5mV. Da der Eingangsstrom beim 324 aber negativ ist, hätte ein Pedant jetzt den Elko anders rum eingebaut ;-]. Beim Runterdrehn des Potis (raufdrehen der Verstärkung) wird bei dieser "Schaltung" allerdings Unendlich für hohe Frequenzen erreicht, das wird nicht gutgehen.

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mfg Rolf Bombach

Rolf_Bombach schrieb:

Naja, "unendlich" wird der 324 wohl h=F6chstens zu 99% erreichen. :-) Aber vielleicht k=F6nnte man die Schaltung dann als Sinus/Rechteckwandler verwenden. (Beim 324 wohl eher Trapez statt Rechteck) Gruss Harald

Naja, _theoretisch_ natürlich, wir hoffen doch, dass niemand das praktisch nachbaut, von Ausnahmen mal abgesehen ;-). Und das Trapez wird unten wohl so Füsschen haben, bräuchte man noch Apodisierung.

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mfg Rolf Bombach

Rolf_Bombach schrieb:

Also kein Sans Serif Trapez. :-) SCNR Harald