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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Operationsverstärker - Ausgänge parallel schalten?


Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Hallo!

ich muss einen Filter designen der aus einem breitbandigen Signal 20kHz, 
39kHz und 55kHz herausfiltert.
Nun habe ich 3 Sallen-Key BP Filter parallel geschaltet und das ganze 
mit LTSpice simuliert. Das Ergebnis ist, dass am Ausgang kein 
vernünftiges Signal mehr rauskommt.
Das Problem ist wohl dass wenn ich Ausgänge von OPAmps parallel schalte, 
dann versuchen die gegenseitig sich die Regeldifferenzen wegzuregeln, 
was nicht klappen kann, oder wie seht Ihr das?

Wie kann man das ganze entkoppeln? Addierverstärker? Hochohmig 
verbinden?

Gruß,

     Hendrik

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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> Addierverstärker? Hochohmig
verbinden?


Beides ist machbar.
Direktes Verbinden der Ausgänge ist dagegen nicht gut.


hth,
Andrew

Autor: Dieter Stotz (bulova)
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Hendrik,

herausfiltern? Das heißt, die drei Frequenzen bzw. Bereiche stellen das 
Nutzsignal dar? Oder sollen diese unterdrückt werden?

Jedenfalls die Parallelschaltung der Ausgänge geht nicht, man sollte mit 
Widerständen (>= 1k) entkoppeln.

Dieter

Autor: Heinrich H. (Firma: Ich.AG) (hhanff)
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Die drei Frequenzen bzw. Bereiche stellen das Nutzsignal dar!
Danke für die Antworten. Ich werde das nachher mal simulieren.

Gruß,


    H

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> ich muss einen Filter designen der aus einem breitbandigen Signal 20kHz,
> 39kHz und 55kHz herausfiltert.
Bandpaß oder Bandsperre?

> Nun habe ich 3 Sallen-Key BP Filter parallel geschaltet und das ganze
> mit LTSpice simuliert. Das Ergebnis ist, dass am Ausgang kein
> vernünftiges Signal mehr rauskommt.
> Das Problem ist wohl dass wenn ich Ausgänge von OPAmps parallel schalte,
> dann versuchen die gegenseitig sich die Regeldifferenzen wegzuregeln,
> was nicht klappen kann, oder wie seht Ihr das?
Ein OPV ist eine Spannungsquelle mit kleinem Innenwiderstand.
Spannungsquellen mögen es überhaupt nicht, wenn man sie 
parallelschaltet. Dadurch erzwingt man nämlich identische Spannungen an 
den Klemmen. Das verursacht große Ausgleichsströme zwischen den 
einzelnen Quellen, die nur durch die Innenwiderstände der OPV (und die 
Sättigung) begrenzt werden.

> Wie kann man das ganze entkoppeln? Addierverstärker? Hochohmig
> verbinden?
Beides ist machbar. Ich gebe dem Addierverstärker den Vorzug, da die 
Ausgangsspannung dann gleichzeitig gepuffert ist.

Je nach Anwendung kannst Du die Filter aber auch mit einem einzigen OPV 
herausfiltern (ich gehe mal davon aus, daß Du einen Bandpaß meinst). 
Also etwa so:



U1     L1         C1         R1                         R
-----||||||-------| | -----######------|       |------#####---|
                                       |       |              |
U2     L2         C2         R2        |       |    |\        |
-----||||||-------| | -----######------|------------|-\       |
                                       |            |  \------|
U3     L3         C3         R3        |        ----|+ /
-----||||||-------| | -----######------|       GND  | /
                                                    |/

Und wenn es das andere "herausfiltern" ist, nimmst Du einen 
Parallelschwingkreis statt eines Serienschwingkreises.

Du hast jetzt für jedes Filter drei Freiheitsgrade:

1) Der Widerstand (R1, R2, R3) ist der Eingangswiderstand, den die 
Schaltung im Nutzfrequenzbereich haben soll.

2) Das Produkt L*C bestimmt die jeweilige Frequenz:
fg = 1/(2*pi*sqrt{LC})

3) Das Verhältnis L/C bestimmt die Bandbreite.


Gruß,
  Michael

Autor: aha (Gast)
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Falls die 3 Frequernzen herausgefiltert werden sollen, so muessen die 
filter hintereinander und nicht parallel sein.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Aha,

> Falls die 3 Frequernzen herausgefiltert werden sollen, so muessen die
> filter hintereinander und nicht parallel sein.

Bei einem Parallelschwingkreis (Bandsperre) funktioniert das so
tatsächlich nicht, da hast Du recht. Da gehören die Zweige in Reihe.

Mein Ansatz scheitert im Audiofrequenzbereich aber noch eher daran, daß 
die Filter zu breitbandig werden, wenn man handhabbare Bauelementgrößen 
haben will. So geht's also nur für Frequenzen im MHz-Bereich.


Gruß,
 Michael

Autor: xXXxXXx (Gast)
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Hallo!

Könnt ihr mir beantworten, warum die Ausgänge von K6.1 und K6.2 parallel 
geschaltet sind? Es geht um Operationsverstärker des Types LM393.

LG

Autor: Tobi. S (Gast)
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Das sind Komparatoren mit Open-Collector Ausgang ...
Wenn dus nicht schaffst ins Datenblatt zu schauen solltest du dir
mal Gedanken machen ob du im richtigen Gewerbe unterwegs bist ....

Autor: xXXxXXx (Gast)
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Hallo Tobi!

Danke für deine Antwort.
Ich hab ins Datenblatt geschaut und auch gefunden, dass es 
Open-Collector-Ausgänge sind. Ich dachte nur nicht, dass die Antwort so 
einfach ist...

LG

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