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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2 Eigenschaften des OPV


Autor: Felix Heinz (felix83)
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Hallo alle zusammen,

ich habe grundlegende Fragen zu OP oder besser gesagt zu einem realen 
OP. Mir geht es im Grunde um zwei Eigenschaften, die ich noch nicht ganz 
verstanden habe. In erster Linie um die Verzerrung des OPV und zweitens 
um das Offsetproblem des OPs.

Unser Prof. hatte letztes die Frage gestellt, ob ein realer OP eine
lineare oder eine nicht lineare Verzerrung habe?
Die Antwort war LINEARE! Aber warum? Ich meine, ich hätts auch so 
geraten, da bekannterweise ein OP die Differenz der Eingangssignale 
linear verstärkt und in seinem Aussteuerbereich "linear" ausgesteuert 
werden kann, solange dieser die Betriebsspannung - die Grenzen - nicht 
überschreitet. Bin mir aber nicht sicher ob diese Erklärung hinreichend 
ist oder ob es eine bessere Aussage gibt.

Das zweite Problem ist der Offset. Es gibt ja den Offsetstrom und die 
Offsetspannung. Im Prinzip ist doch die Eingangsoffsetspannung, die 
Eingangsdifferenzspannung Ud, bei der die Ausgangsspannung 0V betragen 
würde. Da der Op nicht exakt gleich verstärkt sind die 
Eingangsruheströme Ib+ und Ib- nicht gleich und die Differenz davon ist 
der Offsetstrom. Was ich jedoch nicht verstehe ist die Messung dieser 
beiden Eigenschaften. Sprich:
Wo ist der Unterschied zwischen einer Messung der Offsetspannung bzw. 
des Offsetstroms ?
Ich weiss, klingt ein bisschen blöd, aber für mich liegen die beiden 
Eigenschaften derart dicht beieinander...da beide bei einem realen OPV 
vorhanden sind. Ich meine er hätte mal behauptet, man könne anhand eines 
nichtinvertierenden Verstärkers bzw. Elektrometerverstärkers den Offset 
messen, allerdings haben wir in unseren Übungsaufgaben Diesen immer als 
ideal angenommen.

Ich hoffe ihr könnt mir den Unterschied der Messung/lineare Verzerrung 
verdeutlichen und meine Überlegung ergänzen.

Vielen Dank :-)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Felix Heinz schrieb:
> Hallo alle zusammen,....
>
> Das zweite Problem ist der Offset. Es gibt ja den Offsetstrom und die
> Offsetspannung.

Ja.

> Im Prinzip ist doch die Eingangsoffsetspannung, die
> Eingangsdifferenzspannung Ud, bei der die Ausgangsspannung 0V betragen
> würde.

Geanso ist das.

> Da der Op nicht exakt gleich verstärkt sind die
> Eingangsruheströme Ib+ und Ib- nicht gleich und die Differenz davon ist
> der Offsetstrom. Was ich jedoch nicht verstehe ist die Messung dieser
> beiden Eigenschaften. Sprich:
> Wo ist der Unterschied zwischen einer Messung der Offsetspannung bzw.
> des Offsetstroms ?

Der Offset strom stäört Dich /den mißt Du, wenn Du den OPV mit 
Widerständne beschaltest.
Eben an den erzeugt Ios eine Spanungsfall, den der OPV verstärkt .
Das bewirkt einen Fehler im Ausgangsignal. Etc.


> ... Ich meine er hätte mal behauptet, man könne anhand eines
> nichtinvertierenden Verstärkers bzw. Elektrometerverstärkers den Offset
> messen,


Mit dem Elektrometerverstärker V=1 und den eingag gen GND: Dann ist Vout 
die Offsetspannung.

Fügst Du nun Widerstände ein, hast Du  die Chance die Offsetströme zu 
messen.


> allerdings haben wir in unseren Übungsaufgaben Diesen immer als
> ideal angenommen.
>

Schon ok, die modernen OPV Typen sind auch sehr dicht am Ideal des 
fehlerfreien Verstärkers für die meistne Alltagsanwendugnne.

> Ich hoffe ihr könnt mir den Unterschied der Messung/lineare Verzerrung
> verdeutlichen und meine Überlegung ergänzen.

s.o.


hth,
Andrew

Autor: Z8 (Gast)
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Hi  Andrew Taylor,

ist Deine Tastatur zu langsam oder sind Deine Finger zu schnell?

Z8 :)

Autor: Felix Heinz (felix83)
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Hallo,

wenn ich dass richtig verstehe, verwende ich für die Messung einer 
Offsetspannung ein Elko ohne Widerstände, quasi einen Spannungsfolger.

Und für die Offsetstöme einen normalen Elektrometerverstärker, wobei
der OPV nicht ideal ist und deshalb mit Eingangsruheströme behaftet ist.
Sollte meine Aussage nicht stimmen, so bitte ich im Anhang eine 
Zeichnung der Schaltung hinzu zufügen.

Was ist mit der linearen Verstärkung, liege ich da mit meiner Aussage 
richtig?

mfg

felix

Autor: Jens G. (jensig)
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Mit linearer Verzerrung meint er wohl einfach den Frequenz/Phasengang. 
Das hat jedes Bauteil, und ist sicherlich keine Besonderheit des OPV.
Nichtlineare Verzerrungen entstehen durch die Nichtlinearitäten der 
Teile, was bei Aussteuerung zusätzliche Frequenzen/Mischprodukte 
produziert. Die hat ein OPV auch, und zwar nicht zu wenig (je nach Typ). 
Nur werden die durch Gegenkopplung weitgehend unterdrückt. Hätte er 
keine nichtlineare Verzerrungen, könnten wir lässig Verstärker mit 
Klirr=0% bauen. Klar gibt es OPV, die schon durch ihre innere 
Architektur ziemlich gut linearisiert sind (irgendwelche OPV für 
Audioanwendungen z.B.), aber ein klitzekleinwenig klirrt es auch da 
noch. Also summasumarum - so verzerrrungsfrei (nichtlinear) sind die 
nicht, wie es Dein Professor erzählen will.

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