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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Operationsverstärker


Autor: Timo Lobi (peter94)
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Guten Morgen,

könnt ihr mir vielleicht erklären, wann man einen invertierenden OPV und 
wann einen nicht-invertierenden OPV benutzen sollte?

Ich habe hier hier eine Aufgabe: Ich soll eine einfache OPV Schaltung 
aufbauen mit einer Konstantstromquelle Uref=2,4V, konstanten I=5mA und 
einem Präzisonswiderstand 480 Ohm. Diese soll benutzt werden zur 
Temperaturmessung mittels einem Temperatursensor (100 Ohm bei 0°C).
Jetzt finde ich es logisch einen invertierenden OPV zu nehmen und den 
Temperatursensor als R2 zu benutzen. Da die negative Spannung die über 
den Sensor abfällt auch gleich U Ausgang ist.

Hätte ich den nicht-invertierenden OPV benutzt wäre U Ausgang doch nicht 
gleich U Temperatursensor???

Bei der nächsten Aufgabe weiß ich allerdings nicht, welchen OPV ich 
nehmen soll?
Die lautet: Entwerfen sie einen geeigneten OP-basierten Verstärker mit 
einem Thermoelement als Gleichspannungsquelle mit hohen Innenwiderstand, 
die eine Spannung von 22 μV/K liefert. Diese Spannung soll auf eine 
Empfindlichkeit von 10 mV/K verstärkt werden.

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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hm willste jetzt nacheinander alle deine fernstudiums-aufgaben zum 
TK-elektroniker oder was immer das werden soll hier von anderen lösen 
lassen? die sind nicht dazu da, daß du sie von anderen erledigen läßt, 
sondern zum selber nachdenken, reinarbeiten und vor allem verstehen!

Autor: MaWin (Gast)
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Invertierend: Kein Fehler durch mangelnde Common Mode Rejection.
Nicht-invertierend: Weniger Rauschen weil weniger Spannung über dem 
Rückkopplungswiderstand.

Grundlagen
http://www-s.ti.com/sc/psheets/slod006b/slod006b.pdf
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archi...

Autor: Dieter Werner (Gast)
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Die ausschlaggebende Aussage ist hier mit hohem Innenwiderstand.
Der Strom in den Summenpunkt eines invertierenden OP würde in diesem 
Fall massiv stören.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Timo Lobi schrieb:

>  Datum: 19.01.2011 12:32

> Guten Morgen,

Gerade aufgestanden???

>
> Bei der nächsten Aufgabe weiß ich allerdings nicht, welchen OPV ich
> nehmen soll?
> Die lautet: Entwerfen sie einen geeigneten OP-basierten Verstärker mit
> einem Thermoelement als Gleichspannungsquelle mit hohen Innenwiderstand,


Das keyword fiel, folglich: nicht-invertierenden OPV nehmen

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Timo Lobi schrieb:
> Jetzt finde ich es logisch einen invertierenden OPV zu nehmen und den
> Temperatursensor als R2 zu benutzen.
Wo ist der R2? Auf welche Schaltung beziehst du dich?

> Ich habe hier hier eine Aufgabe:
Mal doch da ein einen Schaltplan, wie du dir das vorstellen würdest...

Du weißt schon, wie eine KSQ mit OpAmp grundsätzlich aussieht?

Timo Lobi schrieb:
> Die lautet: Entwerfen sie einen geeigneten OP-basierten Verstärker mit
> einem Thermoelement als Gleichspannungsquelle mit hohen Innenwiderstand,
Hoher Innenwiderstand --> nichtinvertierender Verstärker
> die eine Spannung von 22 μV/K liefert. Diese Spannung soll auf eine
> Empfindlichkeit von 10 mV/K verstärkt werden.
Also: Verstärkung von 10mV/22uV = 454,5

Autor: Timo Lobi (peter94)
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@Ben: Sorry ich bin im Bereich Biotechnologie und hab in meinem Studium 
nur eine Vorlesung die mit Elektronik zu tun hat. Deswegen auch meine 
vll. stümperhaften Fragen. Da ich an den beiden Aufgaben, die ich 
gepostet habe, schon länger überlege, wollte ich einfach nur wissen, ob 
ich auf dem richtigen Weg bin. Nerven wollte ich nicht. Wenn ja, dann 
tut es mir Leid.

Also so würde ich mir die Schaltungen vorstellen bzw. dimensionieren. 
Hoffe man kann es erkennen.
Die erste Schaltung soll zu dem Thema Temperatursensor sein, ist falsch 
betitelt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Noch den +Eingang des oberen OPs an Masse gelegt, dann passt das.

Und ein kleiner Schönheitsfehler:
an Leitungen, die miteinander verbunden sind, kommen Punkte.

Autor: Timo Lobi (peter94)
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Vielen Dank :)

Jetzt will ich gerne die Widerstandsänderung des Sensors mit dem ADC 
eines Mikrocontrollers digitalisieren. Der Eingangsspannungsbereich des 
ADC-Mikrocontrollers war zumindest bei uns im Praktikum 0 bis +10V.

Jetzt wäre es doch meine Aufgabe, erstens den Messbereich festzulegen 
damit ich weiß welche Minimalen / Maximalen Spannungen am Ausgang 
auftreten können. Und diese Ausgangsspannung müsste ich doch mit einem 
zweiten Verstärker in den Bereich 0-10V verstärken.

Meine Idee:
Laut Zeichnung muss ich meine Ausgangsspannungen um den Faktor -10 
verstärken.
D.h. ich nehme einen invertierenden Verstärker (wegen 
Vorzeichenwechsel). Und dimensionieren ihn mit 10 kOhm / 1 kOhm = 10. 
Als U Eingang nehme ich den U Ausgang der Schaltung mit dem Sensor.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Timo Lobi schrieb:
> Meine Idee:
Ja. Passt so.

Autor: ET (Gast)
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Das Ganze würde aber nur dann funktionieren, wenn die Verstärker 
Symmetrisch versorgt werden z.B. -10V -- +10V. Bei einer symmetrischen 
Versorgung 0V -- +10V funktioniert die Schaltung nicht. Die 
Ausgangsspannung würde bei dieser Dimensionierung 0V bleiben.

Autor: ET (Gast)
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"Bei einer symmetrischen Versorgung 0V -- +10V..."

Korrektur: es muss natürlich bei "unsymmetrischen" Versorgung heißen

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