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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Opv Phasengang


Autor: Alex (Gast)
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Hallo Leute

Ich bin neu in Sachen OPV. Ich habe ein Simulationsschaltung mit einem 
OPV (nicht invertierender Verstärker mit zweifacher Verstärkung). Die 
Simulation zeigt eine Phasenverschiebung von 20 Grad. Meine Frage ist: 
Ist diese Verschiebung normal oder kann man oder muss man sie 
kompensieren?  Und wie kann man das kompensieren?  Kann mir bitte jemand 
das erklären?

Danke.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Alex schrieb:
> Die Simulation zeigt eine Phasenverschiebung von 20 Grad. Meine Frage
> ist: Ist diese Verschiebung normal oder kann man oder muss man sie
> kompensieren?

Bei niedrigen Frequenzen sollte die Phaseverschiebung vernachlässigbar
sein. Was eine "niedrige" Frequenz ist, hängt vom Typ des Opamp ab, es
gibt langsame und schnelle.

Autor: Alex (Gast)
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Meine Frequenz liegt bei 20 Hz

Autor: Ute (Gast)
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Schaltung?

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Die Verschiebung ist normal. Ja, man sollte sie kompensieren; meistens 
ist das aber schon passiert (universalkompensiert). Bei fehlender 
Kompensation kann eine Gegenkopplung schlimmstenfalls zur Mittkopplung 
werden, wenn die Verschiebung betragsmäßig 180° übersteigt.

Normalerweise (...) sackt die Phasenverschiebung mit steigender Frequenz 
gegen -180° ab, wobei sie bei der Grenzfrequenz irgendwann mal bei 45° 
vorbeischaut. Je nach Beschaltung sieht das natürlich anders aus.
Insofern marschierst du mit 20° Verschiebung schon recht stramm in 
Richtung Grenzfrequenz und wirst möglicherweise einen schnelleren OPV 
benötigen :-)

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Du bist wahrscheinlich in der Nähe der unteren Grenzfrequenz deiner 
Eingangs-RC-Kombination (Wechselspannungskopplung).
Zeig mal deinen Schaltplan.

Autor: Alex (Gast)
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Ich habe einen OPV mit einer Transitfrequenz von 350 MHz. Ist die 
Verschiebung vernachlässigter?
Wie kann man die Verschiebung kompensieren?

Autor: Ute (Gast)
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ZEIGE DEINE SCHALTUNG!

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Alex schrieb:
> Ich habe einen OPV mit einer Transitfrequenz von 350 MHz.

Hui, da sollten 20Hz nicht phasenverschoben werden. Dann liegt es
wahrscheinlich an irgendwelchen Hochpässen in der Schaltung wie von
Helmut vermutet. Der Schaltplan klärt das sicher auf.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Alex, ohne Schaltplan wird das nichts mit der Hilfe. Zeig mal.

Autor: Alex (Gast)
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Ups , 20MHz

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Alex schrieb:
> Ups , 20MHz
Zeig' mal deinen Schaltplan und Aufbau...

Autor: Alex (Gast)
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Das ist ganz normaler nichtinvertierender Verstärker mit Verstärkung 2. 
Beide Wiederstände sind 100 Ohm. Am nichtinvertierenden Eingang liegt 
ein Sinussignal.
Ich kann leider die Schaltung nicht hochladen.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Was für einen Opamp hast du genau?

Autor: Ute (Gast)
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>Ich kann leider die Schaltung nicht hochladen.

Doch, wenn du das simuliert hast. Wenn das Simulationsfenster geöffnet 
ist, die Druck-Taste auf deiner Windows-Tastatur drücken, also einen 
Screen-Dump machen. Dann "Paint" öffnen und in "Bearbeiten" "Einfügen" 
anklicken. Dann abspeichern.

Viele Simulatoren haben übrigens auch selbst eine Screen-Dump-Funktion, 
mit der man bequem ein Bild abspeichern kann.

Hast du irgendwo Caps im Signalweg?

Autor: Alex (Gast)
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OPV AD8039ARZ

Autor: Alex (Gast)
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Leute ich kann die Schaltung nicht hochladen da ich gerade von meinem 
Handy schreibe. Wie schon oben gesagt die Schaltung besteht nur aus drei 
Bauteilen: zwei Wiederstände und ein OP.

Autor: Ute (Gast)
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Warum weichst du von den empfohlenen 1k Beschaltungs-Widerständen ab?

Wie groß ist deine Lastimpedanz? Wie groß ist die Ausgangs-Amplitude?

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Wie ist dein Aufbau? Hast du Streukapzitäten im Dunstkreis des 
invertierenden Eingangs vermieden?

Autor: Alex (Gast)
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Ausgang 12 V, Last 10 Ohm.

Autor: Ute (Gast)
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>Ausgang 12 V, Last 10 Ohm.

DAS geht natürlich garnicht! Die Ausgangsspannung ist völlig 
unrealistisch und die Ausgangslast entspricht einem Kurzschluß!

Autor: Alex (Gast)
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Was hat der Frequenzband mit der last und ausgangsspannung zu tun. Ich 
will nur nur erfahren wie ist es mit der Phase (s. oben)

Autor: Ute (Gast)
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>Was hat der Frequenzband mit der last und ausgangsspannung zu tun. Ich
>will nur nur erfahren wie ist es mit der Phase (s. oben)

Du betreibst den OPamp in einem Bereich, in dem er nicht ordnungsgemäß 
arbeiten kann (-> Kurzschluß am Ausgang). So zeigt er dir eine 
Phasendrehung, die er bei korrekter Beschaltung normalerweise nicht hat.

Autor: Alex (Gast)
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Danke für eure Hilfe. Ich höre auf.

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Hier sind drei Simulationsläufe, die den Einfluss der Wahl der
Widerstände auf Grenzfrequenz und Phasenverschiebung zeigen:
Bild               R_GK/Ω    R_Last/Ω
—————————————————————————————————————
ad8039-1000.png     1000        —
ad8039-100.png       100        —
ad8039-100-10.png    100       10
—————————————————————————————————————

Alles klar?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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20MHz. 12V. 10 Ohm. Wow. Sinnvoll bei diesen Frequenzen sind kleiner 
gleich 1V & 50 Ohm oder hoeher.

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