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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Unterschied von Gain-Berechnung


Autor: Kahn (Gast)
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Hallo alle,
ich habe eine Frage an alle.
In Anhang habe ich 2 einfache Schaltungen mit OPAM. Die beiden sind nur
an einem Kondensator unterschiedlich, jedoch der Gain ist immer gleich.

Die Fragen:
1. Spielt der Kondensator keine Rolle bei der Berechung von Gain?
2. Dann welche Rolle hat der Kondensator?
Kahn.

Autor: crazy horse (Gast)
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für die Gleichspannungsverstärkung hat er keinen Einfluss.

Autor: Klaus Bröntgen (Gast)
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wie das verrückte pferd schon andeutete, hat der kondi keinen einfluß
bei "konstanter" eingangsspannung. erst wenn diese zur
wechselspannung mutiert, sinkt der widerstand in der gegenkopplung, die
verstärkung wird kleiner. das ganze hat also tiefpaß-verhalten.
berechnen kannst du das ganze dann komplex, indem du statt mit R mit Z
rechnest und damit eine von omega (bzw. 2*pi*f) abhängige verstärkung
erhälst.

Autor: Kahn (Gast)
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Hallo,
Danke für für die Erklärung.
Das heißt, wenn ich die Werte für die Widerstände dimensionieren will,
muß ich nur die Gleichsgrößen (GleichsSpannung/Gleichsstrom)
berücksichtigen und danach muß ich die AC-Größen in Betracht ziehen und
eventuell die Werte für Widerstände und Kondensatoren varieren.
Oder bin ich auf den falschen Weg?
Kahn.

Autor: Klaus Bröntgen (Gast)
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so in etwa. ich weiß ja nicht, was du genau vorhast. prinzipiell ist Ua=
-(1+R2/R1), wenn wir die 5k als R1 und die 20k als R2 bezeichnen. das
ist dann schon fertig für gleichspannung bzw. "langsame"
wechselspannung (langsam heißt, der widerstand des kondensators kann
noch grob mit "unendlich" im vergleich zu R2 betrachtet werden).
wenn du das ganze wechselspannungsmäßig betrachtest, setzt du halt Z1
und Z2 ( Ua=-(1+Z2/Z1) )ein, wobei Z2=R2||1/(j*omega*C) ist. geht omega
gegen 0 (gleichsspannung) ist Z2=R2. geht omega gegen "viel" oder
"unendlich", ist Z2 sehr klein (geht gegen 0 )und die Verstärkung
sinkt. die werte von R1 und R2 kannst du dabei genauso belassen wie bei
der ersten berechnung.

Autor: Kahn (Gast)
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Danke Klaus Bröntgen,
>>ich weiß ja nicht, was du genau vorhast
Ich bin fast ganz neu in Elektrotechnik versuche zur Zeit mit
Opam-Schaltung auseinanderzusetzen. Das heißt, Dimensionierung von
Opam-Schaltung. Ich habe dabei immer wieder Probleme, mit was soll ich
bei der Dimensionierung anfangen bzw. berechnen. Mit Gleichsgrößen
(GleichsSpannung/Gleichsstrom)oder mit AC-Größen
(AC-Spannung/AC-Strom). Das Ganze ist mir unübersichtlich, deshalb
fange ich mit den 2 kleinen Schaltungen an, die nur an eine Kondi
unterschiedlich sind. Somit weiß ich nach welchem Verfahren ich die
Schaltung dimensionieren muß.
Noch einige Fragen:
1. Wie muß man eine Schaltung mit mehreren Stufen dimensionieren, muß
man zunächst jede einzelne Stufe machen (auch zuerst mit Gleichsgrößen
und AC-Größen und natürlich mit C und L und Co.) ?
2. Wie berechnet man dann aber zum Beispiel ein Feedback von einer
Stufe nach einer vorherigen Stufe?
Kahn.

Autor: Klaus Bröntgen (Gast)
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obs da EINE methode gibt, weiß ich nicht. ich würde der übersicht halber
jede stufe einzeln dimensionieren, die verstärkungen multiplizieren sich
dann zur gesamtverstärkung. man kann auch alles in eine gleichung
schreiben, dann braucht man halt ein eiskaltes händchen bei
mehrfach-bruch-gehacke.....

gib dir einen widerstand vor (R1) und berechne dann R2 (Verstärkung
weißt du ja vorher auch, ist ja bestandteil der zielstellung).
mit R1||R2 hast du dann den eingangswiderstand deiner stufe (also den,
den die signalquelle "sieht"). wähle die widerstände so klein wie
möglich (rauscht weniger), aber natürlich nicht zu klein (stöme werden
zu groß, quelle bricht ein)

zur verwendung von L (induktivitäten) hat unser prof gesagt: wenns auch
ohne geht, dann weglassen! (lieber einen kondensator an anderer stelle
einsetzen...)

rückwirkungen zwischen den stufen sollte es meiner meinung nach nicht
geben, da der ov-ausgang recht niederohmig ist, der eingang recht
hochohmig (bzw. durch deine widerstandswahl festgelegt). die
verstärkerstufe weiß also normalerweise nicht, daß noch eine nachkommt.
allerdings addieren sich die fehler (rauschen/offset), so daß hier gilt:
weniger (stufen) ist mehr!

und verstehe das mit den wechsel/gleichsignalen nicht falsch. die
schaltung links in deinem pdf verstärkt ebenfalls wechselsignale (zb.
audiokram), nur tut sie das frequenzUNabhängig. was ja meist erwünscht
ist...
die schaltung rechts ändert halt mit der frequenz des eingangssignals
ihre verstärkung ->filtercharakteristik

Autor: Kahn (Gast)
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Hallo Klaus Bröntgen,
>>wähle die widerstände so klein wie
>>möglich (rauscht weniger), aber natürlich nicht zu klein (stöme
>>werden zu groß, quelle bricht ein)
Welche Quelle meinst du?

>>rückwirkungen zwischen den stufen sollte es meiner meinung nach
>>nicht geben,
Eigentlich meine ich die Gegen/Mitkopplung von einer Opam-Stufe nach
einer vorherigen Opam-Stufe. Zum Beispiel von Buffer-Verstärker-Stufe
nach dem Pre-Amplifier-Stufe. Wie kann man die Widerstände und/oder
Kondensatoren in der Kopplung dimensionieren?

>>und verstehe das mit den wechsel/gleichsignalen nicht falsch. die
>>schaltung links in deinem pdf verstärkt ebenfalls wechselsignale
Ja. Ich meine eigentlich, dass bei der Dimensionierung einer
Opam-Schaltung müßte vielleicht man in 2 Schritte vorgehen.

1. In dem Schritt betrachtet man nur die Gleichsgrößen, damit kann man
die Widerstände berechnen. Und dann.
2. In dem Schritt zieht man die AC-Größen in Betracht, nun muß man
wirklich mit Filtercharakteristik befassen und darauf kann man die
Werte für C-L und Co. dimensionieren, da man weiß, dass das
Verstärkungsfaktor von Frequenzen abhängig ist.

Ich habe leider keinen Prof. Kannst du bei einem deiner Profs fragen,
ob meine Gedanke richtig oder nichtig ist?

Grüße.

Kahn

Autor: Klaus Bröntgen (Gast)
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>Welche Quelle meinst du?
die, aus der dein zu verstärkendes signal kommt. die wird einen
innenwiderstand haben.

>Eigentlich meine ich die Gegen/Mitkopplung von einer Opam-Stufe nach
>einer vorherigen Opam-Stufe. Zum Beispiel von Buffer-Verstärker-Stufe
>nach dem Pre-Amplifier-Stufe.
ich auch.

>Wie kann man die Widerstände und/oder Kondensatoren in der Kopplung
>dimensionieren?
widerstände: (zitat)
so klein wie möglich (rauscht weniger), aber natürlich nicht zu klein
kondenstoren:
wozu?

>1. In dem Schritt betrachtet man nur die Gleichsgrößen, damit kann
>man die Widerstände berechnen. Und dann.
>2. In dem Schritt zieht man die AC-Größen in Betracht, nun muß man
>wirklich mit Filtercharakteristik befassen und darauf kann man die
>Werte für C-L und Co. dimensionieren, da man weiß, dass das
>Verstärkungsfaktor von Frequenzen abhängig ist.
kommt halt darauf an, was genau du machen willst. genaugenommen sind C
und L auch nur "widerstände", die deine verstärkung beeinflussen.

hast du dir mal
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations...
durchgelesen?

Autor: Kahn (Gast)
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Hallo Klaus Bröntgen,
>>die, aus der dein zu verstärkendes signal kommt. die wird einen
>>innenwiderstand haben.
Tschüldigung, ich habe zu eilig gefragt. Es ist schon klar diese
quelle.

>>kommt halt darauf an, was genau du machen willst. genaugenommen
>>sind C und L auch nur "widerstände", die deine verstärkung
>>beeinflussen.
Ja, schon klar, aber ich meine; man könnte die Dimensionierung etwa in
2 Schritte durchziehen, damit man zuwenigsten einen Überblick während
der Dimensionierung hat.
>>hast du dir mal
>>http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations......
>>durchgelesen?
Auch ja, mehrmal, aber wie du sieht, es gibt auch keine C-L und Co. in
Dimensionierungsbeispiele, und keine Erklärung bzw. Hinweise, wie man
die Dimensionierung einer Schaltung macht, an die C-L anhängen. Dies
fehlt mir eigentlich !!!!
Grüße.
Kahn.

Autor: Klaus Bröntgen (Gast)
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>Ja, schon klar, aber ich meine; man könnte die Dimensionierung etwa in
>2 Schritte durchziehen, damit man zuwenigsten einen Überblick während
>der Dimensionierung hat.
ja natürlich, wenn du es so willst. wie gesagt, ich weiss nicht, ob es
DIE methode schlechthin gibt, mach es so, wie dus dir begreiflich
machen kannst.
>Auch ja, mehrmal, aber wie du sieht, es gibt auch keine C-L und Co.
in
>Dimensionierungsbeispiele, und keine Erklärung bzw. Hinweise, wie man
>die Dimensionierung einer Schaltung macht, an die C-L anhängen.
bist du mal den links am ende der seite nachgegangen? (opamps for
everyone etc.). es gibt auf jeden fall eine menge beispiele und zb.
appnotes von analog devices, die sich damit beschäftigen.
>...an die C-L anhängen.....
und löse dich vom gedanken, induktivitäten einzubauen! die sind ein
wahres übel.
viel erfolg!

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