Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichtakt bei invertierendem Verstärker


von Fragesuchender (Gast)


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Bei einem invertierenden Verstärker entsteht ja ein virtueller 
Massenpunkt. In meinem Aufgabenbuch steht nun, dass bei einem 
invertierenden Verstärker die Gleichtaktspannung keine Bedeutung hat, da 
sie nicht auftritt.

Irgendwie irritiert mich das ..
Bei einem nichtinvertierenden Verstärker müsste dann aber ein 
Gleichtaktanteil vorhanden sein, da es keinen virtuellen Massenpunkt 
gibt.
Ist das richtig?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fragesuchender schrieb:
> Bei einem invertierenden Verstärker entsteht ja ein virtueller
> Massenpunkt. In meinem Aufgabenbuch steht nun, dass bei einem
> invertierenden Verstärker die Gleichtaktspannung keine Bedeutung hat, da
> sie nicht auftritt.
>
> Irgendwie irritiert mich das ..

Stelle und beantworte dir einfach die folgenden beiden Fragen:

1. Welche Spannung liegt beim invertierenden Verstärker am (+) Eingang 
des OPV an? Ist diese Spannung irgendwie von der Eingangsspannung 
abhängig?

2.  Welche Spannung liegt beim invertierenden Verstärker am (-) Eingang 
des OPV an? Ist diese Spannung - zumindest solange der Verstärker nicht 
übersteuert wird - irgendwie von der Eingangsspannung abhängig?

Immer noch irritiert?

Wie sehen die Antworten für den nichtinvertierenden Verstärker aus?
Was ist der Unterschied?

von Fragesuchender (Gast)


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Danke für deine schnelle Antwort!

Also: Beim invertierenden Verstärker liegt am + Eingang keine Spannung, 
da sie nach Masse kurzgeschlossen ist, folglich ist da nichts von der 
Eingangsspannung abhängig.

Am - Eingang wird bei Anlegen der Eingangsspannung erst die gesamte 
Spannung am OP Eingang abfallen und mit der Zeit über den 
Rückkopplungswiderstand gegen 0 streben, daher ist sie Abhängig von der 
Eingangsspannung.

Zum nichtinvertierenden Verstärker:

An den + Eingang wird direkt die Eingangsspannung angelegt, also hängt 
natürlich die Spannung die reinkommt von der Eingangsspannung ab (ist ja 
die selbe Spannung).

Am - Eingang wird sich infolge des Rückkopplungsspannungsteilers am 
Knotenpunkt zwischen R_N und dem R_F ein Potenzial einstellen, welches 
den invertierenden Eingang durchgehend speist. Das Potenzial, das dort 
entsteht, ist von der Eingangsspannung abhängig. Ist das der Grund, 
wieso ein Gleichtaktanteil vorhanden ist und beim invertierenden nicht?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fragesuchender schrieb:
> Am - Eingang wird bei Anlegen der Eingangsspannung erst die gesamte
> Spannung am OP Eingang abfallen und mit der Zeit über den
> Rückkopplungswiderstand gegen 0 streben, daher ist sie Abhängig von der
> Eingangsspannung.

Ähhm. Nein.

Was war nochmal der "virtuelle Massepunkt"?

von Fragesuchender (Gast)


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http://de.wikipedia.org/wiki/Virtuelle_Masse_%28Elektronik%29#/media/File:Inverting_Amplifier.svg

Der Knotenpunkt zwischen R1 und R2 ist ein virtueller Massenpunkt. Beim 
nichtinvertierenden Verstärker existiert der doch nicht, oder?

von Fragesuchender (Gast)


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Entschuldige ... beim Anlegen der Eingangsspannung teilt sich die 
Spannung am OP Eingang in U_DIFF und UR_1 natürlich auf ..

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fragesuchender schrieb:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Virtuelle_Masse_%28El...

Ich weiß das. Du anscheinend nicht ... noch nicht ...

> Der Knotenpunkt zwischen R1 und R2 ist ein virtueller Massenpunkt.

Ja. Und nochmal: was bedeutet "virtueller Massepunkt" für die Spannung 
an diesem Punkt? Ist die wirklich von der Eingangsspannung abhängig?

Wenn es dir hilft, rechne halt ein konkretes Beispiel durch. Verstärkung 
des invertierenden Verstärkers sei V=-10. Eingangsspannung 1V. Der OPV 
habe 120dB (= 1000.000-fach) Leerlaufverstärkung.

Dann noch mal die Frage: existiert da eine (relevante) Abhängigkeit der 
Spannung am OPV-Eingang von der Eingangsspannung der Schaltung?

von Fragesuchender (Gast)


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Nun ich versuch es mal so zu beantworten: Ohne eine Eingangsspannung 
würde dort garkein virtueller Massenpunkt zustande kommen, daher dachte 
ich, dass dieser virtuelle Massenpunkt von der Eingangsspannung abhängig 
wäre.

Vielleicht ist mein Denkansatz auch einfach falsch gerade ...

von Fragesuchender (Gast)


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Ach was schreib ich denn ... natürlich ist ohne Eingangsspannung dort 
auch die Spannung 0! Aber das Potenzial wird dort doch gegen 0 streben 
nach Anlegen einer Eingangsspannung, richtig?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Fragesuchender schrieb:
> Ach was schreib ich denn ... natürlich ist ohne Eingangsspannung dort
> auch die Spannung 0! Aber das Potenzial wird dort doch gegen 0 streben
> nach Anlegen einer Eingangsspannung, richtig?

Eben. Die Spannung dort ist immer (fast) 0. Wie bei einem richtigen 
Massepunkt. Deswegen die Bezeichnung "Virtueller Massepunkt".

Und nun kannst du dir die Frage, ob der OPV an seinen Eingängen eine 
Spannung sieht, sicher selber beantworten. Für beide Schaltungen.

von Fragesuchender (Gast)


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Vielen Dank für deine Hilfe, also war diese Antwort zum 
nichtinvertierenden Verstärker korrekt?

Zum nichtinvertierenden Verstärker:

An den + Eingang wird direkt die Eingangsspannung angelegt, also hängt
natürlich die Spannung die reinkommt von der Eingangsspannung ab (ist ja
die selbe Spannung).

Am - Eingang wird sich infolge des Rückkopplungsspannungsteilers am
Knotenpunkt zwischen R_N und dem R_F ein Potenzial einstellen, welches
den invertierenden Eingang durchgehend speist. Das Potenzial, das dort
entsteht, ist von der Eingangsspannung abhängig. Ist das der Grund,
wieso ein Gleichtaktanteil vorhanden ist und beim invertierenden nicht?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Nachdem du jetzt so weit bist, geh nochmal zurück zum Anfang:

Bekommt der OPV an seinen Eingängen eine Gleichtaktspannung zu sehen, 
wenn er als invertierender Verstärker beschaltet ist? Ja oder nein?

Selbe Frage für "nichtinvertierender Verstärker".

von Fragesuchender (Gast)


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Okay,

wenn er als invertierender Verstärker beschaltet ist, sieht er keine 
Gleichtaktspannung an seinen Eingängen, da P zur Masse kurzgeschlossen 
ist und somit auf 0 Volt liegt und das Potential am N Knotenpunkt 
ebenfalls 0 V beträgt. Er sieht eigentlich garnichts.

Beim nichtinvertierenden Verstärker, gibt es keine virtuelle Masse. Der 
Knotenpunkt am Rückkopplungsspannungsteiler nimmt ein Potenzial an, dass 
erst durch die verstärkte Eingangsspannung zustande kommt. Demzufolge 
muss dort ein Gleichtaktanteil im Eingangssignal vorhanden sein. Ist das 
richtig?

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