Wofür ist diese Diode im Rückkopplungszweig?

OP #4465227
Lesenswert?

Hallo Leute,

habe dieses Jahr im Frühjahr meine Abschlussprüfung Teil 1 als 
Elektroniker für Geräte und Systeme.
Wir bekommen immer schon im voraus Bereitstellungsunterlagen, in dem 
auch der Schaltplan angegeben ist, für die Platine die wir löten müssen.
Eigentlich ist die genaue Funktion für uns in der praktischen Prüfung 
erst einmal egal, da wir dort eh Schritt für Schritt gesagt bekommen was 
wir messen sollen etc. Trotzdem interessiert mich der Schaltplan, und 
ich verstehe ihn eigentlich auch bis auf eine Kleinigkeit, habe den 
Schaltplan einmal angehängt.

Wofür könnte diese Diode (rot Markiert) da sein?
Sollte ein OP als Logarithmierer arbeiten, wäre die Diode ja anders 
herum gepolt.
Habe auch meinen Ausbilder gefragt, jedoch weiß er auch nicht weiter bzw 
ist überfragt und unser Lehrer wusste auch nicht wofür sie da ist.
Vielleicht weiß ja einer von euch weiter, wäre echt sehr dankbar, bin ja 
erst im 2. Lehrjahr und habe Schaltungstechnisch jetzt nicht so die 
Ahnung.

Danke schonmal
Angehängte Dateien:
#4465250
Lesenswert?

Hallo,

ich muss sagen so auf die Schnelle verstehe ich das auch nicht. Von R5 
oben kommt Strom, dieser kann aber nicht durch R19 und auch nicht in den 
OP. Dann steigt das Potential am invertierenden Eingang des OPs an und 
die Ausgangsspannung geht ins negative, was jedoch die Eingangsspannung 
kaum beeinflussen wird.

Was wird denn an den beiden Klemmen X6:8 und 6:9 angeschlossen?

Und es ist nicht ausgeschlossen das in den Prüfungsunterlagen Fehler 
drin sind. Hatte ich auch bei meiner Prüfung...

Viele Grüße
Michael
#4465251
Lesenswert?

Ich vermute mal, daß die Diode zur Verhinderung einer 
Übersteuerung/Sättigung da ist. Denn der Ausgang des OPV sowie der 
invertierende Eingang gehen auf zwei Anschlußpunkte. Dort wird 
wahrscheinlich ein externer, variabler Widersand angeschlossen, welcher 
die Verstärkung des OPV bestimmt.
Gast #4465265
Lesenswert?

Das ist doch keine korrekte Rückkopplung? Im Prinzip ist das ganz nur 
ein Komparator, aber mit maximaler Differenz vom negativen Eingang zum 
Ausgang von -U_d für ein negatives Eingangssignal.

Für den Fall einer negativen Eingangsspannung muss deine Signalquelle 
aber den ganzen Strom liefern, da der OP in dem Fall ja eigentlich in 
Richtung positive Versorgung treiben will. Seltsame Schaltung...

Simuliert sieht es mal ähnlich wirr aus wie es klingt :-D
#4465306
Lesenswert?

Bei deiner Simulation solltest du die Spannung von V1 nicht ohne 
Vorwiderstand auf die Schaltung geben. Bau doch mal einen 1K rein und 
simuliere nochmal...

War da nicht mal was mit Logarithmierer oder so? Vielleicht solltest du 
auch keine Schottky-Diode für die Simulation verwenden, sondern eine 
normale Siliziumdiode....
OP #4465354
Lesenswert?

Hey Leute, Danke für eure bisherige Hilfe! :)

Das hier sind die kompletten Bereitstellungsunterlagen
https://www.stuttgart.ihk24.de/blob/sihk24/aus_und_weiterbildung/pal/Elektroberufe/Materialbereitstellung_Ausbildungsbetrieb/Fruehjahr_2016/3001754/e532c86ce53f9f96f20b136709124384/F16_3190_B1-data.pdf

Jedoch findet man da auch nicht mehr über die Klemmen  X6:8 und X6:9 
heraus.
Lediglich dass Klemme 8 und Klemme 9  2mm Buchsen sind.
Gast #4465398
Lesenswert?

Peter D. schrieb:
> Ich kann mich dunkel erinnern, daß solche uralt Dinosaurier-OPVs einen
> Latchup hatten, den soll wohl die Diode verhindern.

Der 741 macht keinen Lachtup.

Falk hatte im Prinzip schon die richtige Antwort gegeben.
Wenn die Stromquellen T1-T3 abgeschaltet sind, kann kein Biasstrom in 
den -Eingang fließen, der Eingangsdifferenzverstärker ist voll am 
Anschlag, der Ausgang auch und es würde lange dauern bis der OPV wieder 
arbeitsfähig ist.
Gast #4465776
Lesenswert?

Eine Vermutung, wie's werden soll:

Mit T1, T2, T3 soll ein 3 bit DA Wandler mit R-2R Netzwerk gebaut 
werden. Der Summenausgangsstrom dieses DA Wandlers soll mit
dem I zu U Konverter um die beiden OPs in eine einstellbare 
Ausgangsspannung konvertiert werden. Die Ausgangsstufe des ersten OPS K2 
antwortet so, daß die Differenzspannung an seinen Eingängen 0 wird, also 
ist die Summenschiene T1-T3 spannungsmäßig auf GND (virtueller 
Nullpunkt).

So weit die Theorie. Leider ist die Schaltung in mehreren Punkten 
"daneben". Bei der Wichtung des Ausgangsstromes T1-T3 und bei der blöden 
Diode. Sie ist Verarsche, da der Eingangsstrom von T1-3 nur positiv sein 
kann (vorausgesetzt, an der Klemme 8-9 wird nichts eingespeist) und 
somit antwortet der OP mit einer negativen Ausgangsspannung.

Sofern über die zufällig vorhandene Klemme 8-9 aber ein vor Ort 
berechenbarer R gelegt wird, tut die Schaltung das, was  angestrebt 
wird.

ABER:
Es wäre zu überprüfen, ob der OP auch - je nach Auslegung des R - mit 
einem entsprechend hohen Ausgangsstrom antworten kann.

RRRRR    =^..^=     RRRRR !
#4465787
Lesenswert?

Der hier gepostete Programmcode dazu hilft vielleicht auch weiter:

Beitrag "Software für Ausbildungsprüfung Teil 1"

Ich gehe nun wirklich davon aus das an die Klemmen extern verschiedene 
Dioden angeschlossen werden und dann die Flussspannung gemessen wird. 
Auch wenn ich nicht genau verstehe was das Programm mit Analogwert von 
A1 (in der Software "U_FehlerIn" bezweckt.

Viele Grüße
Michael
Gast #4465797
Lesenswert?

Kater brummt - sehr gut ! schrieb:
> DA Wandler mit R-2R Netzwerk

R-2R-Netzwerk, soso. Und du kannst sicher auch diese Bauelemente im 
Schaltplan benennen, oder?

Kater brummt - sehr gut ! schrieb:
> und bei der blöden Diode. Sie ist Verarsche, da der Eingangsstrom von > T1-3 nur 
positiv sein kann

Die ist überhaupt keine Verarsche, sondern nötig. Wenn die Transistoren 
T1-T3 abgeschaltet sind bekommt der 741 am -Eingang keinen Biasstrom, am 
+Eingang aber doch, er ist also maximal positiv ausgesteuert und der 
Ausgang ginge auch auf positiven Anschlag. Damit das nicht passiert, 
liefert die Diode ab etwa Ua~0,5V vom Ausgang her den Biasstrom und 
klemmt damit den Ausgang auf diese Spannung. Damit wird die Sättigung 
aller Verstärkerstufen verhindert und eine lange Erholzeit vermieden.
Gast #4465881
Lesenswert?

Hm, die Vermutung bezog sich ja auf einen R zwischen 8-9, -> damit hat 
man Bias für den Eingang.

Ich gebe zu, bei R-2R denkt man an eine T Struktur, war unglücklich 
ausgedrückt...

Unter dem neuen Aspekt, daß die Flußspannung einer Diode an 8-9 mit 
verschiedenen Strömen gemessen werden soll, sollte die Diode rein, klar.

RRR  =^..^=  RRR !?!
Gast #4465907
Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Ich vermute mal, daß die Diode zur Verhinderung einer
> Übersteuerung/Sättigung da ist. Denn der Ausgang des OPV sowie der
> invertierende Eingang gehen auf zwei Anschlußpunkte. Dort wird
> wahrscheinlich ein externer, variabler Widersand angeschlossen, welcher
> die Verstärkung des OPV bestimmt.

Die Idee ist nicht schlecht, aber schließe doch mal ein anderes 
Bauelement dort an, z.B. eine Diode, aber andersrum, wie die schon 
eingebaute und gucke was hinten raus kommt.
Gast #4465915
Lesenswert?

jemand schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Ich vermute mal, daß die Diode zur Verhinderung einer
>> Übersteuerung/Sättigung da ist. Denn der Ausgang des OPV sowie der
>> invertierende Eingang gehen auf zwei Anschlußpunkte. Dort wird
>> wahrscheinlich ein externer, variabler Widersand angeschlossen, welcher
>> die Verstärkung des OPV bestimmt.
>
> Die Idee ist nicht schlecht, aber schließe doch mal ein anderes
> Bauelement dort an, z.B. eine Diode, aber andersrum, wie die schon
> eingebaute und gucke was hinten raus kommt.

Und jetzt nehme verschiedene Dioden, z.B. LEDs, Z-Dioden, Schottky, usw. 
und gucke, wie sich der Ausgang verändert.

Die drei Transistoren mit den 3 Potis sind für drei verschiedene 
Messbereiche, welche wahrscheinlich nacheinander abgeklappert werden.
Gast #4465929
Lesenswert?

Tom schrieb:
> Ein Prüfer schrieb:
>> Es
>> reicht nicht, von einem Bild die Daten des Urhebers abzuschneiden. Das
>> ist ein Verstoß gegen geltende Gesetze.
>
> Welche Schöpfungshöhe haben denn ein paar auf eine Seite geklatschte
> genormte Symbole?

Wie gut oder schlecht eine Schaltung ist, spielt keine Rolle, wenn 
derjenige, dessen Schaltung es ist, sogar darauf hinweist:

https://www.stuttgart.ihk24.de/serviceleiste/Impressum_Haftung_Datenschutz/Hinweise_zur_Haftung/657162
Gast #4468166
Lesenswert?

... ich gebe dem Prüfer vor mir absoult Recht. Egal wie gut oder 
schlecht eine Schaltung ist oder wie hoch die Schöpfungshöhe ist, sie 
ist Eigentum des Urhebers.

Abgesehen davon soll die Schaltung relativ einfach sein, damit 
Auszubildende die gerade erst 1 1/2 Jahre lernen das (wenigstens in 
Ansätzen) verstehen was dort passiert.

Ungeachtet der Tatsache finde ich es äußerst suboptiomal, wenn die IHK 
und die PAL die Schaltpläne schon im Vorfeld veröffentlichen damit die 
Funktionsweise studiert werden kann.

Sicherlich wird auf diese Diode im Rückkopplungszweig während der 
Prüfung NICHT eingegangen werden (das jetzt allerdings nur eine 
Mutmaßung, da ich die Prüfung selbst noch nicht gesehen habe, der 
Ausschußvorsitzende öffnet das IHK-Paket immer erst am Tage der Prüfung, 
damit erst gar keine Mißverständnisse aufkommen können).

Wie gesagt finde ich es wirklich suboptimal, wenn die Funktion schon in 
Internetforen VOR der Prüfung besprochen werden, immerhin zählt diese 
AP1 (sie heißt nicht mehr Zwischenprüfung) zu 40% von der Endnote.

Wer die IHK Unterlagen studiert kommt relativ schnell (zumal der 
complette Code des Arduinos vorliegt) dahinter, wie die gesamte 
Schaltung funktioniert.

Ich persönlich würde es gerne sehen, würden anstehende Prüfungen NICHT 
im Internet besprochen werden.

Gruß am Sonntag von noch einem Prüfer.
Gast #4519433
Lesenswert?

Ich habe auch die Abschlussprüfung Teil 1 dieses Jahr und die Diode ist 
dafür, dass wenn positive Spannung am Ausgang liegt, diese 
kurzgschlossen wird und somit nur negative Spannung verstärkt werden 
kann, da postive über 0,3V bzw 0,7V kurzgeschlossen wird meiner Meinung 
nach.
Gast #4519600
Lesenswert?

Genau, das soll eine Einweggleichrichtung sein. Nur komisch gemacht.

Für negative Eingangsspannung sind invertierender Eingang und Ausgang 
über die Diode quasi kurzgeschlossen. Am Ausgang bleibt die kleine 
Diodenspannung. Der zweite Verstärker teilt daher runter.

Warum können sich die Ausbildungleiter, Grosche Meischter, nicht einfach 
an Standardschaltungen halten?
#4519637
Lesenswert?

@  komisch (Gast)

>Warum können sich die Ausbildungleiter, Grosche Meischter, nicht einfach
>an Standardschaltungen halten?

Das IST eine Standardschaltung. Sie verhindert die Sättigung des OPV bei 
falscher Polung, ausserdem vermeidet sie einen Spannungsabfall einer 
Diode, wenn diese trivial als Verpolschutz am Eingang angeschlossen 
wäre.

Nur weil das Stifte wie du nicht mit einem Fingerschnippen kapieren, ist 
das noch lange nicht komisch.
#4519709
Lesenswert?

@  komisch (Gast)

>Auf welcher Seite vom TZ finde ich die Schaltung?

TZ? Technische Zeichnen? Traumtänzer Zentrum?
Ahhh, Tietze Schenk!?!

Ich hab hier die 11. Auflage. Seite 1203, Abschnitt 
"Vollweggleichrichter mit geerdetem Ausgang". Dort steht.

"Bei negativen Eingangsspannungen wird V2 positiv. D1 sperrt in diesem 
Fall; D2 wird leitend und koppelt den Verstärker gegen. Sie verhindert, 
daß OV1 übersteuert wird, daher bleibt der Summationspunkt auf 
Nullpotential."

Ok, ist sicher nicht dick und fett als Überschrift geschrieben, aber es 
steht drin ;-)

>Gib bitte eine frei verfügbare Quelle für die Standardschaltungen an.

In dem amerikanischen Gegenstück "Art of Electronics" ist bestimmt was 
zu finden, ich hab es aber nicht.
Gast #4519806
Lesenswert?

DaConti schrieb:
> Wir müssen aber in der AP1 höchstens die Funktion der Diode
> erkären können und wie er geschalten ist.(Komparator oder?)

Die Schaltung vom OPV ergibt sich erst mit dem extern angeschlossenen 
Bauteil. Die Diode dient der Gleichrichtung (wie jetzt auch Falk 
bestätigt hat).

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren