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Verständnisfrage zum OPVHallo zusammen, ich arbeite gerade einen alten Conrad-Adventskalender durch und bin dabei auf die Schaltung im Anhang gestossen. Ich verstehe dabei nicht, wie der Spannungsabfall am nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärker zustande kommt, wenn der Schalter geöffnet ist. Der Widerstand hängt ja quasi in der Luft. Vielen Dank schonmal für die Hilfe und einen schönen Feiertag
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Gast
#7387941
Um das zu verstehen, muss man die Innenschaltung des Opamp kennen, oder zumindest dessen "Input Bias Current". Vielen Dank für die Antwort. Mir gehts erstmal darum, die Funktionsweise eines OVP zu verstehen, die Innenschaltung ist wahrscheinlich noch etwas zu kompliziert für meinen aktuellen Kenntnisstand. Kann ich es so verstehen, dass in den Eingang ein Strom fliesst, der durch den Anschluss des OPV and die Betriebsspannung hervorgerufen wird und der unabhängig vom angeschlossenen Widerstand ist?
Gast
#7387951
Ja, wobei der Strom hier aus dem Eingang fließt, er hat deshalb negatives Vorzeichen und beträgt wenige 10nA.
Ein floatender Eingang ist ein Sonderfall. Man kann keine Aussage über ihn treffen, ohne in die internen Eigenschaften des OPVs abzutauchen. Gucke dir erst einmal die gängigen Grundschaltungen an, bevor du versuchst so eine Schaltung zu verstehen. Damit eine sinnvolle - dem Zweck des Verstärkers dienende - Ausgangsspannung verfügbar ist, muss erst einmal ein zu verarbeitendes Eingangssignal vorhanden sein. Das ist (noch ) nicht der Fall. Wegen der vollen Gegenkopplung würde die Schaltung als "Einsverstärker (unity-gain-amplifier) bzw. als reiner "Impedanzwandler" arbeiten, sofern zwischen den noch offenen Anschlüssen eine Signal-Spannung eingespeist wird. Dabei muss beachtet werden, dass sich ein sinnvoller Arbeitspunkt nur dann einstellt (mit Aussteuerungsmöglichkeit nach beiden Seiten um diesen Punkt herum), wenn gleichzeitig dort auch eine Gleichspannung von etwa 4,5 V angelegt wird. Auf keinen Fall darf ein Eingang "in der Luft hängen". Die in den Verstärker fließende Ströme werden normalerweise aber vernachlässigt gegenüber dem Strom in der äußeren Beschaltung, der um Größenordnungen größer ist. Der Normalfall bei einer derartigen Schaltung ist allerdings eine Versorgung mit zwei Betriebsspannungen (z.B. (+-)4,5 V), deren gemeinsamer Punkt als Bezugspunkt für das zu verarbeitende Signal definiert ist (Masse).
Ein "Sonderfall" ohne jegliche praktische Bedeutung (in Analogie zu einer Transistorstufe mit offenem Basisanschluss).
Der 'Schalter' sind die beiden offenen Klemmen an dem 330k? Zu Spannungsabfall: davon spricht man, wenn man einen Strom durch ein BE (z.B. einen Widerstand) fließen lässt und über dem Widerstand dann eine Spannung zu messen ist. Wenn du an den beiden Klemmen die Spannung misst: ja, da wird was sein, hervorgerufen durch die interne Verschaltung; das ist aber nicht vorhersehbar. Generell: offene Eingänge sind kein normaler Betriebsmodus und man sollte sie vermeiden.
Die praktische Anwendung ist im konkreten Fall ein Berührungssensor. Der offene Eingang floatet beim LM324 auch nicht, da er – anders als bei Mosfet-Opamps – vom Rest der Schaltung nicht elektrisch isoliert ist. Die Schaltung ist nur deswegen etwas ungewöhnlich, weil hier ein sonst unerwünschter Effekt (nämlich der Bias-Strom) als funktionales Feature genutzt wird. Speziell am 324 is auch noch, dass der Eingnag auf Null runter geht, resp sogar etwas tiefer. Das ist nicht standard
Erst unter Null wird die Welt so richtig interessant. mfg
Gast
#7388661
20000 Meilen unter dem Meer Die Reise zum Mittelpunkt der Erde
Gast
#7388721
Über welchen Pin muss man einsteigen?
Du sagst doch selber, dass es von der internen Verschaltung abhängt und die ist beim LM324 bekannt. Warum sollte das Ergebnis nicht vorhersehbar sein - man muss nur über den Tellerrand der Grundschaltung idealer OPs hinaus gucken.
Manchmal ist das aber gar nicht so einfach ;)
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