Wie schon in der Überschrift beschrieben, würde ich gerne wissen wie man
die Ausgangsspannung eines Operationsverstärkers errechnet wenn man ihn
wie im Bild zusammenschaltet. Wie der nicht-invertierende und der
invertierende Spannungsverstärker einzeln funktioniert ist mir geläufig.
Ich verstehe nicht wie man auf die Ausgangsspannung kommt.
Danke für eure Antworten.
Meik
Meik S. schrieb:> Wie der nicht-invertierende und der> invertierende Spannungsverstärker einzeln funktioniert ist mir geläufig.
Dann würdest du aber auch sehen, dass dort nirgendswo ein
nicht-invertierender Verstärker in der Schaltung ist. R3 und R4 sind
Teil einer Mitkopplung und nicht Teil einer Gegenkopplung. Wobei diese
Form der Verschaltung, je nach Verhältnissen der Widerstände nicht immer
stabil ist.
Ansonsten ist es doch gar nicht so schwer. Du musst doch nur U+ und U-
durch die Verhältnisse beschreiben und gleichsetzen. Ein wenig umstellen
und fertig.
U+(Ua,R3,R4) = ??
U-(Ua,Ue,R1,R2) = ??
U+ = U-
...
vielen Dank für diese schnelle Antwort.
Anscheinend habe ich dann mal wieder doch nicht etwas verstanden.
ich wusste nicht das man es so einfach gleichstellen kann.
ich hoffe ich krieg den Lösungsweg selber raus.
In der gegebenen Dimensionierung ist der Rückkopplungsfaktor
Es handelt sich also um eine Mitkopplung.
Bei einem idealen Opamp wäre die Ausgangsspannung deswegen +∞ oder -∞,
bei einem realen Opamp wird sie durch die endliche Versorgungsspannung
begrenzt.
Du kannst dieses Verhalten auch mit LTspice simulieren, indem du im
Transient-Dialog "Skip initial operating point solution" aktivierst.
Nur bei negativem Rückkopplungsfaktor, als bei einer Gegenkopplung,
macht es Sinn, die Ausgangsspannung durch Gleichsetzen von U+ und U-
zu berechnen.
Meik S. schrieb:> Für mich ist:U+=Ue∗R1/(R1+R2)>> U+=Ue*R1/(R1+R2)>> U−=Ua∗R3/(R3+R4)
Die erste Gleichung stimmt nicht, da das Potential am rechten Ende des
Spannungsteilers nicht 0, sondern Ua ist. In der zweiten Gleichung sind
R3 und R4 vertauscht. Ach ja, und U+ und U- sind (auch im Schaltplan)
ebenfalls vertauscht.
Ainen gudden!
Meik S. schrieb:> wenn man ihn wie im Bild zusammenschaltet.
Herzlichen Glückwunsch!
Du hast den asymmetrischen Differenzverstärker erfunden.
Jetzt fehlt uns nur noch ein Anwendungsfall. ?
Dwianea
hirnschaden
Hirnschaden, H. schrieb:> Du hast den asymmetrischen Differenzverstärker erfunden.
Das wäre richtig, wenn R3 statt mit dem Ausgangssignal mit einer zweiten
Eingangssignal verbunden wäre.
U+ ergibt sich aus dem Spannungteiler.
U- ergibt sich aus der Superposition mit Ue und Ua. Hier Spannungsteiler
zwischen Ue und Ua.
U-=Ue+(Ua-Ue)*Rx/(Rx+Ry)
Gleichsetzen und Aufloesen.
Ainen gudden!
Yalu X. schrieb:> Hirnschaden, H. schrieb:>> Du hast den asymmetrischen Differenzverstärker erfunden.>> Das wäre richtig, wenn R3 statt mit dem Ausgangssignal mit einer zweiten
Das liegt auf GND. ?
Dwianea
hirnschaden
Harlekin schrieb:> Nach meiner Ansicht, haben wir eine Mitkopplung, wenn der Nenner null> wird.
Wenn der Nennen Null wird bist du gerade an der Grenze zwischen
Mitkopplung und Gegenkopplung (schwingen kann ein realer OPV natürlich
schon früher, da ja andere Effekte auch Phasenreserve auffressen).
Aber auch ohne Berücksichtigung weiterer "realer" Effekte gibt es neben
Harlekin schrieb:> R4 * R1 = R2 * R3
noch viele andere Widerstandskombinationen, die zu Mitkopplung führen,
und viele, die zu Gegenkopplung führen. Es hängt davon ab, ob der
Rückkoppelfaktor nach + oder nach - stärker ist (also auf das Vorzeichen
des Nenners). In dieser Schaltung sieht der + Eingang mehr von einer Ua
Änderung als der - Eingang.
Hirnschaden, H. schrieb:> Das liegt auf GND. ?
auf GND dürfte er liegen. Aber nicht auf Ua ;-)
Ainen gudden!
Achim S. schrieb:> auf GND dürfte er liegen. Aber nicht auf Ua ;-)
Ich weiß nich' worüber ihr euch den Kopf zerbrecht.
Er ist nicht der Erste der den asymmetrischen Differenzverstärker
erfunden hat.
Auch damals schon war der Anwendungsfall ominös. ?
Dwianea
hirnschaden.
Ainen gudden!
Der erste Erfinder des asymmetrischen Differenzverstärker hat sich
nämlich mit Rechenwerken befaßt.
Als die Zahlenkolonnen dann einen ausreichenden Umfang angenommen
hatten, konnte ein Statistiker ein induktives Element einfügen.
Dwianea
hirnschaden
Meik S. schrieb:> Ich verstehe nicht wie man auf die Ausgangsspannung kommt.
Mit deiner niederohmigen Beschaltung wirst du vermutlich erstmal die
Grenzwerte vieler realer OPs reißen. Je nach Typ kann das Verhalten
deiner Schaltung, und damit die Ausgangsspannung, also sehr
unterschiedlich ausfallen. ;-)
Ainen gudden!
Der asymmetrische Differenzverstärker hat den Vorteil daß die
Ausgangsspannung völlig unabhängig von den Eingangsspannungen ist. Die
Sensation, daß dieses Verhalten von der Stringtheorie bereits
vorhergesagt wurde, wurde leider völlig übersehen und hat die
Stringtheorie maßgeblich beeinflußt. So auch Kurt. Man kann ihm erzählen
was man will, er stellt immer dieselben Fragen. ?
Dwianea
hirnschaden
Hirnschaden, H. schrieb:> Der asymmetrische Differenzverstärker hat den Vorteil daß die> Ausgangsspannung völlig unabhängig von den Eingangsspannungen ist.> Kurt (...) stellt immer dieselben Fragen.
Bist Du dann eine Mischung aus beiden? :) Schließlich kommt von
Dir - völlig unabhängig vom Input - zum Großteil immer dasselbe:
> Ainen gudden!>> (...) ?>> Dwianea> hirnschaden
(Und: Ja, ich kenne natürlich schon die Bedeutung von "Signatur".
Andreas S. wollte (erfrischenderweise) scheinbar keine solche.)
example_OPV.PNG
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