Ein-und Ausgangswiderstand eines invertierenden Verstärkers Messen/berechnen

OP #5965692
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Hallo,

ich bin relativ neu in der Analogtechnik und bin gerade dabei mich mit 
dem OPV und den Grundschaltungen vertraut zu machen. Nun stehe ich vor 
einem "Problem": Wie messe bzw. berechne ich den Ein- und 
Ausgangswiderstand eines invertierenden Verstärkers?

LG,
Rikato
Gast #5965789
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Christian S. schrieb:
> Beim invertierenden OPV? Bist Du sicher?

Das ist ja das Problem: einerseits will er von einem invertierenden 
Verstärker die Werte haben, anderseits aber nur die internen, also wohl 
ohne Beschaltung. Einen invertierenden Verstärker gibts jedoch nur mit 
Beschaltung...
Was nun? So gesehen ist jede Antwort richtig und falsch zugleich.
Gast #5965793
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Christian S. schrieb:
> Beim invertierenden OPV? Bist Du sicher?

Der OPV hat zwei äquivalente Eingänge mit verschiedenen Vorzeichen.
Beide Eingänge habe gleiche elektrische Daten.

Die Beschaltung bestimmt, wie du ihn benutzt.

Genauso hat der OPV eine Leerlaufverstärung z.B. 1000000.

Mit Beschaltung bestimmst du seinen Verstärkungsfaktor, 2 osder 10 oder 
1000 u.s.w..
#5965803
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Bernadette schrieb:
> Christian S. schrieb:

> Der OPV hat zwei äquivalente Eingänge mit verschiedenen Vorzeichen.
> Beide Eingänge habe gleiche elektrische Daten.
>
Ja, das stimmt so betrachtet schon. Nur meinte ich oben die gesamte 
Beschaltung, die den invertierenden Verstärker ausmacht. Ohne die 
Beschaltung hat er keinen invertierenden Verstärker, der linear ist.

HildeK schrieb im Beitrag #5965789
> Was nun? So gesehen ist jede Antwort richtig und falsch zugleich.

JUHU! Endlich sind alle Antworten perfekt!

MfG
OP #5965805
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Hallo,

was war an der Fragestellung unverständlich? :D
Ich habe eine Verstärkung von 10 => R1 ist 10k und R2= 100k,
somit ist v = -10. Weiters habe ich dem OPV bereits die externe 
Beschaltung zugedrückt, sonst würde ich ihn ja nicht invertierenden 
Verstärker nennen.
Kenne nur die Kenngrößen ohne externer Beschaltung, deswegen wollte ich 
jetzt wissen wie man den Ein- und Ausgangswiderstand eines inv. 
Verstärkers misst, hat sich jetzt allerdings erldedigt, danke für die 
Antworten.

MfG
Gast #5966001
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Rikato B. schrieb:
> Nächstes mal setz ich meine Messlatte nicht so hoch und beschreibe das
> Problem noch genauer, denn so wie es aussieht, bin ich hier nicht der
> einzige Newbie ;).

Ja, eine Frage kann man nicht genau genug beschreiben und deine war 
verwirrend gestellt.
Und gerade dem Nicht-Newbie eröffnen sich bei unklarer Fragestellung 
jede Menge Antworten (oder Rückfragen), weil die Frage vielfältig 
interpretierbar ist.

Wenn du den Eingangswiderstand vom beschalteten OPA haben willst: der 
ist R1, der Ausgangswiderstand meiner Erinnerung nach Ra*v/V_leerlauf. 
Ra steht (meist nicht) im Datenblatt und ist der 'innere' 
Ausgangswiderstand, v ist die eingestellte Verstärkung R2/R1, bei dir 
10. V_leerlauf steht im Datenblatt. Damit ist der Ausgangswiderstand der 
Schaltung annähernd Null, weil V_leelauf meist in der Größenordnung typ. 
100'000 ist.

Wenn du den Eingangswiderstand der beiden OPA-Eingänge wissen willst: 
der steht im Datenblatt und wird bei jedem OPA anders sein. TL072 z.B.: 
10^12Ω.
#5966119
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Christian S. (roehrenvorheizer)

>Wieder ein Beispiel für den hohen Schreibaufwand, der den Antwortenden
>entstehen kann, wenn die einleitende Fragestellung in nur drei
>faktenarmen Sätzen gestellt wurde und es dabei an Präzision mangelt.

>Das provoziert einen "low input error 963, operation stopped"

Naja, nun stellt Euch mal nicht so dumm an. Ist ja schon fast peinlich.
Es geht doch klar um eine OPV-Schaltung, beschaltet als Inverter, und 
zwar Grundschaltung. So viele Varianten gibt's ja davon wohl nicht, daß 
man davon verwirrt sein könnte ...
#5966146
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Jens G. schrieb:
> Naja, nun stellt Euch mal nicht so dumm an. Ist ja schon fast peinlich.
> Es geht doch klar um eine OPV-Schaltung, beschaltet als Inverter, und
> zwar Grundschaltung. So viele Varianten gibt's ja davon wohl nicht, daß
> man davon verwirrt sein könnte ...

Naja, aber die Antworten bekomme ich auch aus Gockel heraus, wenn ich 
das Internet bedienen kann! Da brauche ich keine unklaren Fragen an die 
Foristen stellen.
Gast #5966213
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Jens G. schrieb:

> Naja, nun stellt Euch mal nicht so dumm an. Ist ja schon fast peinlich.
> Es geht doch klar um eine OPV-Schaltung, beschaltet als Inverter, und
> zwar Grundschaltung. So viele Varianten gibt's ja davon wohl nicht, daß
> man davon verwirrt sein könnte ...

Nunja, sich künstlich dumm zu stellen, stellt auch eine Form von 
Intelligenzleistung dar.

mFG
#5966429
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Hallo,
Christian S. schrieb:
> Wieder ein Beispiel für den hohen Schreibaufwand, der den Antwortenden
> entstehen kann, wenn die einleitende Fragestellung in nur drei
> faktenarmen Sätzen gestellt wurde und es dabei an Präzision mangelt.

Das ist schon richtig, allerdings muss man auch sagen, das es für einen 
Anfänger nahezu unmöglich ist eine wirklich präzise Frage zu stellen.

rhf
#5966442
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Hallo,
Jens G. schrieb:
> Naja, nun stellt Euch mal nicht so dumm an. Ist ja schon fast peinlich.
> Es geht doch klar um eine OPV-Schaltung,...

Ja stimmt, hat er ja auch geschrieben. Allerdings schreibt er dann:

Rikato B. schrieb:
> Danke für deine Antwort :), ich meine nicht die externen Widerstände
> sondern die internen.

Für mich sind die internen Widerstände die Widerstände des 
OPV-Bausteins. Was will er jetzt also wissen?

rhf
Gast #5966454
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Rikato B. schrieb:
> Wie messe bzw. berechne ich den Ein- und
> Ausgangswiderstand eines invertierenden Verstärkers?

Ist doch einfach und offensichtlich - sofern du von OpV-Schaltungen 
redest. Aber das wird wohl das Naheliegendste sein.

Also:
Sofern der OpV nicht völlig überlastet ist, gilt, daß dessen 
Ausgangswiderstand näherungsweise NULL ist.
Präzise: Parallelschaltung des Gegenkopplungswiderstandes mit dem 
Eingangswiderstand und das geteilt durch die Spannungsverstärkung des 
OpV.

Und der Eingangswiderstand ist ziemlich exakt gleich dem Widerstand vom 
Schaltungseingang bis zum E- des OpV. (Präzise: Offset- und Bias- 
Spannungen und Ströme berücksichtigen)

W.S.
#5966456
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roehrenvorheizer (Gast) schrieb:

>Nunja, sich künstlich dumm zu stellen, stellt auch eine Form von
>Intelligenzleistung dar.

Scheint eine Inselbegabung zu sein .. ;-)

Roland F. (rhf)

>Hallo,
>Christian S. schrieb:
>> Wieder ein Beispiel für den hohen Schreibaufwand, der den Antwortenden
>> entstehen kann, wenn die einleitende Fragestellung in nur drei
>> faktenarmen Sätzen gestellt wurde und es dabei an Präzision mangelt.

>Das ist schon richtig, allerdings muss man auch sagen, das es für einen
>Anfänger nahezu unmöglich ist eine wirklich präzise Frage zu stellen.

Eben, wobei die Frage, auch wenn's nur ein Vierzeiler war, in diesem 
Thread präzise genug war, um keinen sinnlos hohen Schreibaufwand zu 
haben, denn es ging ja nur um eine grundsätzliche Sache.
#5966479
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Riocato
> Danke für deine Antwort :), ich meine nicht die externen Widerstände
sondern die internen.

Die ganze Verwirrung kam durch diese falsche Ansage des TOs.
Eigentlich ist ja der Eingangswiderstand genau dieser externe Widerstand 
am Eingang. Und was bitte sind denn interne Widerstände. Das kann ja 
dann nur der Eingangswiderstand des Opamps selbst sein aber das ist 
schon eine wesentlich kompliziertere Sache die man meistens nichtmal im 
Datenblatt findet. Am Ende hat sich dann herausgestellt, dass effektiv 
doch der externe Widerstand gemeint war.
Gast #5967011
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Rikato, da du keinen konkreten Operationsverstärker angegeben hast, 
antworte ich für den imaginären idealen Operationsverstärker aus dem 
Lehrbuch:

Der Eingangswiderstand ist unendlich hoch
Der Ausgangswiderstand ist Null Ohm

Genauere Angaben findest du im jeweiligen Datenblatt eines echten 
Operationsverstärkers.
#5967192
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Stefanus F. (Firma: Äppel) schrieb:

>Rikato, da du keinen konkreten Operationsverstärker angegeben hast,
>antworte ich für den imaginären idealen Operationsverstärker aus dem
>Lehrbuch:

>Der Eingangswiderstand ist unendlich hoch
>Der Ausgangswiderstand ist Null Ohm

Jetzt stellst Du Dich aber dümmer als dumm an;-)
Er hat doch explizit nach einem als Inverter beschalteten OPV gefragt. 
Und da entspricht der Eingangs-R dem R vor dem inv. Eingang, und der 
Ausgangs-R ist nahe 0 (im Ideal exakt 0).
Moderator #5967214
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HildeK schrieb:
> Wenn du den Eingangswiderstand vom beschalteten OPA haben willst: der
> ist R1, der Ausgangswiderstand meiner Erinnerung nach Ra*v/V_leerlauf.
> Ra steht (meist nicht) im Datenblatt und ist der 'innere'
> Ausgangswiderstand

Das stimmt, wenn man für v diejenige Verstärkung einsetzt, die die
Schaltung hätte, wenn man sie als nichtinvertierenden Verstärker
betreiben würde. Im Beispiel des TE wäre der Ausgangswiderstand also
Ra·11/V_leerlauf.

W.S. schrieb:
> Präzise: Parallelschaltung des Gegenkopplungswiderstandes mit dem
> Eingangswiderstand und das geteilt durch die Spannungsverstärkung des
> OpV.

Fehlt da nicht etwas? Wie geht denn der innere Ausgangswiderstand des
Opamp in die Rechnung ein?
#5967353
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Ich erlaube mir hier noch mal so etwas wie eine "geliebte" Faustformel 
anzubringen. Ein OP, der im nichtinvertierenden Betrieb beschaltet wird, 
hat einen sehr hohen Einganswiderstand. Invertierend betrieben wird die 
Beschaltung wichtig. 10K mit 10K Rückkopplung wird etwas von 5K 
Einganswiderstand werden. Und der Ausgang kann das bringen, was im 
Datenblatt steht. Sicher erst mal wenig kapazitieve Last und dann 1K?? 
oder 500 oder 50Ohm??? Das muß man im Datenblatt nachsehen. Und dann 
könnte der "Anfänger" weiterfragen.
Gruß Rainer
#5967365
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Rainer V. schrieb
> Invertierend betrieben wird die Beschaltung wichtig.
> 10K mit 10K Rückkopplung wird etwas von 5K Eingangswiderstand werden.

Ich denke du bringst da etwas durcheinander. Die gedachte 
Parallelschaltung der beiden Widerstände ist für die Ermittlung des 
Serienwiderstandes am Pluseingang für die Kompensation des Einflusses 
des Biasstromes.

Der Eingangswiderstand des invertierenden Verstärkers ist in deinem 
Beispiel exakt 10kOhm, weil rechts an dem 10kOhm-Widerstand virtuell 
Masse liegt. Der Widerstand in der Rückkopplung hat da keinen Einfluss 
auf den Eingangswiderstand.
Wir gehen hier vom idealen Operationsverstärker aus. Alle diese schönen 
Formeln rund um den Operationsverstärker gelten "nur" für den idealen 
Operationsverstärker. Diese Annahme ist aber für die meisten Anwendungen 
OK.
#5967371
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Helmut S. schrieb:
> Wir gehen hier vom idealen Operationsverstärker aus. Alle diese schönen
> Formeln rund um den Operationsverstärker gelten "nur" für den idealen
> Operationsverstärker. Diese Annahme ist aber für die meisten Anwendungen
> OK.

Ja, hast recht. Habe mich schon wieder vertan! Habe mich zu sehr auf die 
immer wieder verteufelten "Faustregeln" konzentriert :-) bzw. wollte 
einfach mal auch hier wieder so etwas einbringen...
Gruß Rainer

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