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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wieviel Grad braucht ein rückgekoppeltes System, damit es von selbst schwingt


Autor: Sandro (Gast)
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Wieviel Grad braucht ein rückgekoppeltes System, damit es von selbst 
schwingt?


Stimmt es, dass die komplette Rückkopplung-Phasenverschiebung ca 270° 
haben muss, denn bei 180° habe ich ja im Prinzip noch ein stabiles 
System

( Schleifenverstärkung >1 )


Stimmt es also:  Ein idealer Ringoszillator (= 3 Inverter) wäre stabil, 
erst durch die Delays wird die Verschiebung >180° --> schwingt


oder hab ich irgendwie Denkfehler drin ?



Gruß

Sandro

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Damit etwas schwingt muss die Phasenbeziehung  0 , 360 ... sein und die 
Schleifenverstaerkung > 1 sein.

Gruss Helmi

Autor: Sandro (Gast)
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Hey,  dann verstehe  ich es nicht

Latch:  Phasenbeziehung 360°  --> Stabil
Ringoszi  Phasenbeziehung 180°  --> Schwingt


das ist aber ja genau das Gegenteil ?!?

Danke für die Hilfe !

Gruß

S.

Autor: Sandro (Gast)
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Beispiel:

Man gebe 5mV auf Verstärker, Rückkopplung 360°  Verstärkung 1000 dann 
ergibt sich doch:


5mv   -->  5 V
5V ---> 5000V   -  also Quasi Endanschlag und bleibt dort hängen - 
warum soll das jetzt schwingen !?!?!?


Gruß

S.

Autor: Sandro (Gast)
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Keiner ne Idee ?!?

Autor: Markus (Gast)
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Da sollte sich jemand mit den grundschaltungen vertraut machen.

Beispiel:

Man gebe 5mV auf Verstärker, Rückkopplung 360°  Verstärkung 1000 dann
ergibt sich doch:


5mv   -->  5 V
5V ---> 5000V   -  also Quasi Endanschlag und bleibt dort hängen -
warum soll das jetzt schwingen !?!?!?
//Das ist ja nun nicht ganz richtig!

Man koppelt ja die 5V über einen Widerstand, Kondensator zurück.
Es bleiben am Ausgang 5V.

OPV, virtuelle Masse .... sollten nein paar stickpunkte sein.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Mit dem Begriff "Phasenrand" finde ich diesen Wiki-Artikel:

http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Regelun...

Der aufgetrennte Regelkreis hat zunächst mal für tiefe Frequenzen 180 
Grad Phasenverschiebung (als Minuszeichen im Addierer am Eingang zu 
sehen), durch weitere (kapazitive) Phasenschieber in der Regelstrecke 
wächst sie für irgendeine höhere Frequenz auf 360 Grad an. Dort muß die 
Verstärkung bereits unter 1 abgefallen sein, sonst KANN die geschlossene 
Schleife schwingen.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>atch:  Phasenbeziehung 360°  --> Stabil
>Ringoszi  Phasenbeziehung 180°  --> Schwingt


>das ist aber ja genau das Gegenteil ?!?

Wenn du Rückkopplung sprichst, meinst du hier GEGENkopplung. Eine 
Gegenkopplung bedeutet mathematisch Phasenverschiebung von 180° bzw eine 
Verstärkung von -1.

Somit gilt: Hat das System eine Phasenverschiebung von 180°, so hat es, 
mit der Rück/Gegenkopplung dann 360°. Es schwingt, wenn die Verstärkung 
das zulässt ( Betrag >1)

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Die Aussage "Null Grad" Phasenverschiebung ist irreführend, die 
Verschiebung hat der Verstärker nur bei etwa Null Hertz, dort läuft er 
tatsächlich nur an den Anschlag. Erst bei insgesamt 360 Grad ist der 
erste Punkt, an dem er schwingen kann.

Autor: Sandro (Gast)
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Danke erstmal...

@Markus  nein, es geht hier um ein allgemeines Konzept  - der OPV ist 
eine spezielle Art sowas dann zu bauen... aber nette Idee ;)

@Matthias Lipinsky  -  also dann nennt man die "Phasenverschiebung" nur 
die der Rückkopplung,   also ein Latch hat einen inv.Verstärker und der 
andere bringt quasi 180° Phasenverschiebung  als Rückkopplung ?

Wie sieht es bei 3 absolut perfekten ( idealen) Invertern in Reihe aus ?

Die Schwingen dann im Idealfall, bei Angang in der Mitte der Spannung 
nicht? Erst nach einer Störung ?


Gruß

Autor: Sandro (Gast)
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Nochmal einen Gedanken:


Idealer Inverter ohne frequenzabhänigen Phasenverschiebungsanteil:


Man würde Eingang auf Ausgang "kurzschließen", dann würde das Ding 
schwingen.

Praxis macht es aber nicht, weil er selber ein Tiefpass bildet und somit 
nur die "Mitte" übrig bleibt ?

Autor: *.* (Gast)
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Was möchtest du machen? Einen Sinus erzeugen. Schau mal nach 
QuadraturOszillator.

Autor: Sandro (Gast)
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@  *.*

gar nicht  - ich möchte es verstehen !


Problem sind klar  -  aber anscheinend weiß es hier auch keiner.

Antwort:

Schwingung  bei Mitkopplung - ok
Latch wird durch Mitkopplung "gesteuert"  - ok

Latch schwingt aber nachweislich nicht -  Widerspruch


oder:

Gegenkopplung schwingt nicht  -  ok,

wenn ich aber die Gegenkopplung sehr groß mache  = Quasi wie ein 
Ringoszillator,  dann schwingt es  -  Widerspruch



naja daher möchte ich das mal richtig verstehen  -  kann ja nicht sein, 
dass man Jahrelang bastelt und davon keinen Plan hat...

Autor: fast so (Gast)
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Aus der Regelungstheorie. Der Nyquistpunkt ist bei -1 in der komplexen 
Ebene der geschlossenen Schleifenverstaerkung. Wenn die 
Schleifenverstaerkung der Frequenz diesen Punkt zur Linken passiert, so 
ist das System stabil, falls zur Rechten, nicht.

Autor: fast so (Gast)
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Sorry, sollte glaub offene Schleifenverstaerkung heissen.

Autor: ich (Gast)
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#2 hat dich schon das Wesentlich gesagt.
Gegengekoppelte Systeme schwingt bei:
-Schleifenverstärkung > 1
-Phasenverschiebung des Systems > 180 (an diesem Punkt wird nämlich aus 
der Gegenkopplung eine Mitkopplung)

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Sandro wrote:
> Wieviel Grad braucht ein rückgekoppeltes System, damit es von selbst
> schwingt?

So Zimmertemperatur etwa.

Autor: Dennis (Gast)
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Sandro wrote:
> Wieviel Grad braucht ein rückgekoppeltes System, damit es von selbst
> schwingt?

60 Grad Buntwäsche :-)

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