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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik bode diagramm operationsverstärker


Autor: Philipp Karbach (Gast)
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ich bin gerade etwas überfragt. Habe in der uni einige messungen zu 
einem operationsverstärker durchgeführt. Dabei wurde die Eingangs- und 
Ausgangsspannung gemessen und daraus die Verstärkung gebildet. Hierbei 
wurde die Frequenz variiert bis in den Mhz bereich und irgendwann bricht 
die Verstärkung ein. Soweit So gut.

Ich soll nun ein Bode-Diagramm zeichnen, der Amplitudengang ist kein 
Problem, man trägt die Verstärkung gegen die Frequenz 
doppelt-logharitmisch auf und fertig. Aber wie BERECHNE ich die Werte 
für den Phasengang?

Ich kenne nur den Weg über eine Übertragungsfunktion. Aber wie räume ich 
das Feld von hinten aus? Ich habe jetzt nur diese Messwerte und die 
Frequenzen.

Natürlich muss es sich um irgendwas mit arctan() handeln. Achso bei der 
Schaltung handelt es sich um einen invertierenden Verstärker mit den 
Widerständen R1 und R2 beschaltet, nichts wildes, keine Kapazitäten. 
Kann mir das irgendjemand hier erläutern? Vielen dank!

Autor: Ahh (Gast)
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Phasengang... Uebertragungsfunktion... ich wuerd mal von einem RC 
Tiefpass ausgehen. Dh bei der Grenzfrequenz, da wo die Amplitude um 3dB 
einsackt, ist die Phase 45 Grad, vorher ist sie Null. Und nachher geht 
sie auf 90 Grad. Nein.

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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zur weiteren Erläuterung:

phi = arctan(Im/Re)

aber ich hab doch gar keinen Imaginärteil weil es nur reelle Widerstände 
gibt?

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Wie oben beschrieben. Über einen weiten Bereich gleichbleibende 
Amplitude heißt 0 Grad Phasenverschiebung. Wo die Amplitude auf -3 dB 
also 70,7% des eingestellten Verstärkungswertes, ist der Phasenwinkel 45 
Grad und läuft dann nach 90 Grad. Noch später kommen dann noch interne 
Verstärkereigenschaften dazu.


Nachtrag:Du mußt hier nicht nach Real und Imaginärteil unterscheiden.
         Es geht um die Phasenlage des Ausgangs- gegenüber dem 
Eingangssignal

guude
ts

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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aber wie kann ich die phasenlage aus messwerten bestimmen? Das ist mein 
problem...

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Hi,

zeig doch mal die OP Schaltung, vielleicht sieht man ja auch auf Anhieb, 
um welche Schaltung oder regelungstechnisches Glied es sich handelt und 
was da passiert. Oder hast du vielleicht die Möglichkeit an die 
Übertragungsfunktion ranzukommen? DGL aufstellen, Laplace 
Transformation, Ua(s)/Ue(s)??? Was mich ein wenig verwirrt, ist die 
Tatsache, dass du von Messungen bis in den MHz-Bereich redest und dann 
sagst, dass du nur Reale Widerstände hast? Poste mal dein Problem in 
Form einer kleinen Schaltung, vielleicht kann man Dir da weiterhelfen.

MFG Elko

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Du sprichst so als hättest du NUR die Messwerte und nicht die Schaltung 
und sollst den Phasengang schätzen???

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/scha...

invertierender Verstärker, hab ich doch schon gesagt.

Aus Wikipedia:

" Verstärkungs-Bandbreiteprodukt [Bearbeiten]

Die Geradeausverstärkung, das Verhältnis der Änderung von 
Eingangsspannungsdifferenz zur Änderung der Ausgangsspannung, ist bei 
modernen Operationsverstärkern sehr hoch, Werte über einer Million sind 
üblich. Diese Verstärkung ist nur für kleine Frequenzen nutzbar, da sie 
aufgrund der internen Gegenkopplung ab einer bestimmten Frequenz, 
meistens unterhalb von einem Kilohertz, mit 6 dB pro Oktave oder auch 
1/f abfällt."

dieser Effekt wird untersucht.

Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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Wir haben bei den Messungen "damals" noch die Phasenlage mit dem ozzi 
bestimmmt.

Daraus lässt sich dann die Phasenverschiebung des Signals bestimmen. 
(und damit der Phasengang)

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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hmm das ist ne interessante antwort! Ich könnte mich schwarz ärgern der 
hiwi meinte irgendwas zu mir "du musst nur wurzel2 und da und da und das 
ist dann der phasengang" aber ich hab natürlich in dem moment nicht ganz 
zugehört...

Autor: Philipp Karbach (Gast)
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habe das problem mit hilfer dieser seite lösen können:

http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physikalische...

man approximiert einfach mit einer asymptote und fT und fg herum. Dabei 
sind die Werte 0°,-45°,-90° entscheidend. Wurde auch heir gennannt! 
Danke nochmals ;)

Autor: Sebastian Trommer (sebastiantrommer)
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Ich verusch mich mal an einer Erklärung die vielleicht verständlich ist. 
Dein Verstärkungsverlauf knickt irgendwann ab. Genauer um 3dB oder 70,7% 
vom Ausgangswert. Die Frequenz bei der das passiert heißt Grenzfrequenz 
fg.
In diesem Punkt haben Ein- und Ausgang 45° Phasenverschiebung. Bei 
0,1*fg gibts keine Phasenverschiebung (zumindest bei idealen Bauteilen) 
ebenso bei allem was kleiner ist als 0,1*fg. Bei 10*fg hat das ganze 
dann 90° und bei allem was größer ist auch.
Obacht sollte herrschen wenn der Amplitudengang noch einen Knick hat. 
Dann am einfachsten die Phasengänge für beiden getrennt einzeichnen und 
dann anschließend grafisch addieren.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Dafuer gibts die XY Betriebsart eines Oszilloskopes.
Einfach den Eingang der Schaltung an den X Eingang und den AUsgang an 
den Y Eingang des Skopes anschliesen. Den Phasengang kann man dann am 
Schirm ablesen.

Gruss Helmi

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