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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Funktion OP-Schaltung


Autor: Sven (Gast)
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Hey,

ich bin ein wenig überfragt...
Diese Schaltung ist doch eine Mischung aus Tiefpass 1. Ordnung und einem 
Differenzverstärker, oder?
Inwiefern kann ich jetzt die Ausgangsspannung mit den Bauelementen 
berechnen?

Vielen Dank für eure Hilfe schon mal im Vorraus!

Autor: Klaus (Gast)
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aua, das Ding muß schwingen. VCO? Klaus

Autor: Klaus (Gast)
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ich würde sagen:

Amplitude an U1
Frequenz an U2

? Klaus

Autor: Random ... (thorstendb) Benutzerseite
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+ und - am eingang vertauscht :-)

Es gibt zwei Arten von Rückkopplung: Die Mit- und die Gegenkopplung.

Bei der Mitkopplung koppellst du positiv ein, d.h. das Ausgangssignakl 
wird positiv auf das Eingangssignal addiert.
Ergebnis: Ein Oszillator.

Bei der Gegenkopplung koppellst du negativ ein, d.h. das Ausgangssignakl 
wird negativ auf das Eingangssignal addiert.
Ergebnis: Ein Verstärker.


Frequenzabhängig machen kann man das ganze, indem man frequenzabhängig 
gegenkoppelt (also zum Minus-IN).
Ein C am Eingang nach Masse filtert das Eingangssignal, ein C zwischen 
OUT und -IN filtert "aktiv".


VG,
/th.

Autor: Sven (Gast)
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Erstmal danke,

@Random: stimmt...hab die beiden Eingänge vertauscht.
Ich habe somit doch dann eine frequenzabhängige Gegenkopplung? 
(Verstärker)

Einen Oszillator schließ ich aus.

Wegen Amplitude an U1: 5V
Frequenz an U2: keine Ahnung...ist des wichtig?

Die Schaltung ist in einer Rückkopplung vorhanden, welche vom 
Sekundärkreis bei einem Push-Pull-Wandler auf den Soft-Start-Pin des 
"steuerungs-IC" (UC2827) angeschlossen wird.

Die beiden Eingänge U1 und U2 sind von der Sekundärseite. Die 5V 
Referenzspannung sind immer 5V ohne schwankungen.

Autor: Random ... (thorstendb) Benutzerseite
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Ein OPV ist (idealerweise) ein Verstärker mit einem unendlich hohem 
Verstärkungsfaktor.
D.h. bei offener Gegenkopplung wird man nur einen der beiden Extremwerte 
am Ausgang messen können.

Such mal bei google nach Operationsverstärker Grundschaltungen.

VG,
/th.

Autor: Klaus (Gast)
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tolle Schaltung. interessant sind C2 und C3,
die haben was gegen dU nach dT der Ausgänge!

:) Klaus

Autor: TSE (Gast)
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Hallo,

Wenn ich mich nicht verrechnet hab dürfte für den vorderen Teil deiner 
Schaltung das rauskommen:

U1/R3 + U2 - (R2 U2)/(R1 R3 R4 + R2 R3 R4) - (R2 sC U2)/((R1 + R2) R3)

werds evlt wenn ich mal zeit hab nochmla durchrechnen

Autor: Klaus (Gast)
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.. grins :))

Autor: TSE (Gast)
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So mein fehler hab ne klammer übersehen
also nochmal
Ua=((1 + R4 sC) (R1 U1 + R2 (U1 - U2)))/((R1 + R2) R3 R4)

Autor: Sven (Gast)
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C3 ist der Kondensator für den Softstart. Der wird soweit ichs im 
Datenblatt gelesen hab, von ner internen Stromquelle des Steuerungsics 
(angeschlossen am Soft-Start-Pin) aufgeladen und ab einen bestimmten 
wert wieder sofort entladen. Dadurch bekommt man die Rampenfunktion zum 
Takten.

Was jedoch C2 da zu suchen hat, weiß ich auch nicht. Ich vermute vllcht 
eventuelle spannungsspitzen zwischen den beiden Eingängen vom 2. OP zu 
unterdrücken.

@Random: du meinst der Verstärkerfaktor vom 2. OP?...Dies wäre 
eigentlich noch verständlich. Meine Vermutung ist, dass es sich hier 
vllcht um so ne Art Überspannungsschutz handelt, damit im Sekundärkreis 
die Spannung unter einem bestimmten Level bleibt. Bin mir aber halt ned 
sicher. Un falls nun die Spannung doch größer werden sollte, wird der 2. 
OP einfach am Ausgang ein niedriges Potenzial haben und der 
Ausgangskondensator C3 wird gar nicht erst aufgeladen. Daher wird der IC 
einfach "angehalten" un kann die beiden MOSFETs nicht mehr ansteuern, 
was ein Ende der Energieübermittlung auf die Sekundärseite zur Folge 
hat, oder nicht?

@TSE: werd ich auch gleich kontrollieren, ob ich auch auf die Gleichung 
komme ;) Vielen Dank. Aber wo ist eigentlich dein "="?
Deine Gleichung würde dann die Ausgangsspannung beschreiben?!?
und was meinst du mit sC? Ist das ein tippfehler und du meintest nur c? 
(Bestimmt dann C1)

Autor: Sven (Gast)
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sry, war grad beschäftigt und hab vergessen einfach mal die seite zu 
aktualisieren^^...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> U1/R3 + U2 - (R2 U2)/(R1 R3 R4 + R2 R3 R4) - (R2 sC U2)/((R1 + R2) R3)
Da fehlt mir irgendwie das Gleichheitszeichen...

> Ich habe somit doch dann eine frequenzabhängige Gegenkopplung?
Ein ordinärer Tiefpass 1. Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 
1/(2*pi*R4C1) = 160Hz
> (Verstärker)
Das ist ein Differenzverstärker mit V=100

Welche Versorgung haben deine OPAmp?
Sollte das 0V und 5V sein, wird der zweite OPAmp niemals nicht schalten.


EDIT:
> C3 ist der Kondensator für den Softstart. Der wird soweit ichs im
> Datenblatt gelesen hab, von ner internen Stromquelle des Steuerungsics
> (angeschlossen am Soft-Start-Pin) aufgeladen und ab einen bestimmten
> wert wieder sofort entladen. Dadurch bekommt man die Rampenfunktion zum
> Takten.
Welches Datenblatt?
???????????????????????????????????????????????
? Bist du sicher, dass du weißt, was du machst?
???????????????????????????????????????????????

Autor: Sven (Gast)
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Gleichheitszeichen ist hier:
Ua=((1 + R4 sC) (R1 U1 + R2 (U1 - U2)))/((R1 + R2) R3 R4)

Warum schaltet der immer? (niemals nicht)

Datenblatt von dem Steuerungs-IC für die Push-Pull-Stufe UC2827.
Hab nur n kleinen Fehler grad gemacht. Der C3 hat einen Wert von 100n. 
Dies ist jedoch für die Berechnung der OP-Schaltung egal. Der 
kondensator ist nur dafür zuständig wie der Softstart zeitlich verläuft.

Autor: TSE (Gast)
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Ich habe mich bei der Rechung an deinen ersten post gehalten (op 
umgedreht)
also den hinteren Teil vernachlässigt!!!!
das einfachste wird wohl sein die schaltung in spice mal aufzubauen

Autor: Sven (Gast)
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Jap, okay. Hab ich dann gemerkt, dass es sich um die vordere Schaltung 
handelt. Die hintere ist lediglich ein spannungskomparator.
Aber was ist dein sC?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Warum schaltet der immer? (niemals nicht)
Wie gesagt: wenn du den 1. OPAmp mit 5V versorgst kan an seinem ausgang 
nur maximal 4,99xx V herauskommen. Wenn du diese Ausgangsspannung mit 
einem 2. OPAmp jetzt mit 5V vergelcihst, wirst du immer darunterliegen.

> Der C3 hat einen Wert von 100n.
> Dies ist jedoch für die Berechnung der OP-Schaltung egal.
Richtig. Denn wenn der OPAmp wirklich gut ist (niederimpedanter Ausgang, 
hohe Treiberleistung), lädt der dir den C3 in 0,nichts (null komma 
nichts) auf  ;-)

> Der kondensator ist nur dafür zuständig wie der Softstart zeitlich
> verläuft.
Da gibt es dann keine (definierte) Softstart-Verzögerung, das hängt hier 
nur von der Verfassung des 2. OPAmps ab.

Autor: TSE (Gast)
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s ist eine  komplexe Frequenz
s=jw
C ist der Kondensator

Autor: Sven (Gast)
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@TSE: Aso...ich sag halt dazu Xc...

@Lothar: Stimmt...weil die Ausgangsspannung nur unterhalb der 
Versorgerspannung liegt...Okay, nehmen wir mal an, die 
spannungsversorgung sein über 5V.

Er würde mir dann den Kondensator auf die Spannung aufladen, welche er 
auch bereitstellen kann, oder? Bei ner Spannungsversorgung von zB 10V, 
würde die Spannung ca. 9.x volt sein, oder?
falls dann die Spannung am Eingangspin über 5V ansteigt, ist die 
ausgangsspannung -9,x volt? Seh ich das so richtig?

Daran hab ich dann nicht gedacht. Da fällt wie du sagtest ja der 
Softstart flach...aber so dumm wie ich bin, kommt da einfach ne diode 
dazwischen. Also zwischen den Kondensator und dem Ausgang und schwups, 
kann beim Zustand, dass der eine Pin unter 5V liegt, der Kondensator 
nicht aufgeladen werden. Sobald nun die Spannung erhöht wird, leitet die 
Diode und der Kondensator wird über die Diode und dem niedrigerem 
Potenzial des OP-Ausgangs entladen.

Richtig?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Ein Tipp:
Lade dir LTSpice herunter und spiel damit mit deiner Schaltung ein wenig 
herum. Der Anfang ist zwar (wie immer) ein wenig hart, aber danach 
kannst du dir diese deine Fragen ganz einfach selber beantworten.

Meine Einschätzung:
Das mit der Diode ist Murks und geht in die Hose  ;-)

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