Hallo bei Wikipedia ;-) habe ich folgendes gelesen: Invertierender Verstärker: .... Den virtuellen Massepunkt darf man nicht direkt oder über einen großen Kondensator mit Masse verbinden, weil man dadurch das schnelle Regeln des OP verhindert. Mit dem Kondensator OK, aber wenn ich mit / ohne 50 Ohm den Massenanschluss anschließe erhalte ich mit PSpice die gleichen Ergbebnisse. Ist der Tipp trotzdem sinnvoll?
@Jan >Den virtuellen Massepunkt darf man nicht direkt oder über einen großen >Kondensator mit Masse verbinden, weil man dadurch das schnelle Regeln >des OP verhindert. Verbindest du ihn direkt, ist nicht nur schnelles Regeln nicht mehr möglich, sondern überhaupt kein Regeln mehr. Ist ja auch völliger Quatsch so etwas tun zu wollen, weil die Schaltung dann nicht mehr funktioniert. Dort einen Kondensator hin zu machen ist ebenfalls unsinnig, weil dann die Verstärkung der Schaltung für hohe Frequenzen stark ansteigt, eine zusätzliche Phasendrehung (Phase Lag) entsteht, und die Schaltung vollkommen instabil wird. Dort hast du höchstens unerwünschte und unvermeidbare Streukapazitäten, die du mit einer Phase Lead Kapazität vom Ausgang zu invertierenden Eingang des OPamp in der Regel kompensierst. >Mit dem Kondensator OK, aber wenn ich mit / ohne 50 Ohm den >Massenanschluss anschließe erhalte ich mit PSpice die gleichen >Ergbebnisse. Ein 50R Widerstand ist dort ja auch erlaubt, sofern der OPamp die sich daraus eventuell ergebende niedrige Last überhaupt treiben kann. >Ist der Tipp trotzdem sinnvoll? Natürlich ist der sinnvoll! Wenn du wüßtest, wie eine OPamp-Schaltung funktioniert, würdest du aber nicht eine so merkwürdige Frage stellen. Also lese erstmal nach wie solche Schaltungen überhaupt funktionieren, dann merkst du schnell selbst, daß diese virtuelle Masse ein Sensibelchen ist, die gehätschelt und getätschelt werden will... Kai Klaas
Hallo Jan, das, was Kai schreibt, ist vollkommen in Ordnung. Die von ihm genannten Probleme treten beispielsweise auf, wenn Du eine Transimpedanzverstärkerschaltung zur Messung eines Photodiodenstroms verwendest. Dann kann schon die relativ geringe Kapazität der Photodiode stören. So ganz werde ich aber das Gefühl nicht los, daß Du den virtuellen Massepunkt des invertierenden Verstärkers mit dem (+)Eingang des nichtinvertierenden Verwechselst verwechselst. Denn bei HF-Anwendungen bringst Du dort häufig die 50 Ohm für die Impedanzanpassung der Leitung an. Beim nichtinvertierenden Verstärker kannst Du an den (+)Eingang anklemmen, was Du willst. An die virtuelle Masse einen 50-Ohm-Widerstand anzuklemmen, ist kaum sinnvoll. Gruß, Michael
Jan B. schrieb: > Hallo > > bei Wikipedia ;-) habe ich folgendes gelesen: > > Invertierender Verstärker: > > .... > > Den virtuellen Massepunkt darf man nicht direkt oder über einen großen > Kondensator mit Masse verbinden, weil man dadurch das schnelle Regeln > des OP verhindert. > > Mit dem Kondensator OK, aber wenn ich mit / ohne 50 Ohm den > Massenanschluss anschließe erhalte ich mit PSpice die gleichen > Ergbebnisse. > > Ist der Tipp trotzdem sinnvoll? Das liegt daran, dass die Spannungsdifferenz am Eingang sehr klein ist. u_diff = U- _U+ = U- - 0 = U- = Uaus/v_leerlauf v_leerlauf ist ca. 100000 bei Gleichspannung und tiefen Frequenzen. Beispiel: Vout=10V, Rfeedback=10kOhm U- = 10V/100000 = 0,1mV Strom durch den 50Ohm Widerstand der dann am Rfeedback fehlt I = 0,1mV/50 = 2uA Das bedeutet, dass bei 10V Ausgangsspannung nur ein Fehler in der Uasgangsspannung von "Ufehler = 2uA*Rfeedback = 20mV" ensteht. Bei Rfeedback=10kOhm wären das damit -20mV/10V = -0,2% Fehler. Achtung, es ist trotzdem sinnlos da einen Widerstand hinzumachen. Man verliert da nur Genauigkeit ohne einen Vorteil zu haben.
Nimm den virtuellen Massepunkt und bau da mal nen virtuellen Kondensator rein. Vielleicht siehst du, in der Realität, dann auch virtuelle Sachen.
Die virtuelle Masse nennt sich so weil sie das Potential der Masse annimmt aber, im Idealfall, keine leitende Verbindung zur Masse hat (im Realfall ist der Widerstand weit im Megaohmbereich). Ein Strom der in die virtuelle Masse fließt kann also von dort aus nur über einen unendlich hohen Widerstand zur Masse abfließen...oder er sucht sich einen anderen Weg zur Masse, z.B. über den Rückkopplungswiderstand und den Ausgang des OPs ;)
>Die virtuelle Masse nennt sich so weil sie das Potential der Masse >annimmt aber, im Idealfall, keine leitende Verbindung zur Masse hat (im >Realfall ist der Widerstand weit im Megaohmbereich). Ein Strom der in >die virtuelle Masse fließt kann also von dort aus nur über einen >unendlich hohen Widerstand zur Masse abfließen...oder er sucht sich >einen anderen Weg zur Masse, z.B. über den Rückkopplungswiderstand und >den Ausgang des OPs ;) Der virtuelle Masspunkt verhält sich übrigens wie eim realer: Da der OPamp durch die Rückkopplung versucht den Punkt auf 0V zu halten, egal welcher Strom dort hinein- bzw. herausfließt, sieht der virtuelle Massepunkt aus, wie ein Ort besonders niedriger Impedanz, gemäß R = U / I = 0R OPamp-Schaltungen, die einen solchen virtuellen Massepunkt als Eingang präsentieren, heißen deshalb auch manchmal "0R-Verstärker". Kritisch am virtuellen Massepunkt ist, daß er alle auf ihm landenden Störungen nicht zur wirklichen Masse ableitet und damit vernichet, sondern vielmehr im Gegenkopplungswiderstand weiterfließen läßt, also direkt in den Signalweg einschleußt! Eine virtuelle Masse ist daher ein ganz kritischer Schaltungspunkt, der so klein wie irgendmöglich gehalten werden sollte. Manchmal sieht man, daß dieser eine eigene, mit der wirklichen Masse verbundenen Abschirmung erhält, was für den Laien widersprüchlich und unsinnig erscheint. Ein anderer Grund, die virtuelle Masse kleinräumig zu halten, ist, die Streukapazität vom "-" Eingang des OPamp zur (wirklichen) Masse zu minimieren. Eine zu große Streukapazität dort macht den OPamp nämlich instabil und erhöht die Schwingneigung. Eine virtuelle Masse unterscheidet sich für einen Betrachter nicht von einer wirklichen. Aber sie funktioniert nur solange, wie auch die Gegenkopplung des OPamp funktioniert, und nur so gut, wie es die endliche Loop Gain des OPamp zuläßt. Kai Klaas
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