Differnenzierer Versorgung 10V, 5V unsymmetische Flanken

[Mark (Gast)]

Hallo, ich wollte mir einen Differenzierer zusammen bauen um auf 
Pegeländerungen zu reagieren. Ich wollte dabei auf eine negative 
Betriebsspannung verzichten, da das Eingangssignal auch nur aus 
positiven Anteilen besteht. Ich dachte vielleicht ist es möglich die 
Versorgungsspannung statt auf -+5V auf +10 und +5V zu legen. Allerdings 
habe ich hier das Problem, dass mir die fallenden Anteile sehr kurz 
angezeigt werden und die steigende sehr lang. Sprich, es wird zwar 
ausgelöst, aber die e-Funktion ist nach einer steigenden Flanke nach 
z.B. 10ms abgeklungen und die fallende nach 4µs. Ich habe das ganze 
jetzt mit zwei verschiedenen OPVs getestet und bei beiden ähnlich 
schlechte Ergebnisse erhalten.

Ist es überhaupt möglich den OPV so zu betreiben?

[nicht "Gast" (Gast)]

Warumk legst du den "neagtiven" Versorgungs-Pin nicht einfach auf Masse?

Auf welchem Potential liegt der nicht-invertierende Eingang des OPV und 
in welchem Spannungs-Bereich bewegt sich das Eingangssignal?

[Ina (Gast)]

Schaltplan?

[Michael L. (Gast)]

Hallo Mark,

ein Schaltplan wäre nicht schlecht. Meine Glaskugel sagt, daß Deine 
Eingangssignale den erlaubten Bereich V- < Ue < V+ zwischen den beiden 
Versorgungsspannungen über oder unterschreitet. Die Eingangsspannung 
darf typischerweise nicht kleiner als die niedrigere der beiden 
Versorgungsspannung sein.

Gruß,
  Michael

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Mark schrieb:
> Hallo, ich wollte mir einen Differenzierer zusammen bauen um auf
> Pegeländerungen zu reagieren.

Einen von dieser Sorte?

  http://de.wikipedia.org/wiki/Differenzierer#Differenzierer

> Ich wollte dabei auf eine negative Betriebsspannung verzichten, da das
> Eingangssignal auch nur aus positiven Anteilen besteht.

Das heißt aber nicht, dass das differenzierte Signal ebenfalls überall
positiv ist.

> Ich dachte vielleicht ist es möglich die Versorgungsspannung statt auf
> -+5V auf +10 und +5V zu legen. Allerdings habe ich hier das Problem,
> dass mir die fallenden Anteile sehr kurz angezeigt werden und die
> steigende sehr lang.

Du musst die Schaltung so dimensionieren, dass sich das Ausgangssignal
vom der Ruhepegel aus in positive und negative Richtung bewegen kann.
Der Ruhepegel sollte deswegen etwa in der Mitte zwischen der oberen und
der unteren Ausgangsspannungsgrenze liegen.

Wenn du den Opamp bspw. mit 10V und 0V betreibst, sollte der Ruhepegel
also bei 5V liegen (für Single-Supply-Opamps auch etwas darunter). Dies
erreichst du dadurch, dass du den nichtinvertierenden Eingang des Opamps
nicht auf GND, sondern auf 5V (bspw. mit einem Spannungsteiler erzeugt)
legst

Um ein Übersteuern und Überschwingen der Schaltung zu vermeiden und die
Spannug am invertierenden Eingang des Opamp immer im erlaubten Bereich
zu halten, muss übrigens noch ein geeigneter zweiter Widerstand in Reihe
zum Kondensator geschaltet werden. Wie groß dieser Widerstand gewählt
werden muss, hängt von der Höhe der Sprünge der Eingangsspannung, der
Versorgungsspannung, dem Opamp-Typ und der restlichen Dimensionierung
der Schaltung ab

[Mark (Gast)]

Hallo, Yalu X. du hast recht gehabt, der Spannungsteiler für den 
Ruhepegel hatte keinen richtigen Kontakt zur VCC-. Ist es hier 
eigentlich angebracht eine Referenzdiode zu verwenden oder doch einfach 
nur einen Spannungsteiler?

Danke für die Antworten. Das Hochsetzen auf den Pegel 5, 10 V war 
natürlich sinnlos, es läuft jetzt auch mit 5V, 0V.

[Peer (Gast)]

Yalu X. schrieb:
> Um ein Übersteuern und Überschwingen der Schaltung zu vermeiden und die
>
> Spannug am invertierenden Eingang des Opamp immer im erlaubten Bereich
>
> zu halten, muss übrigens noch ein geeigneter zweiter Widerstand in Reihe
>
> zum Kondensator geschaltet werden. Wie groß dieser Widerstand gewählt
>
> werden muss, hängt von der Höhe der Sprünge der Eingangsspannung, der
>
> Versorgungsspannung, dem Opamp-Typ und der restlichen Dimensionierung
>
> der Schaltung ab

Hi,

ich dachte immer die Verstärkung eines Differenzierers (im ersten 
Moment, also C noch entladen) ist wie beim invertierenden Verstärker 
R2/R1=A. Meine Simulation sagt aber etwas anderes. Wo liegt der Fehler?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Peer schrieb:
> Wo liegt der Fehler?

Nirgends.

Wenn das Eingangssignal einen Sprung um 0,2V (von -0,1V nach +0,1V)
macht, macht das Ausgangssignal des Differenzieres einen Sprung um
0,2V·(52kΩ/10kΩ)=1,04V, genauso wie beim invertierenden Verstärker. Nur
die "Startposition" des Sprungs ist beim Differenzierer eine andere, da
das Ausgangssignal bei konstanter Eingangsspannung (mehr oder weniger
schnell) zum Nullpunkt zurückkehrt.

[Peer (Gast)]

Der Fehler lag wie so oft in Layer 8.

Hatte nicht bedacht, dass die Spannungsänderung am Differenzierereingang 
0,2V beträgt und nicht 0,1V.

Schönen Abend noch.