Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltungen mit einem OPV


von Nico (Gast)


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Guten Abend,

Habe im Internet zwar gesucht,leider keine Antwort gefunden.

Wann verwendet man einen Integrierer oder einen Differenzierer, für was 
ist sowas gut wenn man es in einer Schaltung hat  ?


Gruß

von miko l. (miko-la)


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Ein Denkanstoß zu deiner Frage: Der Integrator wirkt als Tiefpass und 
der Differentiator als Hochpass.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Nico schrieb:
> Guten Abend,
>
> Habe im Internet zwar gesucht,leider keine Antwort gefunden.
>
> Wann verwendet man einen Integrierer oder einen Differenzierer,

Wenn man ein integriertes bzw. differenziertes Signal braucht. :-)
Du weisst, was integrieren und differenzieren bedeutet?
Gruss
Harald

von Oliver R. (sourcebox)


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Es gibt für beide Schaltungen sehr vielfältige Anwendungen, z.B. im 
Bereich Filter. Klassisch sind z.B. analoge Regler, siehe hier:

http://www.rn-wissen.de/index.php/Regelungstechnik

von Nico (Gast)


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Hallo Leute,

Ich danke euch für die schnellen Antworten.

Eigentlich verstehe ich was integrieren und differenzieren ist, auch 
nicht.
Habe mir nur paar Diagramme angeschaut zu dem und überrissen hab ichs 
nicht ganz :/
Der Link zur Regelungstechnik ist sehr interresant, nur verstehe ich 
nicht wieso es einen Integrierer auch in der Regelungstechnik gibt, oder 
wieso es solche Verzögerungsglieder (PT1,PT2, Totzeitglied) gibt.

Gruß

von Oliver R. (sourcebox)


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In der Regelungstechnik ist es Ziel, den gemessenen Wert (Istwert) 
möglichst nah an einen vorgegebenen Wert heranzuführen (Sollwert). Der 
Integrator, hier als I-Glied bezeichnet, ist in der Lage, die Differenz 
zwischen Soll- und Istwert über die Zeit aufzusummieren. Damit lässt 
sich die Regelabweichung eleminieren, denn er liefert solange ein 
wechselndes Ausgangssignal (welches zum Stellen benutzt wird) bis Soll- 
und Istwert identisch sind.

von Haudrauf ! (Gast)


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Allenfalls fehlt ein Studium im Elektrotechnik ... Von nichts kommt 
nichts.

von Integri (Gast)


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>Wann verwendet man einen Integrierer oder einen Differenzierer, für was
>ist sowas gut wenn man es in einer Schaltung hat  ?

Einen Integrator brauchst du beispielsweise, wenn du das Signal einer 
Rogowski-Spule verstärken willst.

von Stefan Salewski (Gast)


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>Wann verwendet man einen Integrierer oder einen Differenzierer

Vereinfacht gesagt:

Differenzieren tut man, wenn man sich für die ÄNDERUNG eines Signals 
interessiert. Integrieren tut man, wenn man sich für den MITTELWERT 
eines Signals interessiert. Und Wikipedia, Google oder Bücher verwendet 
man, wenn man sich für bessere Erklärungen interessiert.

von Nico (Gast)


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Ein Buch habe ich bereits, steht aber auch nix viel besser drin, es 
steht schon einiges drin aber da ist viel grundwissen eine 
vorraussetzung. Ich verstehe nicht was es bedeutet wenn zB steht, ''die 
spannung wird integriert.  Oder wenn steht das eine spannung 
aufintegriert wird.  MFG

von Stefan Salewski (Gast)


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>Differenzieren tut man, wenn man sich für die ÄNDERUNG eines Signals
>interessiert.

Eher ÄNDERUNGS-Geschwindigkeit.

von Stefan Salewski (Gast)


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>Ich verstehe nicht was es bedeutet wenn zB steht, ''die
>spannung wird integriert.  Oder wenn steht das eine spannung
>aufintegriert wird.

Wie gesagt, es wird der Mittelwert gebildet, über einen Zeitbereich.

Ende.

von Integri (Gast)


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>Ich verstehe nicht was es bedeutet wenn zB steht, ''die spannung wird 
>integriert.  Oder wenn steht das eine spannung aufintegriert wird.

Weißt du denn, was es mathematisch mit dem Integrieren oder 
Differenzieren auf sich hat?

von Achim M. (minifloat)


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Stefan Salewski schrieb:
>> Oder wenn steht das eine spannung
>> aufintegriert wird.
>
> Wie gesagt, es wird der Mittelwert gebildet, über einen Zeitbereich.

Das stimmt so nicht.

Der Einheits-Integrator zeigt, wenn man ihm eine 1 an den Eingang legt, 
eine steigende Gerade, beginnend bei 0, mit der Steigung 1 am 
Ausgang(Bei "energielosem" System zum Zeitpunkt 0).

Mittelwertbildung gibt es in dem Sinne nicht, wäre vielleicht nur 
numerisch zu erreichen. Vielleicht käme ein Tiefpass(P-T1) noch am 
ehesten an die Mittelwertbildung heran. Problem: das System hat ein 
"Gedächtnis", bei anlegen der 1 an den Eingang wird sich das 
Ausgangssignal asymptotisch der 1 nähern(Verstärkung des Tiefpasses sei 
0dB = 1).

mfg mf

von Stefan Salewski (Gast)


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>Das stimmt so nicht.

Ja -- Integrieren entspricht natürlich Summieren, aber in der Elektronik 
läuft es dann oft doch wieder irgendwie auf Mittelwertbildung hinaus. 
Zumindest ist Mittelwertbildung anschaulich, ich glaube er schrieb, dass 
er auch mathematisch Differenzieren und Integrieren nicht kennt.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Ein Auto integriert über die Zeit die Geschwindigkeit zu der 
zurückgelegten Strecke.

Die Geschwindigkeit ist Deine Eingangsgröße, die zurückgelegte Strecke 
die Ausgangsgröße des Integrators. Zeit bleibt beim Auto, wie in der 
Elektronik.

Der Differenzierer gibt Dir durch die Verfolgung der zurückgelegten 
Strecke die derzeitige Geschwindigkeit aus - also ein Tacho.

Da aber in der Elektronik die Signale wild gemischt werden können, wäre 
ein Tacho (Differenzierer), der nicht an der Strecke, sondern an der 
Geschwindigkeit angeschlossen ist (also die Geschwindigkeit der 
Tachonadel misst), ein Beschleunigungsmesser.

Oder ein Integrierer an die Strecke angeschlossen, wäre Deine Frau mit 
Nudelholz, die immer ärgerlicher wird, weil Du so lange so weit weg 
warst. :)


Ob Du daraus erkennen kannst, was für ein Regelverhalten Du für ein 
Problem benötigst, weiß ich nicht.


Regel-Beispiel:
Du möchtest mit Deinem Auto 100km/h fahren.
Ich gehe nun erst mal von einer Automatik aus. Schalten entfällt also.

Du kannst nun also langsam anfangen, immer mehr Gas zu geben. Irgendwann 
hast Du eine Pedalstellung erreicht, bei der Du 100km/h fährst. Wenn es 
bergab geht, wird das Fahrzeug schneller und Du nimmst langsam immer 
mehr den Fuß vom Gas, bis 100km/h wieder erreicht sind.
Das wäre eine I-Geschwindigkeitsregelung.
Wenn Du das Gaspedal zu schnell bedienst, wird Dein Regelkreis anfangen 
zu schwingen, weil Du mit Deinem Pedal schon über die richtige Position 
hinaus bist, weiter beschleunigst, obwohl Du schon zu schnell bist.

Ein D-Regler sähe so aus: Du trittst das Gaspedal voll durch. Sobald
100km/h erreicht sind, nimmst Du den Fuß vom Gas und der Wagen rollt 
aus.

Wenn Du beides kombinierst (ID), wirst Du zügig auf 100km/h 
beschleunigen und diese dann halten.
Ich bin mir relativ sicher, daß der P-Anteil hierfür gar nicht benötigt 
wird.


Gruß

Jobst

von mitleser (Gast)


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@Jobst

Genial :-)

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