Hallo,
ich versuche gerade zu verstehen, wie man bei nem OP anhand der
Beschaltung in jedem Fall erkennen kann, was dieser tut.
Kann man für diesen Zweck annehmen, dass die Spannung zwischen dem nicht
inventierenden und dem inventierenden Eingang immer 0 Volt beträgt?
kleines Beispiel:
Bild 1 ist ja ein inventierender Schmitt Trigger.
Die Spannungsversorgung liegt zwischen +15V und -15V.
Jetzt ist für mich die Frage was da eigentlich genau passiert.
Der Widerstand R3 ist ja unerheblich?
Nehmen wir mal an, dass die Spannung von 0 bis 9V ansteigt.
bei 9V müsste ich ja an den Widerständen R1 und R2 -7,5V haben, da 15V
/2 = 7,5 sind und das ganze ja inventiert ist.
Zwischen dem nicht inventierenden und dem Inventierenden Eingang hab ich
dann +15V?
Dann senkt man die Spannung langsam ab, bis die Eingänge 0V Potential
Differenz haben, das ist dann der Kipppunkt?
Wie berechne ich die Spannung zwischen den Eingängen oder ist das
prinzipiell der falsche Weg?
Viele Grüße
HelloWorld schrieb:> Kann man für diesen Zweck annehmen, dass die Spannung zwischen dem nicht> inventierenden und dem inventierenden Eingang immer 0 Volt beträgt?
Wenn der OV gegengekoppelt ist, wird er aufgrund der großen
Leerlaufverstärkung versuchen, die Eingangsspannung auf sehr
kleine Werte zu regeln, also nahe 0.
Ohne Gegenkopplung jedoch (wie beim Schmitt-Trigger) passiert das
nicht.
> Der Widerstand R3 ist ja unerheblich?
Nein, er teilt ja die Ausgangsspannung zusammen mit R1, in deiner
Dimensionierung also auf jeweils die halbe (positive oder negative)
Betriebsspannung (wie auch erkannt hast).
> Nehmen wir mal an, dass die Spannung von 0 bis 9V ansteigt.
Dazu müsstest du vorher noch festlegen, in welchem der beiden
stabilen Zustände er sich gerade befindet (Ausgang nach +15 V
oder nach -15 V geschaltet). Bei einem der beiden Zustände
tut sich rein gar nichts, wenn du die Eingangsspannung von 0 auf
9 V änderst. ;-) (Beim anderen der beiden Zustände kippt er
beim Erreichen der 7,5-V-Marke um.)
Hallo
der OP verstärkt die Differenzspannung an den Eingängen ohne externe
Beschaltung mit der Leerlaufverstärkung. Wie groß die Differenzspannung
ist hängt von der Beschaltung ab. Wenn es eine Gegenkopplung gibt und
der OP innerhalb der Betriebsparameter bleibt wird die Differenz auf 0
ausgeregelt. Bei einem Komparator ist das nicht so. Der Komparator
schaltet wenn das Vorzeichen der Differenz sich ändert.
> Kann man für diesen Zweck annehmen, dass die Spannung zwischen dem nicht> inventierenden und dem inventierenden Eingang immer 0 Volt beträgt?
Dann arbeitet der OpAmp als (analoger, i.A. linearer) Verstärker.
Wenn die Spannungen am nicht inveRtierenden und inveRtierenden Eingang
unterschiedlich sind, arbeitet er als (digitaler) Komparator.
Jörg Wunsch schrieb:> Nein, er teilt ja die Ausgangsspannung zusammen mit R1, in deiner> Dimensionierung also auf jeweils die halbe (positive oder negative)> Betriebsspannung (wie auch erkannt hast).
macht das nicht R2 ?
HelloWorld schrieb:> macht das nicht R2 ?
Ja. R3 ist vermutlich dazu da, den Eingangsstrom bei Eingangsspannungen
unterhalb von etwa -15,6V (negative Versorgungsspannung minus Ubc des
Eingangstransistors) zu begrenzen. Bei fehlendem Vorwiderstand steigt
ab dieser Eingangsspannung, die außerhalb der Maximum Ratings liegt,
der Eingangsstrom stark an (d.h. er wird stark negativ) und kann den
Opamp zerstören.
HelloWorld schrieb:> macht das nicht R2 ?
Ja, ich brauch' wohl 'ne neue Brille. ;-)
Yalu X. schrieb:> Ja. R3 ist vermutlich dazu da, den Eingangsstrom bei Eingangsspannungen> unterhalb von etwa -15,6V (negative Versorgungsspannung minus Ubc des> Eingangstransistors) zu begrenzen.
Nein, einen derartigen Widerstand (normalerweise in gleicher Größe wie
R2||R1) fügt man ein, damit der durch den Eingangsbiasstrom
verursachte Spannungsabfall in beiden Zweigen gleich groß ist.
Braucht man nur bei Bipolar-OPVs.
Solange man in der Betrachtung nur einen idealen OPV annimmt, ist
dieser Widerstand natürlich in der Tat wirkungslos.
Jörg Wunsch schrieb:> Yalu X. schrieb:>> Ja. R3 ist vermutlich dazu da, den Eingangsstrom bei Eingangsspannungen>> unterhalb von etwa -15,6V (negative Versorgungsspannung minus Ubc des>> Eingangstransistors) zu begrenzen.>> Nein, einen derartigen Widerstand (normalerweise in gleicher Größe wie> R2||R1) fügt man ein, damit der durch den Eingangsbiasstrom> verursachte Spannungsabfall in beiden Zweigen gleich groß ist.
Das wollte ich zuerst auch schreiben bis ich gesehen habe, dass wir es
hier ja nicht mit einem Verstärker, sondern mit einem Schmitt-Trigger zu
tun haben. Bei Schaltschwellen von grob ±7V, die zudem stark von den
nicht exakt definierten Ausgangsspannungsgrenzen des Opamps abhängen,
ist es ziemlich sinnlos, den Eingangsoffset mit einem Kompensationswi-
derstand bis in den Millivoltbereich zu optimieren. Ganz abgesehen davon
wäre R3 dafür sowieso falsch dimensioniert, wie du ja schon angemerkt
hast.
Bei Schmitt-Trigger-Anwendungen (im Gegensatz zu Verstärkeranwendungen)
ist aber mitunter damit zu rechnen, dass die Eingangsspannung den er-
laubten Bereich verlässt. Da kann so ein Widerstand manchmal weiterhel-
fen, auch wenn er in diesem Fall keinen kompletten Schutz darstellt
(positive Bereichsüberschreitungen sind vermutlich immer noch tödlich).
