Frage zur symmetrischen Spannungserzeugung

#3037498
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Hallo Community,

ich möchte für meine Funktionsgeneratorschaltung eine symmetrische 
Spannung von +-6V erzeugen. Ich habe da auch im Forum hunderte von 
Threads zum Thema gefunden und habe eine Frage zu der Schaltung, die ich 
überall in ähnlicher Form finden konnte (Anhang).

Wenn die Widerstände R3 und R4 gleich sind, ist alles klar:
Der OPV hat am invertierenden und nichtinvertierenden Eingang und damit 
auch am Ausgang 6V, also das, was als Masse betrachtet werden soll. Wenn 
sich aber die Lastverhältnisse am Ausgang minimal ändern, ist Ue nicht 
mehr 0 also keine virtuelle Masse mehr am Eingang, der OPV gibt dann 
real seine Betriebsspannung auf den Ausgang. Spice sieht das ähnlich, 
nur dass es von einer maximalen Ausgangsspannung von unendlich 
ausgegangen ist.
Kann mir jemand erklären, warum das doch funktioniert? Ich meine, sonst 
würde das ja nicht überall vorgeschlagen werden...

Die einzige Möglichkeit, die ich sehe, ist dass wenn die Ströme durch R3 
und R4 durch die geänderten Lastverhältnisse unterschiedlich sind, die 
Differenz in den Ausgang des OPV fließt und ich damit wieder die Mitte 
(also 6V) in der Mitte habe. Haut das hin?

Vielen Dank schon mal.
Gruß von kludwig
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Gast #3037506
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> Die einzige Möglichkeit, die ich sehe, ist dass wenn die Ströme durch R3
> und R4 durch die geänderten Lastverhältnisse unterschiedlich sind, die
> Differenz in den Ausgang des OPV fließt und ich damit wieder die Mitte
> (also 6V) in der Mitte habe. Haut das hin?

Ja, genau so funktioniert die Schaltung.
Gast #3037520
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Naja. Die Erklärung mit dem Strom ist eine von mindestens zwei möglichen 
Betrachtungsweise. Ist auch richtig so.

Aber auch die von Dir versuchte Betrachtungsweise mit den Spannungen 
führt zum Ziel, wenn man berücksichtigt, das die Änderung der 
Differenzspannung der Änderung der Spannungen an den Lasten 
entgegenwirkt . Es liegt Gegenkopplung vor. Die Mittenspannung wird 
auf den Minus-Eingang geführt.
Gast #3037610
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> Wenn sich aber die Lastverhältnisse am Ausgang minimal ändern, ist Ue nicht
> mehr 0

Das ist doch Humbug. Der OpAmp tut allen um dort VCC/2 zu halten, bis er 
überlastet wird und in die Strombegrenzung geht. Auch in Spice.
#3038264
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MaWin schrieb:
>> Wenn sich aber die Lastverhältnisse am Ausgang minimal ändern, ist Ue nicht
>> mehr 0
>
> Das ist doch Humbug. Der OpAmp tut allen um dort VCC/2 zu halten, bis er
> überlastet wird und in die Strombegrenzung geht. Auch in Spice.

Wenn man nicht berücksichtigt, dass in den Ausgang des OpAmps Strom rein 
fließt, ist der Strom durch R3 und R4 gleich und damit bei 
unterschiedlichen Lastverhältnissen auch keine VCC/2 am Ausgang mehr 
möglich. Soweit meine Argumentation von vorher, Entschuldigung für den 
"Humbug".
Ich habe den anderen Fehler, den ich gemacht habe übrigens gefunden:
ich wurde stutzig, als ich die Verläufe im kV-Bereich gesehen habe. Wenn 
ich aber näher reingezoomt hätte, hätte ich auch gestern schon sehen 
können, dass die drei Spannungen zwar einen linearen Verlauf im 
kV-Bereich haben, allerdings immer um 6V Differenz auseinander liegen- 
also genau das was ich wollte. Weiß jemand wogegen Spice die Potentiale 
misst, wenn keine Masse in der Schaltung deklariert ist? War sowieso 
schon erstaunt, dass ich die Simulation starten konnte ohne eine 
Referenzspannung geben zu müssen...
In Zukunft simuliere ich einfach in solchen Fällen, indem ich die 
Spannungen voneinander abgezogen auftragen lasse wenn ich keine Masse 
deklariere.
Danke für die Erklärungen!

Achso: kann man die Beiträge im Forum als "gelöst" markieren?
Gast #3038377
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Normal beschwert sich die Simulation (zumindest LTspice), wenn kein GND 
Punkt definiert ist. Es könnte sein das der OP Typ irgendwo intern ein 
GND definiert hat.

Die Schaltung hat allerdings noch einen kleinen Haken: der Ausgang des 
OPs verträgt keine größere Kapazitive Last. Je nach Rest der Schaltung 
kann das Probleme machen. Abhilfe können ein Widerstand hinter dem OP 
und dann zusätzlich 1 oder 2 Kondensatoren. Welche Art der virtuellen 
Masse die richtige ist hängt von der gesamten Schaltung ab.
#3039622
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>Die Schaltung hat allerdings noch einen kleinen Haken: der Ausgang des
>OPs verträgt keine größere Kapazitive Last.

Diese Art von Schaltungen mit OPamp vertragen eigentlich überhaupt keine 
kapazitive Last. Wir haben das schon ein paar mal hier besprochen. 
Meines Wissens gibt es nur eine einzige Schaltung, die dabei wirklich 
klaglos funktioniert und die ist eine Eigenentwicklung von ArnoR, wenn 
ich mich richtig erinnere.
Gast #3039639
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> Meines Wissens gibt es nur eine einzige Schaltung, die dabei wirklich
> klaglos funktioniert und die ist eine Eigenentwicklung von ArnoR, wenn
> ich mich richtig erinnere.

Ja, du erinnerst dich richtig. Die Schaltung wurde hier:

Beitrag "Re: 3 Kanal Kopfhörerverstärker mit OPA2134 verzerrt"

bzw. etwas verbessert hier:

Beitrag "Re: 3 Kanal Kopfhörerverstärker mit OPA2134 verzerrt"

vorgestellt.

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