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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik kleine Schaltungsfrage


Autor: gast (Gast)
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Hallo zusammen.

Ich habe eine kleine Frage bezüglich der Beschaltung des
Operationsverstärkers auf:
http://www.geocities.com/~uwezi/electronics/projec...

Mir ist die Funktion des Rückkopplungszweiges nicht ganz klar.
Wozu dient das Gebilde aus Kondensator und Widerstand? Bezeichnet wird
die Schaltung als: "High bandwith voltage follower"
Wie verändert diese Beschaltung die Eigenschaften gegenüber einer
normalen niederohmigen Rückkopplung?
Ich stehe gerade irgendwie auf dem Schlauch. Hoffe ihr könnt mir
helfen.

Danke!

Autor: Carsten Steiner (Gast)
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Wenn mich nicht alles täuscht, dann ist das ein Tiefpass. Das wird als
Anti-Aliasing-Filter vorgeschaltet, da die max. Frequenz im Signal
höchstens Abtastfrequenz/2 sein darf (Shannon-Theorem)

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Das ist auf keinen Fall ein Tiefpass...
Das RC-Glied in der Gegenkopplung optimiert wohl irgendwie den
Frequenzgang. Eigentlich kann man es weglassen.

Autor: A.K. (Gast)
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Das ist ein Schutzwiderstand. Ein entsprechendes 2K/50nF-Glied findet
sich auch im Intersil Datasheet: "Moreover, some current limiting
resistance should be provided between the inverting input and the
output when the CA3140 is used as a unity gain voltage follower. This
resistance prevents the possibility of extremely large input signal
transients from forcing a signal through the input protection network
and directly driving the internal constant current source which could
result in positive feedback via the output terminal."

Autor: A.K. (Gast)
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Ganz ausgewogen ist das allerdings nicht. Man sollte fairerweise auch
vor den nichtinvertierenden Eingang einen R schalten, um die
Schutzdioden zu schonen. Sonst könnten die durch Ein/Ausschaltvorgänge
zerlegt werden.

Autor: Cpt (Gast)
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Ist mir vorher gar nicht aufgefallen, daß die Beschaltung öfter im
Datenblatt auftaucht. Aber bist du sicher, daß genau das gemeint ist.
Weiterhin steht da nämlich geschrieben:
"... which could result in positive feedback via the output terminal.
A 3.9kΩ resistor is sufficient."
Ich sehe allerdings keinen 3.9 kOhm Widerstand und der Kondensator wird
nicht erwähnt. Bezieht sich diese Textstelle wirklich auf diesen
Schaltungsteil? Hmm obwohl da natürlich genau diese Rückopplung
angesprochen wird ... aber wozu der Kondensator ?
Ich bin noch nicht ganz überzeugt aber danke schonmal!

Grüße Cpt (der vorhin aus Versehen Gast hieß)

Autor: Cpt (Gast)
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Na gut. Da scheinbar niemand weiß, wie es sich mit dieser rc-Kombination
verhält und ich sowieso einen TI082 OP einsetze, bekommt der eine
normale Spannungsfolger Rückkopplung. Trotzdem danke an alle! Hätte
mich halt interssiert.

Cpt

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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Das RC-Glied hat mehrere Bedeutungen:

- Frequenzgangkorrektur
- Triftkompensation

Aber:

Die Dimmensionierung ist etwas sonderlich, verstanden hätte ich ein
R von 1MOhm und ein C von einigen pF.

Im NF-Bereich (20 kHz) könnte man diese RC-Glieder problemlos
weglassen, seitdem der Hersteller besteht darauf.

Bernhard

Autor: A.K. (Gast)
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@Bernhard: Datasheet gelesen? Der OP hat MOSFET-Eingänge mit 4pF
Kapazität. Was bitte sollen 2K/100nF da ausrichten?

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@A.K.
>MOSFET-Eingänge mit 4pF Kapazität. Was bitte sollen 2K/100nF da
>ausrichten?

Exakt betrachtet, bildet die 4pF Eingangskapazität und die 2K und 100nF
einen frequenzabhängige Gegenkopplung .

D.h. bei niedriger Frequenz (100Hz) hat diese OPV-Schaltung eine
Spannungsverstärkung von nahezu 1 und bei 10kHz von etwas über eins.

Nur die 100nF erscheinen mir viel zu hoch.

Aber:
Hinzu kommt noch, dass die Phase durch die 100nF/2K leicht verschoben
wird. Es kann sein, dass dieser OPV gerne Schwingneigungen zeigt. Und
dass man diesen Effekt durch eine solce RC-Kombination etwas
entgegenwirkt.

Autor: Jens (Gast)
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Ich habe mir mal die Mühe gemacht und habe dies Schaltung mit LTSpice
simuliert allerdings mit einem LT1006. Eine AC-Analyse zeigt klar, daß
der Frequenzgang (Verstärkung) mit und ohne RC-Glied identisch ist. Nur
beim Phasengang gibt es minimale Unterschiede.

Autor: Alexander (Gast)
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Der Kondensator ist erstmal ein Integrierer. Der Widerstand bewirkt dann
ein langsames Entladen (naja, bei 2k eher schnell) -> Anstieg nicht so
steil!
Genauerer steht aber im Tietze/Schenk. Hat was mit Frequenzgang zu tun
aber ein Integrator ist erstmal ein Tiefpaß.

Autor: Cpt (Gast)
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Also ein Integrator sieht anders aus. Da wäre der invert. Eingang auch
Signaleingang und die Rückkopplung über den Kondensator realisiert.
Habe den Tietze Schenk 12.Auflage hier und kann darin auch keinen
Spezialfall finden, so daß deine Integratortheorie  bestätigt würde.
Macht auch keinen Sinn, wenn das Endprodukt ein Spannungsfolger sein
soll.

Ich glaube langsam man kann das als CA.... spezifisch abhaken.
Wir werden sehen. Danke an alle die hier konstruktiv mitgebastelt haben
:-)

Cpt

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