Hi,ich bin dabei zu verstehen, welchen Einfluss die Ausgangsimpedanz eines gegengekoppelten Opamps auf einen nachgeschalteten A/D-Wandler hat. Mit größer werdenen Ausgangsimpedanz braucht der A/D-Wandler ja länger zum Wandeln. Hab das ganze in Ltspice simuliert. (siehe Schaltung im Anhang) Ich verstehe nicht wieso das tau laut Simulation bei ca. 13µs liegt. Vollständig aufgeladen ist der Kondensator erst bei 20µs. Hab das versucht zu berechnen, komme aber nicht auf das tau aus der Simulation. tau=Ri*Cs Za=Ra Ri=Rs+Ra Eine Formel zur Berechnung der Ausgangsimpedanz Za habe ich gefunden. Quelle: http://bis05.bi.funpic.de/ae/EA_Vorlesung_105_181+Anhang_6.pdf Za=R0/(Ad(R23/R24+R23)+1) R0=Ausgangswiderstand des Opamps ohne Gegenkopplung ca. 20Ohm Ad=Leerlaufverstärkung ca 70.000 Wenn ich die Ausgangsimpedanz berechne, kommt ein kleinerer Wert als das R0 raus.... kann ja irgendwie nicht sein oder? Das tau scheint unabhängig von den Widerständen R23 und R24 zu sein. Wie bestimme ich das Ri um das tau zu erechnen?
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Die Ausgangsimpedanz des OPs liegt ohne Rückkopplung so in der Größenordnung 50 Ohm bis vielleicht 10 K. Durch die Rückkopplung wird die Ausgangsimpedanz noch einmal deutlich reduziert, etwa um die Schleifenverstärkung. Gerade bei niedriger Frequenz gibt das eine sehr kleine Ausgangsimpedanz. Ganz natürlich ist das weniger als ohne Rückkopplung. Der Wert für ohne Rückkopplung gilt dann ggf. bei hohen Frequenzen. Zu höheren Frequenz steigt die Impedanz, und hat entsprechend auch induktiven Charakter - also als Ersatzschaltung mehr eine Induktivität als ein Widerstand.
Ich habe eine Gleichspannung am Eingang des Opamps. Trotzdem ist mir immer noch nicht klar wie sich die Ausgangsimpedanz auf den Widerstand des Tiefpasses auswirkt. Aus deiner Aussage habe ich entnommen, das die Ausgangsimpedanz bei gegenkopplung kleiner wird. Ist es nicht so das man den Kondensator bildlich rausnimmt und in die Klemmen hineinschaut. Kann mann dann die Impedanz in Reihe zu dem Widerstand Rs sehen?
Ein stark gegengekoppelter OPV hat üblicherweise eine (dyn.) Ausgangsimpedanz im untersten Ohm bzw. mOhm-Bereich. Da interessiert also dessen Ausgangsimpedanz überhaupt nicht, wenn man ihm 10k nachschaltet, wie in deinem Falle. Offensichtlich simulierst Du das "Gesamt-tau" über alles. Ich kenne mich mit Simulationen nicht weiter aus, aber wenn die Startup-Angabe im Bild von 40µs die Flanke des Einganssignals sein soll, braucht man sich über Ausgangsflanken im µs-Bereich nicht zu wundern.
Hi, ah ok das Problem war das Eingangssignal. Habe jetzt ein Impuls mit einer sehr niedrigen Anstiegsflanke erstellt. Jetzt entspricht auch das Tau in etwa dem berechneten. Vielen Dank nochmal für die Aufklärung von euch beiden!
> Jetzt entspricht auch das Tau in etwa dem berechneten.
Die Abweichung kommt von der endlichen Bandbreite(10MHz) des gewählten
Opamps. Schau dir mal das Ausgangssignal des Opamps an. Mit rechtem
Mausklick auf das platzierte Symbol bekommst du ein Dialogfenster. Da
kannst du die Bandbreite einstellen.
Das von dir gewählte fast ideale Opamp-Modell hat übrigens Rout=0Ohm. Du
könntest Rout extern einfügen um dessen Einfluss zu simulieren.
Hai! Jacob schrieb: > R0=Ausgangswiderstand des Opamps ohne Gegenkopplung > ca. 20Ohm Ad=Leerlaufverstärkung ca 70.000 > > Wenn ich die Ausgangsimpedanz berechne, kommt ein > kleinerer Wert als das R0 raus.... Ja, richtig. > kann ja irgendwie nicht sein oder? Doch, selbstverstaendlich. Die (dynamische) Ausgangsimpedanz irgendeines Verstaerkers (also nicht unbedingt mit OPV) laesst sich durch Rueckkopplung stark beeinflussen - sowohl erhoehen als auch erniedrigen. Haengt vom Typ der Rueckkopplung ab (Spannungs- bzw. Stromgegenkopplung). Bei OPV ist (aufgrund der Innenschaltung) meist nur "erniedrigen" sinnvoll machbar. Das ist aber auch die Richtung, die man meistens haben will. > Das tau scheint unabhängig von den Widerständen R23 > und R24 zu sein. Auch richtig, ja. (Zumindest fuer "vernuenftige" Werte von R23 und R24.) Allgemeine Warnung: OPV-Schaltungen sind Regelkreise, und Regelkreise koennen sich sehr unerwartet verhalten. (Sie koennen beispielsweise ein Ausgangssignal liefern, ohne dass ein Eingangssignal anliegt...hihi...) Du hast gerade eine leichte Kostprobe bekommen :) Grusz, Rainer
> Du hast gerade eine leichte Kostprobe bekommen :)
Nein. Der Fragesteller hat in seier Schaltung den Eingang von 0V nach 1V
in 20us hochgefahren. Da seine RC-Zeitkonstante aber nur 80ns beträgt,
hat er diese RC-Zeitkonstante nicht "sehen" können.
Hai! Helmut S. schrieb: >> Du hast gerade eine leichte Kostprobe bekommen :) > > Nein. Hmm... naja... Standpunktssache. Es mag ja an meinem sehr schlichten Gemuet liegen, aber ich finde es schon ueberraschend, dass die Ausgangs- impedanz einer Verstaerkerstufe deutlich geringer sein kann als die Ausgangsimpedanz des verstaerkenden Bauelementes. Darauf bezog sich meine Bemerkung. > Der Fragesteller hat in seier Schaltung den Eingang > von 0V nach 1V in 20us hochgefahren. Da seine > RC-Zeitkonstante aber nur 80ns beträgt, hat er diese > RC-Zeitkonstante nicht "sehen" können. Ja. Ungeschick bei der Simulation. Aber: Der Fragesteller schrieb: >> Das tau scheint unabhängig von den Widerständen R23 >> und R24 zu sein. ...und diese Aussage ist (naeherungsweise) richtig: Das tau haengt ja tatsaechlich nicht vom Absolutwert der Widerstaende ab - sondern primaer von R_s und in zweiter Linie vom OPV und der gewaehlten Schleifenverstaerkung. Allerdings hat das alles nicht viel mit seinem Problem zu tun, da gebe ich Dir Recht. Das hatte ich bei meiner Antwort nicht beachtet. Meine Beitrag ist missverstaendlich. Grusz, Rainer
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