Fragen zum OPV

Gast #3364791 
Hallo ich lese mich zur zeit durch Erklärungen von 
Operationsverstärkern. Dieses Thema ist aus irgendwelchen Gründen schwer 
verständlich für mich.
Ich wollte jetzt mal fragen ob ich das jetzt soweit richtig verstanden 
habe.

Also der OP an sich als Bauteil vergleicht doch nur die Spannung an den 
Eingängen, verstärkt diese und schickt sie zum Ausgang. Der Ausgang kann 
also negativ oder positiv sein. Muss an den (-) Eingang auch tatsächlich 
immer eine negative Spannung sein oder könnte man auch eine positive 
anlegen???

Es werden bestimmt noch eine menge Fragen kommen von meiner Seite aus, 
weil ich will endlich dieses Thema verstehen. Ich möchte nicht immer 
meine Probleme umgehen und einfach einen Mikrokontroller benutzen. Ich 
werde jetzt erst mal weiter lesen und versuchen es selbst zu begreifen. 
Ich möchte ja nicht das Ihr meine Arbeit macht.
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Basti schrieb:
> Also der OP an sich als Bauteil vergleicht doch nur die Spannung an den
> Eingängen, verstärkt diese und schickt sie zum Ausgang.
Richtig

Basti schrieb:
> Der Ausgang kann also negativ oder positiv sein.
Richtig

Basti schrieb:
> Muss an den (-) Eingang auch tatsächlich
> immer eine negative Spannung sein oder könnte man auch eine positive
> anlegen???
Nein. Der OP verstärkt die Differenz zwischen dem + und dem - Eingang 
mit einer extrem hohen Verstärkung.
ist der + Eingang positiver als der - Eingang ist der Ausgang positiv, 
ist der - Eingang positiver als der + Eingang wird der Ausgang negativ.

Als Formel
Uaus = (U+ - U-) * Verstärkung
wobei Verstärkung irgendwo bei 100000 oder noch mehr ist.
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Gast 
Basti schrieb:
> Also der OP an sich als Bauteil vergleicht doch nur die Spannung an den
> Eingängen, verstärkt diese und schickt sie zum Ausgang.

Jein. Der OPV gibt eine Spannung proportional zur Differenzspannung 
zwischen + und - Eingang (also die Spannung zwischen diesen beiden 
Eingängen) aus. Je nachdem wie man den OPV beschaltet (mit der 
Rückkopplung / Mitkopplung = Ausgang wieder auf den - oder + Eingag 
geführt) kann sich eine Verstärkung ergeben.

> Der Ausgang kann
> also negativ oder positiv sein. Muss an den (-) Eingang auch tatsächlich
> immer eine negative Spannung sein oder könnte man auch eine positive
> anlegen???

Wenn dein Ausgang auch negativ sein soll muss man natürlich eine 
negative Versorgungsspannung anlegen. Es gibt beide Arten von OPVs, 
bipolare und nicht bipolare. Genaueres dazu steht im Datenblatt deines 
OPVs.

Basti schrieb:
> Ich möchte nicht immer
> meine Probleme umgehen und einfach einen Mikrokontroller benutzen. Ich
> werde jetzt erst mal weiter lesen und versuchen es selbst zu begreifen.

Mikrocontroller und OPVs haben eigentlich garnichts miteinander zu tun. 
In manchen µC ist zwar ein OPV drin (eigentlich in jedem). Man kann aber 
seltenst Aufgaben entweder mit einen OPV oder einem µC lösen. Das ist 
dann ein völlig anderer Ansatz (digital vs. analog). Manche Sachen 
lassen sich aber analog nur sehr schwer lösen, andere nur analog.
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Gast 
Udo Schmitt schrieb:
> Als Formel
> Uaus = (U+ - U-) * Verstärkung
> wobei Verstärkung irgendwo bei 100000 oder noch mehr ist.

Nein. Die Verstärkung wird natürlich durch das Rückkopplungsnetzwerk 
gegeben. Die maximale (Strom-)Verstärkung mag bei 10k oder mehr liegen. 
Sprechen wir mal vom Spezialfall der Verstärker (invertierender und 
nichtinvertierender):

invertierender Verstärker:  Uausgang = Ueingang*(R2/R1)
nichtinvertierender Verstärker: Uausgang = Ueingang*(1 + R2/R1)
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Peter schrieb:
> Nein. Die Verstärkung wird natürlich durch das Rückkopplungsnetzwerk
> gegeben.

Was aber nix daran ändert, dass Uaus = (U+ - U-) * Verstärkung ist, hier 
ist natürlich von der Leerlaufverstärkung die Rede ist und nicht die 
Verstärkung des Rückkopplungsnetzwerks. ;)
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Gast 
So nächste Frage: Also wenn ich jetzt z.B. mit einem Poti die Ua ändern 
möchte muss ich doch wenigstens ein bißchen Spannung durch das Poti 
fließen lassen. Wenn ich jetzt aber keine bipolare Stromversorgung habe 
kann ich doch nur eine positiv Spannung fließen lassen. Richtig?
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Peter schrieb:
> Nein. Die Verstärkung wird natürlich durch das Rückkopplungsnetzwerk
> gegeben.

Witzbold. Er hat erstmal über den nackten OP gefragt und ich habe ihm 
nur eine näherungsweise Formel für den nackten OP gegeben.
Rückkopplung ist bei dem Kenntnisstand des TO erst der nächste Schritt.


Der normale OP ist eigentlich immer bipolar, es gibt Rail to Rail die 
man annäherungsweise unipolar benutzen kann.
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Basti schrieb:
> Also wenn ich jetzt z.B. mit einem Poti die Ua ändern
> möchte muss ich doch wenigstens ein bißchen Spannung durch das Poti
> fließen lassen.

Spannung fliesst nicht. Strom fliesst, Spannung liegt an.

Basti schrieb:
> Wenn ich jetzt aber keine bipolare Stromversorgung habe
> kann ich doch nur eine positiv Spannung fließen lassen. Richtig?

Richtig ist daß dein OP immer nur die Ausgangs und Eingangsspannungen 
haben kann/darf, die innerhalb der Versorgungsspannungsgrenzen liegen 
(von Soderbauformen mal abgesehen) Ausserdem können/dürfen die 
Ausgänge/Eingänge eines Ops nicht immer bis an die Betriebsspannung.
Dazu musst du das Datenblatt lesen.

Zum spielen mit OPs würde ich dir einen Standard-OP mit +-12V Versorgung 
empfehlen.
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