Invertierende oder Nicht-Invertierende OPV-Schaltung

Vadislav schrieb:

> Ich habe nämlich mal gelesen, dass grundsätzlich immer zunnächst eine
> invertierende Schaltung zu bevorzugen wäre.

Warum?

Dann bräuchte es die nicht invertierende Schaltung ja gar nicht zu 
geben.

Häsch Define schrieb:

> Vadislav schrieb:
>
>> Ich habe nämlich mal gelesen, dass grundsätzlich immer
>> zunnächst eine invertierende Schaltung zu bevorzugen wäre.
>
> Warum?

Weil bei der invertierenden Schaltung keine Gleichtakt-
aussteuerung der Eingangstransistoren erfolgt und deswegen
die Verzerrungen geringer sind.
Nachteil ist die geringe Eingangsimpedenz.

> Dann bräuchte es die nicht invertierende Schaltung ja gar
> nicht zu geben.

Doch.

Wenn man eine hohe Eingangsimpedanz benötigt, muss man halt die
Verzerrungen in Kauf nehmen und einen nichtinvertierenden
Verstärker wählen.

Irgendwas ist immer ;-)

Possetitjel schrieb:

> Wenn man eine hohe Eingangsimpedanz benötigt, muss man halt die
> Verzerrungen in Kauf nehmen und einen nichtinvertierenden
> Verstärker wählen.

Kannst du dies mal genau erläutern?

Häsch Define schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>
>> Wenn man eine hohe Eingangsimpedanz benötigt, muss man halt
>> die Verzerrungen in Kauf nehmen und einen nichtinvertierenden
>> Verstärker wählen.
>
> Kannst du dies mal genau erläutern?

Was ist "dies"?

Für mich sind die Zusammenhänge offensichtlich; ich weiss nicht,
was ich Dir erläutern soll.

Er meint,

dass bei der invertierenden Schaltung die Eingänge stets gleiches 
Potenzial haben, i.d.R. Masse, weil ja der pos. Eingang auf GND liegt. 
Damit ist der Arbeitspunkt der Eingangsstufe konstant.

Beim nichtinvertierenden Verstärker wird der pos. Eingang von 
Eingangssignal durch die Gegend geschoben. Durch die Gegenkopplung 
versucht der OPV mit dem Potenzial am neg. Eingang zu folgen. Die 
Eingangsstufe wird mit ihrem Arbeitspunkt durch die Gegend geschoben. 
Das "kann" zu verschlechterten Parametern führen. Bias-Ströme können 
sich verändern, CMRR kann verändert werden, Offset-Spannung, Klirr... , 
ganz allgemein können Dreckeffekte dazukomen und das Ausgnagssignal 
beeinflussen.

Angenommen, ich würde mich für eine invertierende Schaltung entscheiden:


Sowohl für R1 als auch für R2 würde ich Widerstandsdekaden verwenden in 
einem Bereich von 200 Ohm bis 500k Ohm.....

Normalerweiße würde man aber irgendwie nur bis 100k Widerstände 
verwenden, ist es problematisch solch hohe Widerstände zu verwenden?

Lothar Miller schrieb:

> Benjamin Van Gyseghem schrieb:
>> Beim invertierenden Verstärker ist das common-mode Signal
>> geringer; der nicht-inv. Eingang liegt auf Masse und der
>> inv. sieht nur das "winzige" Fehlersignal was nötig ist
>> um den Ausgang dem Eingang folgen zu lassen.
>
> Das funktioniert aber nur bei bipolarer Versorgung.

<Seufz>

Eigentlich wird den Computern nachgesagt, dass sie nicht in der
Lage sind, zu verstehen, was gemeint ist, sondern alles
buchstabengetreu auslegen...

Bei einem invertierenden Verstärker mit OPV liegt der Plus-Eingang
i.d.R. auf Konstantspannung (=Masse, U_b/2, V_ref, Whatever...)

Sowohl das Eingangssignal der Stufe als auch das rückgekoppelte
Ausgangssignal werden über je einen Widerstand dem Minus-Eingang
zugeführt. Es handelt sich um eine Kompensationsschaltung; der
Plus-Eingang bleibt fest, am Minus-Eingang liegt nur die
Fehlerspannung an. (Früher, in der guten alte Zeit, sprach man
von einer "virtuellen Masse", aber das unterlasse ich lieber...)
Es findet keine Gleichtakt-Aussteuerung statt.

Der nicht-invertierende Verstärker arbeitet prinzipbedingt immer
mit Gleichtakt-Aussteuerung, weil Eingangssignal und Rückkopplung
immer an verschiedene Eingänge geführt werden. Die Schaltungs-
topologien sind substanziell verschieden !

Lothar Miller schrieb:

> Sei sicher, ich weiß, was du gemeint hast.

Um so besser; das hatte ich Deiner Erwiderung nicht
entnehmen können. Ich wollte Dir nicht zu nahe treten.

> Aber damit ist die Frage nicht geklärt: was ist an
> der Gleichtaktaussteuerung so schlecht?

Schlecht an der Gleichtaktaussteuerung ist, dass
sie - infolge der endlichen Gleichtakt-Unterdrückung -
einen Fehler im Regelkreis verursacht. Da Transistoren
nichtlineare Bauteile sind, muss man befürchten, dass
dieser Fehler auch nichtlinear vom Gleichtaktsignal
abhängt. Das wären dann zusätzliche Verzerrungen.

Dieser Fehler ist beim invertierenden Verstärker
prinzipiell nicht vorhanden - eben weil keine
Gleichtaktaussteuerung stattfindet. Die Übereinstimmung
der Eingangstransistoren ist dann nicht so extrem wichtig.

> An welcher Zahl erkennt jetzt der Laie, ob "sein" OP
> überhaupt "sinnvoll" als nichtinvertierender/addierender
> Verstärker verwendet werden darf. Oder andersrum: welche
> OPs sollte man besser nicht als nichtinvertierende oder
> addierende Verstärker beschalten?

Ich würde so sagen: Invertierend geht immer. Das ist der
unproblematische Fall.

Eigentlich fällt mir überhaupt nur eine Anwendung ein, bei
der man zwingend einen nicht-invertierenden Verstärker haben
will: Beim Impedanzwandler.
In diesem Falle würde ich das Datenblatt genau lesen:
Gleichtaktunterdrückung, nichtlineare Verzerrungen, ist der
OPV ein Präzisionstyp usw.