Hallo Community, erneut sitze ich vor einem kleineren Problem, das ich theoretisch noch nicht ganz nachvollziehen kann. Zum Einsatz kommt ein schneller LM6172 OPAMP. Eigentlich brauche ich nur eine schlichte Impedanzwandlung. Da ich aber kapazitive Last am Ausgang habe neigt das Teil zum schwingen. Daher habe ich mich für eine Lead-Kompensation entschieden und diese ausgelegt. Mit meiner Auslegung kriege ich mein Schwingen raus und das Teil wird stabil. Was aber bleibt ist ein beträchtlicher Overshoot. Ich habe verschiedene Kombination von R und C's probiert aber das Problem lässt sich nicht wirklich beheben. Nun aber das interessante: Nehme ich einen invertierenden Verstärker mit Verstärkungsfaktor -1 und 220k Widerständen, so ist kein Overshoot mehr zu sehen und ich kriege eine sehr gute Sprungantwort. Wenn ich mir das Datenblatt vom TL082 ansehen dann zeigt Seite 8 auch dort, dass man weniger Überschwingen beim Betrieb als invertierender Verstärker hat. Meine Frage daher: Ist das immer so und kann ich auf beim LM6172 davon ausgehen dass es so ist? Und warum habe ich beim invertierenden Verstärker weniger Überschwingen? Was ist der Wirkmechanismus dahiner? Danke fürs Lesen und viele Grüße!
Control:Eng schrieb: > Und warum habe ich beim invertierenden Verstärker weniger Überschwingen? Das ist ganz einfach: Beim Impedanzwandler (Verstärkung 1) ist der Gegenkopplungfaktor 1, beim Invertierer (Verstärkung -1) nur 0,5, also halb so groß. Je geringer der Gegenkopplungfaktor, umso geringer ist die Schwingneigung. Da ist bei jedem Opamp (zumindest bei den VFB-Typen) so. Bau dir einen nichtinverterenden Verstärkung mit Verstärkung 2 auf und nimm die gleichen Widerstände wir beim Invertierer, dann wirst du ein ähnlich gutes Einschwingverhalten feststellen.
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Hallo, danke für die Antwort! Wie kann man sich erklären, dass der Overshoot bei geringerem Rückkopplungsfaktor (das Beta in den typischen Zeichnungen als Blockdiagramm oder?) auch geringer ist? Für mich spricht ein kleinere Rückkopplungsfakor für eine schwächere "Gegenkopplung" und ich hätte daher mehr Overshoot vermutet. Beste Grüße!
Das Überschwingen kommt daher, dass auf Grund von Tiefpässen im Rückkopplungskreis und der damit verbundenen Phasenverschiebung aus der Gegenkopplung (zumindest fast) eine Mitkopplung wird. Je stärker das rückgekoppelte Signal abgeschwächt wird (bspw. wie üblich durch einen Spannungsteiler), desto weniger macht sich diese unerwünschte Mitkopplung bemerkbar.
Control:Eng schrieb: > Für mich spricht ein kleinere Rückkopplungsfakor für eine schwächere > "Gegenkopplung" und ich hätte daher mehr Overshoot vermutet. Du versuchst dabei das Gleichstromverhalten auf hohe Frequenzen anzuwenden. Das geht schief, weil sich die Gegenkopplung infolge von Phasendrehungen in Richtung Mitkopplung verändert und damit die Schwingneigung verstärkt.
Hohe Frequenzen weil ein idealer Sprung harmonische sehr hoher Ordnung enthält? Mitkopplung würde ja bedeuten, dass meine Phasenreserve negativ ist? Aber genau diesen Effekt möchte ich durch meine Kompensation ja vermeiden, indem ich noch eine geeignete Nullstelle in den Kreis einfüge. Zudem: Wenn wirklich Mitkopplung vorliegen würde, so wäre es doch nicht möglich, dass sich der OPV noch ausregelt oder? Leider habe ich das alles irgendwie noch nicht so richtig verstanden :(
Control:Eng schrieb: > Hohe Frequenzen weil ein idealer Sprung harmonische sehr hoher Ordnung > enthält? Harmonische sehr hoher Ordnung sind nicht nötig, es reicht wenn die Grundwelle hochfrequent genug ist und vielleicht noch 3 Harmonische dazukommen, das sieht dann auch schon gut rechteckig aus. > Wenn wirklich Mitkopplung vorliegen würde, so wäre es doch nicht > möglich, dass sich der OPV noch ausregelt oder? Du musst das Verhalten des OPV in Abhängigkeit von der Frequenz betrachten. Bei niedrigen Frequenzen ist die unerwünschte Phasendrehung praktisch=0 und es liegt reine Gegenkopplung vor. Der OPV ist daher in der Lage, seinen Gleichstromarbeitspunkt auszuregeln. Bei höheren Frequenzen nimmt die Phasendrehung immer weiter zu und irdendwann wird vielleicht die Schwingbedingung erfüllt und dann oszillert der OPV mit der Frequenz um seinen Arbeitspunkt.
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