OPV Ausgangsspannung berechnen

[Auti (Gast)]

Hallo,

ich bin gerade dabei alte Prüfungsaufgaben durchzurechnen und hänge 
jetzt an den Operationsverstärkern.
Kann mir jemand helfen die Ausgangsspannung der angehängten Schaltung zu 
berechnen?

[Helmut L. (helmi1)]

Auti schrieb:
> Kann mir jemand helfen die Ausgangsspannung der angehängten Schaltung zu
> berechnen?

UA = UE/2 * 20

[stefanus (Gast)]

Für welchen Teil der Schaltung brauchst Du Hilfe?

1) Den OP-Amp
2) Den Spannungsteiler R3/R4
3) Die Gegenkoppleung R1/R2, die den Verstärkunsfaktor bestimmt
4) Die Wirkung der Spule

[stefanus (Gast)]

@Helmut: So hilft man nicht. Das war einfach nur Vorsagen. Du hast die 
Spule ausgelassen.

[ArnoR (Gast)]

Auti schrieb:
> Kann mir jemand helfen die Ausgangsspannung der angehängten Schaltung zu
> berechnen?

L1 ist für DC unwirksam --> Kurzschluss.
Ue liegt also an R4. Am nichtinvertierenden Eingang liegt wegen des 
Teilers R3/R4 die Spannung Ue/2 an. Diese Spannung verstärkt der OPV mit 
dem Faktor (R1+R2)/R1=20. Die Gesamtverstärkung ist daher 10.

Ua=10*Ue

[Helmut L. (helmi1)]

stefanus schrieb:
> Du hast die
> Spule ausgelassen.

Die hat keine Bedeutung da es hier um DC geht.

[stefanus (Gast)]

Wie kommt ihr darauf, dass es um ein DC Signal geht? Das hat Auti nicht 
geschrieben.

[ArnoR (Gast)]

stefanus schrieb:
> Wie kommt ihr darauf, dass es um ein DC Signal geht? Das hat Auti nicht
> geschrieben.

Ue und Ua sind keine Wechselspannungsgrößen (Schreibweise).

[Helmut L. (helmi1)]

stefanus schrieb:
> Wie kommt ihr darauf, dass es um ein DC Signal geht?

Ganz einfach, im allgemeinen werden DC Spannungen gross geschrieben und 
wechselgroessen klein.

[Auti (Gast)]

Es handelt sich um eine Wechselspannung. Hatte ich vergessen zu 
erwähnen, sorry dafür.
Kann ich den oberen teil am invertierten Eingang berechnen und mit dem 
unteren multiplizieren?
Oben komme ich dann auf 1 + R2/R1  = 20
Unten komme ich jetzt nicht weiter aber würde das so funktionieren?

[Helmut L. (helmi1)]

Auti schrieb:
> Unten komme ich jetzt nicht weiter aber würde das so funktionieren?

Den must du komplex ansetzen.

U3 = 1/sqrt( (1+R4/R3)^2 + (w*L1/R3) ^ 2 )

w = 2  Pi  f
U3 = Spannung an R3

[Auti (Gast)]

Ich verstehe diesen schritt nicht. Laut Lösung soll rauskommen:
Ua = 20*Ue*R/(2R+jwL1)  -- R3=R4=R
Das Problem ist, dass ich nicht weiß, wie man rechnen soll, wenn an 
beiden Eingängen Widerstände angeschlossen sind. Bisher war immer nur 
ein Eingang an Masse und man konnte mit der invertierenden oder nicht 
invertierenden Formel ansetzen.

[Nachtaktiver (Gast)]

Zeichne die Schaltung einfach mal ein wenig um und dann wirst du den 
nicht Inventierenden Verstärker erkennen.

Der Unterschied ist die L-R Schaltung am nicht-inventierenden Eingang 
welche das dynamische Verhalten der Schaltung verändert.

[Helmut S. (helmuts)]

Als erstes die Spannung Up am Plus-Eingang des Opamp berechnen.

Up = Ue*R3/(R3+R4+j*w*L1)

Up/Ue = R3/(R3+R4+j*w*L1)


Die Ausgangsspannung ist

Ua = Up*(1+R2/R1) = Up*20

Up/Ue = 20*R3/(R3+R4+j*w*L1)


w soll Omega sein.
w = 2*pi*f

[Helmut L. (helmi1)]

Auti schrieb:
> Laut Lösung soll rauskommen:
> Ua = 20*Ue*R/(2R+jwL1)  -- R3=R4=R

Diese Loesung ist aber komplex!
Fuer den Betrag muss das aber geometrisch addieren.

[andi (Gast)]

Also ganz allgemein wie man sowas am besten löst:

Der OPV versucht immer seine Ausgangsspannung so zu stellen, dass die 
Differenzspannung (zwischen (+) und (-) des OPVs) = 0 wird (real eben uV 
bis mV, typabhängig).

Für die Widerstände, Spulen und Kondensatoren einfach eine allgemeine 
Impedanz hernehmen, ausrechnen, einsetzten, fertig.