Guten Morgen, ich habe einige Fragen zum Begriff "Gleichtaktspannung" beim Operationsverstärker. Die Gleichtaktspannung ist definiert, als die Summe der beiden Spannungen an den Eingängen geteilt durch zwei. Wieso wird dieser Wert denn gemittelt? Ich habe das bisher so verstanden, dass eine Gleichtaktspannung NUR dann vorliegt, wenn sich die Spannungen an den OP Eingängen um den gleichen Betrag verändern. Idealerweise sollte dann am Ausgang die verstärkte Differenzspannung gleich bleiben, da die Differenz der beiden Spannungen am Eingang gleich bleibt, wenn beide um den gleichen Betrag steigen. Allerdings ist das in der Realität aufgrund von Exemplarstreuungen oder anderen Asymmetrien in der Eingangsdifferenzenschaltung nicht möglich. Auch wenn an beiden OP-Eingängen die gleichen Spannungen anliegen wird am Ausgang eine Restspannung messbar. Ist das so weit richtig? Wenn ja, dann versteh ich nicht, wieso die Formel für die Gleichtaktspannung nicht den Gleichtaktanteil beinhaltet, sondern einfach die Spannungen die an den OP Eingängen anliegen. Wenn ich an P 10 V anlege und N an 5 V anlege, habe ich laut der Formel für die Gleichtaktspannung 7,5 V. Aber dies wäre doch keine Gleichtaktspannung, oder?
>Die Gleichtaktspannung ist definiert, als die Summe der beiden Spannungen >an den Eingängen geteilt durch zwei. Wer sagt das?
Tietze-Schenk, Wikipedia uvm... http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichtaktsignal http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichtaktunterdr%C3%BCckung
Die Definition ist offensichtlich sinnvoll, nur ihre praktische Anwendung, und damit deine Frage, nicht: In dem Moment, indem bei einem realen OPV eine geringe Differenz an den Eingängen ansteht, ist er bereits "außer Betrieb". Es scheint mir müßig zu sein, zu diskutieren, ob die Gleichtaktspannung bei 5 und 10V 7,5 V oder etwas anderes ergibt. Und dass bei 10,000000 V und 10,000002 V die Gleichtaktspannung per Definition 10,000001 V ist - da sinniere ich weniger drüber. Außer hier...
Ich verstehe jetzt noch weniger... war meine Erklärung der Gleichtaktspannung nun falsch?
Die Formel funktioniert für Ops und auch für differentielle Signalpfade. Bei Ops ist die Differenzspannung an den Eingängen im linearen Bereich halt immer 0, also kann man sich die Rechnung sparen und einfach einen der Eingänge gegen Masse messen.
Uwe Beis schrieb: > Es scheint mir müßig zu sein, zu diskutieren, ob die Gleichtaktspannung > bei 5 und 10V 7,5 V oder etwas anderes ergibt. Na ja, ein OP Impedanzwandler (1-Verstärker) erfährt eine Gleichtaktaussteuerung. Wen man das Datenblatt dann liest sieht man daß nicht jeder Typ dafür geeignet sein muss.
Welche Definition wäre besser? Denn irgendeine sollte man haben. Dabei sollte man nicht ausser Acht lassen, dass ein Differenzverstärker mit Verstärkungsfaktor 10 sind nicht grundlegend von einem Operationsverstärker mit Verstärkungsfaktor 1000000 unterscheidet und sich diese Definition auch für einen RS485 Receiver eignen sollte.
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Im Betrieb, mit Rueckkopplung, sind die Eingaenge idealerweise auf derselben Spannung, unterscheiden sich nur um die Offsetspannung. Daher ist es nicht wirklich sinnvoll ueber einen Mittelwert zu sprechen, auch wenn's formal korrekt ist.
Ich versteh einfach nicht, was diese Formel mit Gleichtakt zu tun hat. Wenn einer vielleicht auf meinen Text oben eingehen würde, wüsste ich erstmal, ob ich es überhaupt verstanden habe. Denn ich kann keine Verbindung zwischen der Formel und der Erklärung zur Gleichtaktspannung herstellen.
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слюнотечение Тролль schrieb: > Im Betrieb, mit Rueckkopplung, sind die Eingaenge idealerweise auf > derselben Spannung, unterscheiden sich nur um die Offsetspannung. Daher > ist es nicht wirklich sinnvoll ueber einen Mittelwert zu sprechen, auch > wenn's formal korrekt ist. Nur ist das der Grenzfall, in dem der Mittelwert mit dem Einzelwert praktisch übereinstimmt. Weshalb es der Verallgemeinerung zuliebe durchaus sinnvoll ist, über einen Mittelwert zu sprechen.
Tamer M. schrieb: > war meine Erklärung der Gleichtaktspannung nun falsch? Nein! So liegt die Gleichtaktspannung wertemäßig immer in der Mitte zwischen den Spannungen an den Eingängen (U+, U-). Die Gleichtaktspannung +/- der halben Differenzspannung ergibt wieder die Spannungen an den Eingängen. Das lässt sich gut Rechnen und erscheint mir plausibel.
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Wenn an einem Eingang +5V und am anderen +10V anliegen, beträgt die Differenz 5V. Bezogen auf die gemeinsame Mittellinie von 7,5V ergeben sich dann +/-2,5V an den Eingängen. Und solange der OP im linearen Bereich betrieben wird, ist die Differenzspannung im mV-Bereich oder darunter. Also ist die Gleichtaktspannung mit guter Näherung gleich der Spannung jedes einzelnen Einganges, gemessen gegen GND / neg Versorgungsspannung.
Tamer M. schrieb: > ich an P 10 V anlege und N an 5 V anlege, habe ich laut der Formel für > die Gleichtaktspannung 7,5 V. Aber dies wäre doch keine > Gleichtaktspannung, oder? Weshalb nicht? Die zugrundeliegende Systemaktik zerlegt die Eingangsspannungen in eine Differenz- und eine Gleichtaktspannung. Da aufgrund dessen die Differenzspannung keinen Gleichspannungsanteil haben kann müssen sich die diesbezüglichen Beträge zu 0 summieren. Die Differenzspannung ist +5V. Für die geforderte Summe von 0V ergeben sich +2,5V und -2,5V gegenüber der Gleichtaktspannung. Die Gleichtaktspannung ist folglich 7,5V. Der gegengekoppelte OPV ist ein Grenzfall, in dem diese Systematik etwas sinnarm wirken mag. Aber sie lässt sich auch auch unverändert beispielsweise beim RS485 Receiver anwenden.
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Mark Space schrieb: > Wenn an einem Eingang +5V und am anderen +10V anliegen, beträgt die > Differenz 5V. Wenn an einem Eingang +5V und am anderen +10V anliegen, läuft die Schaltung nicht. Bei einem funktionierenden Operationsverstärker liegt die Differenzspannung im Bereich Vdd/Leerlaufverstärkung.
Wolfgang schrieb: > Bei einem funktionierenden Operationsverstärker liegt die > Differenzspannung im Bereich Vdd/Leerlaufverstärkung. Nicht jeder Operationsverstärker arbeitet als gegengekoppelter Verstärker. Als positiv rückgekoppelter Schmitt-Trigger Komparator eingesetzt ist eine Situation mit grosser Differenz beispielsweise völlig normal.
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A. K. schrieb: > Wolfgang schrieb: >> Bei einem funktionierenden Operationsverstärker liegt die >> Differenzspannung im Bereich Vdd/Leerlaufverstärkung. > > Nicht jeder Operationsverstärker arbeitet als gegengekoppelter > Verstärker. Als positiv rückgekoppelter Schmitt-Trigger Komparator > eingesetzt ist eine Situation mit grosser Differenz beispielsweise > völlig normal. Das geht allerdings nicht mit jedem Op ; viele haben eine maximal zulässige Differenzspannung von +- 0.6 V (Eine BE-Strecke), weil sie Begrenzungsdioden zwischen den Eingängen haben. Dafür also besser genau ins Datenblatt schauen bzw einen Komparator nehmen. Die kommen eh besser mit dem gesättigten Betrieb klar.
(Das ist fürs Thema allerdings ziemlich wurscht.)
Marian B. schrieb: > Das geht allerdings nicht mit jedem Op Korrekt. Allerdings ist das hier eine Betrachtung des Prinzips.
Mark Space schrieb: > Wenn an einem Eingang +5V und am anderen +10V anliegen, beträgt die > Differenz 5V. > Bezogen auf die gemeinsame Mittellinie von 7,5V ergeben sich dann > +/-2,5V an den Eingängen. > > Und solange der OP im linearen Bereich betrieben wird, ist die > Differenzspannung im mV-Bereich oder darunter. Und genau diesen Aspekt versteh ich nicht. Ich versuch es mal klarer zu formulieren: Wie kann eine Gleichtaktspannung vorhanden sein, wenn sich die Spannung an den Eingängen garnicht um den gleichen Betrag ändern? Ich lege an P 10 V an und an N 5 V. Vorher lag am OP keine Spannung an. So versteh ich "Gleichtaktspannung". Anscheinend habe ich den Begriff zu eng gefasst ... wo ist denn hier ein "Gleichtakt"?
Tamer M. schrieb: > So versteh ich "Gleichtaktspannung". Anscheinend habe ich den Begriff zu > eng gefasst ... wo ist denn hier ein "Gleichtakt"? Du musst das von der eher theoretischen Seite her betrachten, mathematisch formal. Weshalb ich oben die Zerlegung deiner Eingangssignale in einen Gleichspannungs- und einen Differenzanteil anführte. Gleichtaktspannung = Gleichspannungsanteil.
A. K. schrieb: > Korrekt. Allerdings ist das hier eine Betrachtung des Prinzips. Selbst wenn es ums Prinzip geht, sollte man sich an die Randbedingungen halten.
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