Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik transimpedanzverstärker


von Bea (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Transimpedanzverstärker( um kleine ströme zu messen) 
bauen entsprechen das Bild. Hierbei lege ich eine Spannung von 12 Volt 
an. Durch den Widerstand R1 kann somit ein Strom  fließen. Der 
Widerstand R1 beträgt 0.1 kohm und der Widerstand R2 beträgt 2 kohm. Das 
Problem das ich habe ist, dass ich am Ausgang die gleiche Spannung von 
12 v messe, wie die angelegte Spannung am Eingang.


Ist meine Vorgehensweise richtig ?

Wo liegt nun mein Fehler?

von Stefan S. (mexakin)


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das ist kein Transimpedanzverstärker, das ist ein nicht invertierender 
Verstärker der aus einer Eingangsspannung eine entsprechende 
Ausgangsspannung macht...

von Felix P. (fixxl)


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Mit welchen Spannungen wird der Operationsverstärker versorgt?

Das im Bild ist kein Transimpedanzverstärker (Strom-Spannungs-Wandler), 
sondern ein invertierender Verstärker.

von Bea (Gast)


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Ein Transimpedanzverstärker sieht so aus. Jedoch ist das Problem diese 
praktisch umzusetzen. Damit ein Strom in die Schaltung fließen kann 
brauche ich eine Stromquelle. Daher habe ich mir gedacht ich schalte den 
Widerstand R1 dazu und so lege ich eine Spannung an, so dass ein Strom 
fließen kann.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Zur Kontrolle. Der OpAmp arbeitet richtig, falls der + Eingang und der - 
Eingnag dieselbe Spannung haben. Hier muss es Null sein, da der + auf 
Null liegt. (Nehm ich mal an, denn das Schema ist nicht lesbar.) Das 
wird hier nicht der Fall sein, da der fliessende Strom von 12V /100 Ohm 
= 120mA gar nicht aufgebracht werden kann. Zudem muesste der Ausgang auf 
eine Spannung von - R2/R1 * 12V = - 20 * 12V = -240V gehen.

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von Bea (Gast)


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Hier ein Transimpedanzverstärker. Am Eingang ist eine Stromquelle 
zusehen und ich quasi versucht diese Quelle zu ersetzen mit einem 
Widerstand und einer angelegten Stannung.

von Felix P. (fixxl)


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Du hast uns immer noch nicht gesagt, mit welchen Spannungen der 
Verstärker versorgt wird und um welchen Verstärker es sich handelt.

In der Theorie wird das oft vernachlässigt, praktisch kann ein 
Operationsverstärker an seinen Ausgängen aber nur Werte zwischen 
positiver und negativer Versorgungsspannung ausgeben. Jetzt Nicht hat 
dir ja schon vorgerechnet, was da in deinem Fall herauskommen würde.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Man kann die simulation schon machen, aber bitte mit weniger Strom. zB 
mit einem 20k Widerstand an 12V. Und dann 2k in der Rueckkopplung. Der 
OpAmp ist bipolar gespiesen ?

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von Bea (Gast)


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also ich benutze tle2072cp .. Die Vesorgungsspannung ist -15V/+15 V

von Pandur S. (jetztnicht)


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Passt. Und die Ausgangsspannung waere bei 20k @12V  & 2k Rueckkopplung ?

: Bearbeitet durch User
von Bea (Gast)


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ich möchte, dass ein Strom von 10 mA fließt. Ich muss dann einen 
Widerstand von 1.2Kohm nehmen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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ja.

von Pandur S. (jetztnicht)


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OpAmps sind ueblicherweise fuer kleinere Stroeme. Bei 15mA oder so ist 
in der Regel Schluss. Was nicht bedeutet, dass man die auch ziehen muss.

von bea (Gast)


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den impedanzverstärker habe ich auf einen steckbrett jetzt aufgebaut . 
Das Problem hat sich immer noch nicht aufgehoben da ich am Ausgang die 
gleiche Spannung Messe wie im Ausgang .

von Pandur S. (jetztnicht)


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Und welche Spannung misst du an den + und - Eingaengen ?

: Bearbeitet durch User
von bea (Gast)


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Ich messe die Spannung am Ausgang .. Und am Eingang lege ich eine 
Spannung an

von Pandur S. (jetztnicht)


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Was sind die Spannungen am OpAmp. Am + und am - Eingnag ?

von Bea (Gast)


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Der Aufbau des Impedanzverstärkers entspricht das Bild 1. Der + Eingang 
ist mit Masse verbunden und der - Eingang ist mit den widerständen 
verbunden.

Lg

von Pandur S. (jetztnicht)


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Trotzdem, welche Spannung ist am - Eingang. Sie sollte Null sein. Ja. 
Nachpruefen.

von Bea (Gast)


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wieso soll sie null sein? ich lege da doch eine Spannung von 12 V an, 
diese ist auf die Masse bezogen...

von Stefan S. (mexakin)


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weil der opamp die spannung an seinem + und seinem - eingang gleich 
einstellt und zwar dadurch dass er seine Ausgangsspannung verändert.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Aber der Verstaerker ist invertierend. Das bedeutet ein positiver Strom 
fuehrt zu einer negativen Ausgangsspannung. Wenn der OpAmp korrekt 
arbeitet muessen beide Eingaenge die gleiche Spannung haben. Wenn man 
nun den + auf Null setzt, muss der - auch auf Null sein.

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von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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bea schrieb:
> Ich messe die Spannung am Ausgang .. Und am Eingang lege ich eine
> Spannung an

Vergiss es. Du brauchst eine Stromquelle, da dir der Opamp in dieser 
Beschaltung die Eingangsspannung auf 0V runterdrückt. 
Transimpedanzverstärker versteht man nur wenn man den Strom betrachtet.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Jetzt lass doch mal. Eine Spannung und ein Widerstand auf eine andere 
Spannung ist eine Stromquelle. Wir koennen den Strom sogar ausrechnen, 
er ist erwartungsgemaess i = U/R... dieser Strom fliesst in den - 
Eingang auf Null Volt.

von herrrrlich (Gast)


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Jetzt Nicht schrieb:
> ... Eine Spannung und ein Widerstand auf eine andere
> Spannung ist eine Stromquelle. ...

Ja natürlich. Wie kam ich nur nicht gleich drauf? Da sage noch einer du 
brauchtest nicht viele Worte.

von Bea (Gast)


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Jetzt gebe ich am Eingang 10 Volt und bekomme am Ausgang -12,3 Volt. 
Eigenrlich sollte ich 20 Volt bekommen, da R2/R1 = 2. Wo könnte mein 
Fehler liegen ?

von Christian L. (cyan)


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Wie soll den bei einer Versorgung mit +-15V eine Spannung von -20V am 
Ausgang entstehen? Die Ausgangsspannung ist immer kleiner als die 
Versorgungsspannung. Bei nicht Rail-to-Rail Typen beträgt die Differenz 
sogar mehrere Volt. Das passt zu deinen -12,3V.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Was spricht dagegen, entweder den R1 zu verzehnfachen, oder die Eingangs 
Spannung auf einen Zehntel zu reduzieren ?

von Bea (Gast)


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So ich habe eine Lösung für dieses Problem gefunden.
Danke an allen, die hilfsbereit eine Antwort gegeben haben.

Mfg Bea

von M. K. (sylaina)


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Bea schrieb:
> So ich habe eine Lösung für dieses Problem gefunden.
> Danke an allen, die hilfsbereit eine Antwort gegeben haben.
>
> Mfg Bea

Es wäre noch recht nützlich wenn du deine Lösung bekannt geben würdest 
falls jemand mal das selbe Problem haben sollte ;)

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