Wir haben heute in der Elektronikvorlesung das Thema Frequenzgangkompensation angefangen und der Professor hat etwas über Universalkompensation in Verbindung mit einem Einsverstärker gezeichnet. Ich hab aber immer noch nicht verstanden, was es heißt, wenn der Frequenzgang "universal kompensiert" ist. Kann mir das vllt jemand erklären? Was hat das mit einem Einsverstärker zu tun?
Das "universal" bezieht sich nicht auf die Frequenz, sondern auf alle Verstärkungsverhältnisse >= 1
Danke für die Antwort. Wie meinst Du das genau? Ich will doch immer eine Verstärkung haben, die größer oder gleich Eins ist. Wo liegt da der Unterschied zur "anderen" Frequenzgangkompensation?
Elektronikbeginner schrieb: > universal kompensiert Da Verstärker nur Sinn machen wenn sie verstärken, also >1, ist eine Kompensation für 1 ausreichend für alle Verstärkungsfaktoren, und daher universal. bringt man in die Schleife aber noch eine zusätzliche Verstärkung ein, z.B. wenn der OpAmp einen Transistor steuert der dann erst das Signal beeinflusst, das an den OpAMp EIngang zur Rückkopplung geht, kann es sein daß die Kompensation des OpAmps nicht mehr reicht.
Manche etwas schnelleren Opamps laufen erst bei Verstärkungen ≥5 oder ≥10 stabil. Man sagt dann, sie sind teilkompensiert. Mit solchen Opamps lässt sich bspw. kein Spannungsfolger aufbauen. Dafür sind sie durch die schwächere Frequenzkompensation schneller als ein vollkompensierter Opamp bei sonst gleichem Aufbau.
Okay, also heißt das, dass ich bei dieser Kompensationsmethode alle möglichen Kompensationsverfahren wie gewohnt anwenden kann, und danach noch einen Spannungsfolger schalten muss?
Ich verstehe nicht, was du meinst. Bei einem "Einsverstärker" hast du ja in der Regel keine Bauteile in der Rückkoppelung, d.h. hier hast du keine Möglichkeit für externe Kompensation. Das bedeutet, dass du einen Op-Amp benötigst, der intern bereits so kompensiert ist, dass er auch bei einem Verstärkungsverhältnis von 1, bei der Frequenz, bei der der Ausgang um 180° phasenverschoben ist, eine Verstärkung von < 1 aufweist. Ansonsten wäre er nicht stabil. Ein Op-Amp, der diese Eigenschaft hat, ist "universal kompensiert" oder auch "unity gain compensated" (-> siehe auch "Miller compensation"). Der Nachteil daran ist, dass diese interne Kompensation die Bandbreite limitiert. Darum sind Op-Amps, die für sehr hohe Frequenzen geeignet sind (z.B. LT6230), häufig nicht, oder nur "teil kompensiert", d.h. sie sind erst ab einem bestimmten Verstärkungsfaktor >1 stabil. Will man sie in einem niedrigeren Verstärkungsbereich betreiben, muss zusätzlich extern kompensiert werden, was natürlich wiederum die Bandbreite herabsetzt. Aufpassen muss man immer, wenn vom Op-Amp Ausgang Kapazitäten getrieben werden. Die verschieben die Phase zusätzlich nach hinten, so dass aus einem stabilen Op-Amp ohne zusätzliche Kompensation ein Oszillator werden kann.
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> Okay, also heißt das, dass ich bei dieser Kompensationsmethode alle
möglichen Kompensationsverfahren wie gewohnt anwenden kann, und danach
noch einen Spannungsfolger schalten muss?
Nein.
Der Verstärker ist bereits intern auf dem Chip mit einer genügend großen
Kapazität an der richtigen Stelle kompensiert und kann damit auch mit
Verstärkung +1 betrieben werden. Mit größerer Verstärkung (>1) natürlich
auch. Natürlich hat das seinen Preis und zwar kostet das Bandbreite.
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Bearbeitet durch User
Elektronikbeginner schrieb: > Okay, also heißt das, dass ich bei dieser Kompensationsmethode alle > möglichen Kompensationsverfahren wie gewohnt anwenden kann, und danach > noch einen Spannungsfolger schalten muss? Du erscheinst mir ernsthaft verwirrt. Ein "universell kompensierter" OPV ist bereits kompensiert. Er hat eine Frequenzkompensation, die für jede mögliche Verstärkung bis herunter zu 1 funktioniert. Allerdings hat diese universelle Kompensation den Nachteil, daß sie den OPV langsam macht. Insbesondere könnte man den OPV schneller machen, wenn man vorher bereits wüßte wie groß denn die später mal angestrebte Verstärkung sein wird (bzw eigentlich - was aber auf das Gleiche hinausläuft - wie stark die Gegenkopplung mal sein wird). Fausregel: je mehr Gegenkopplung (= je kleinere Verstärkung) desto mehr Kompensation. Praktisch hat man sowieso nur die Wahl zwischen intern kompensierten OPV und unkompensierten OPV die man selber extern kompensieren muß. Erstere kann man bei beliebigen Verstärkungen betreiben (wobei es manche OPV gibt, die nicht universell sondern nur für eine Mindestverstärkung von 5 oder 10 kompensiert sind). Und letztere kompensiert man exakt für die vorgesehene Verstärkung.
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