Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Symmetrische Spannungsversorgung


von mocc89 (Gast)


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Ich hatte gestern im Forum schon einige Fragen dazu gestellt, verstehe 
allerdings immer noch nicht, wie ich mit einem Labornetzgerät (1 Kanal) 
eine virtuelle Masse realisiere. Wie muss ich die Beschaltung mit dem 
Labornetzgerät vornehmen? Wird die "virtuelle Masse" mit irgendwelchen 
Tricks zwischen den beiden Widerständen erzeugt oder leg ich dort 
einfach Masse mit meinem Labornetzgerät also an Minus? (Sry für diese 
Anfängerfragen)

Das ganze ist für die Versorgung eines OPs gedacht.

von Jan H. (jan_m_h)


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Du legst Masse deines Labornetzteils unten an den unteren Widerstand an. 
Die Masse deiner Schaltung ist dann der Punkt zwischen den beiden 
Widerständen. Dabei darf aber nur ein sehr sehr kleiner Strom fließen, 
sonst verschiebt sich deine neue Masse.
Labornetzteilmasse und virtuelle Masse nicht verbinden.

von mocc89 (Gast)


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Wie meinst du das genau, also der untere Widerstand mit dem Minuspol des 
Netzgerätes verbunden so wie ich das gezeichnet habe.

Dann ist es doch ein ganz normaler Spannungsteiler. Habe gestern das 
hier gezeichnet und dann meinte man, dass es falsch wäre.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/preview/262037.jpg

von Jan H. (jan_m_h)


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So stimmt es auch nicht mehr. Damit hängt dein OP-Amp ja wieder zwischen 
V+ und gng.
Der muss an V+ und V- (oben und Unten) in der Mitte liegt dann die Masse 
deiner Schaltung.

von mocc89 (Gast)


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Hallo Jan,

aber ich hab doch unten GND also 0V am Labornetzgerät (Minus-Eingang). 
Dann wäre doch der OP einerseits auf V+ und andererseits auf Ground oder 
nicht?

Das ist mein Denkfehler hier ..

von Harald W. (wilhelms)


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mocc89 schrieb:
> Hallo Jan,
>
> aber ich hab doch unten GND also 0V am Labornetzgerät (Minus-Eingang).
> Dann wäre doch der OP einerseits auf V+ und andererseits auf Ground oder
> nicht?
>
> Das ist mein Denkfehler hier ..

Dein Fehler ist, das Du den Minuspol Deines Labornetzgerätes
als "Ground" bezeichnest. Das sind eigentlich alles Grundlagen,
die man bei einer Ausbildung in einem Elektroberuf im ersten
oder zweiten Lehrjahr lernt.

von Jan H. (jan_m_h)


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Spannungen sind Potentialdifferenzen und damit relativ. Die Null Volt 
von GND sind nur ein Bezugspunkt der als 0 gewählt wurde. Das kannst du 
aber in deiner Schaltung legen wie du willst.
Du hast am Spannungsteiler entweder Vin, Vin/2, GND
Oder wenn du die Mitte als deine Masse nimmst:
Vin/2, GND, -Vin/2

Nach dem Spannungsteiler solltest du nicht mehr in den Spannungen des 
Netzteils denken.

von mocc89 (Gast)


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Danke für die Antworten. Das mit dem Bezugspunkt ist mir bekannt. Was 
mir aber nicht bekannt war: Ich dachte immer, dass ich diesen 
Bezugspunkt mit dem Labornetzgerät einstellen muss in solchen 
Situationen. Woher weiß der OP denn dann, dass dort die negative 
Versorgungsspannung ist? Im FH Praktikum haben wir diesen Bezugspunkt 
mit 2 Labornetzteilen hergestellt. Jetzt hab ich nur ein Labornetzteil 
und ich weiß nicht wie ich diesen Bezugspunkt herstellen kann. Das ist 
mein Problem.

von MaWin (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Ich hatte gestern im Forum schon einige Fragen dazu gestellt, verstehe
> allerdings immer noch nicht, wie ich mit einem Labornetzgerät (1 Kanal)
> eine virtuelle Masse realisiere.

Gar nicht.

Die virtuelle Masse kann man nur so auslegen, daß die nachfolgende 
Schaltung mit ihr klarkommt. Es kommt also nicht auf die Spannungsquelle 
an, sondern die Verbraucher.

Gerade dein primitiver Widerstands-Spannungsteiler erlaubt nur ganz 
anspruchslose nachfolgende Schaltungen, denn der belastete 
Spannungsteiler ist ein beliebtes Rechenbeispiel in der Ausbildung um 
die Schwächen aufzuzeigen.

Eine Lösung, die mit allen drangeschalteten Verbrauchern klar kommt, 
ist: Kauf ein zweites labornetzteil.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.2

von Potibrutzler (Gast)


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Hi,
man sollte sich aber mal von der Bezeichnung "Virtuelle Masse" 
verabschieden.
In deiner Schaltung hast du die "Richtige" Masse am Mittelpunkt des 
Spannungsteilers und auf diese bezogen eine negative und eine positive 
Spannung.
Grüße

von mocc89 (Gast)


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Hallo MaWin,

ich glaube wirklich, dass ich mir ein zweites Labornetzteil holen werde. 
Aber trotzdem frustriert es mich, dass ich scheinbar mit dem Verständnis 
einfach nicht hinterherkomme.

Im FH Praktikum hab ich das mit zwei Labornetzteilen gemacht, was für 
mich völlig selbstverständlich war. Mit einem Labornetzteil weiß ich 
nicht, woher der OP wissen soll, wo eine negative Spannung ist, wenn das 
Netzgerät an Minus seinen Bezugspunkt hat.

Scheinbar gab es bei mir die ganze Zeit ein heftiges Missverständnis: 
Der Massebezugspunkt ist also "nur eine Definition wogegen die 
Potentiale bezogen werden"? Das die Potentiale gegen einen Bezugspunkt 
bezogen werden, wusste ich, ich dachte aber immer, dass Labornetzgeräte 
es aber auch so regeln, dass der Minus-Ausgang tatsächlich alles auf 0 
Volt zieht.

Die Schaltung von deinem Link:

 + --+-- +/2
     |
     1k
     |
     +-- virt GND  (belastbar mit 4k7 bei 10% tolerierbarem 
Spannungseinbruch)
     |
     1k
     |
 0 --+-- -/2

Entspricht ja einem einfachen Spannungsteiler der unten Ground hat. Wird 
der OP die negative Versorgungsspannung erkennen, wenn ich die Spannung 
unten bei -/2 abgreife?

Vielen Dank im Voraus.

von blinky (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Ich dachte immer, dass ich diesen
> Bezugspunkt mit dem Labornetzgerät einstellen muss in solchen
> Situationen. Woher weiß der OP denn dann, dass dort die negative
> Versorgungsspannung ist? Im FH Praktikum haben wir diesen Bezugspunkt
> mit 2 Labornetzteilen hergestellt. Jetzt hab ich nur ein Labornetzteil
> und ich weiß nicht wie ich diesen Bezugspunkt herstellen kann. Das ist
> mein Problem.

Den Bezugspunkt kannst Du ganz frei selbst bestimmen. Es sollte 
allerdings nur einen in der Schaltung geben.
Der OP geht davon aus, das der Bezugspunkt (GND / 0V) irgendwo zwischen 
seinem + und seinem - Pol angesiedelt ist. Idealerweise genau in der 
Mitte.
Durch den Spannungsteiler wird dieser Bezugspunkt in die Mitte der durch 
das Netzteil erzeugten Spannung definiert (solange er nicht belastet 
wird). Im Prinzip ersetzen dann die Widerstände die 2 Labornetzteile im 
Praktikum und die Mitte des Spannungsteilers ist dann die Stelle wo 
diese beiden Netzteile verbunden sind.

von npn (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Entspricht ja einem einfachen Spannungsteiler der unten Ground hat. Wird
> der OP die negative Versorgungsspannung erkennen, wenn ich die Spannung
> unten bei -/2 abgreife?

Der OP muß da nichts "erkennen". Stell dir einfach vor, du nimmst dein 
Multimeter und legst die schwarze Strippe an die "virtuelle Masse", also 
an den Punkt zwischen den beiden Widerständen. Wenn du jetzt mit der 
roten Strippe an den oberen Punkt (+/2) gehst, wirst du auf dem Display 
eine positive Spannung sehen. Gehst du mit der roten Strippe an den 
unteren Punkt (-/2), dann zeigt das Meßgerät eine negative Spannung an. 
Vielleicht hilft dir diese Darstellung beim Verständnis.

von MaWin (Gast)


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mocc89 schrieb:
> wenn das Netzgerät an Minus seinen Bezugspunkt hat.

Der Bezugspunkt des Netzgeräts interessiert den OpAmp nicht,

mocc89 schrieb:
> Wird der OP die negative Versorgungsspannung erkennen,
> wenn ich die Spannung unten bei -/2 abgreife?

Wenn dein OpAmp Spannungen in der Nähe des negativen 
Versorgungsspannungsanschlusses messen kann, wie ein LM324, dann ja, 
kann er nur Spannungen messen die mindestens 3V vom negativen 
Versorgungsspannunganschluss entfernt liegen, wie TL074, dann nicht.

Bei den üblichen OpAmp Schaltungen (z.B. Audiosummenverstärker), liegt 
Abschirmung am virt GND und OpAmp Bezugpunkt ist auch der virt GND, z.B. 
am nichtinvertierenden Anschluss.

                        +/2
                         |
Abschirmung--virt GND --|+\ NE5532
                        |  >---+-- out
A --220nF--10k--+    +--|-/    |
                |    |   |     |
                +----+---(-10k-+
                |        |
B --220nF--10k--+       -/2

Dann interessiert den OpAmp nicht, ob die Versorgungsspannung an +/2 und 
-/2 etwas schwanken je nach Ausgangsstrom, weil er das per CMRR und PSRR 
ausregelt. Hauptsache virt GND ist auch der Bezug der zu messenden 
Eingangsspannungen, also mit der Abschirmung der Ein- und Ausgänge 
verbunden.

Würde man die Abschirmung der Chinch-Anschlüsse mit -/2 verbinden, gäbe 
es übles Gerappel im Lautsprecher.

von mocc89 (Gast)


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an npn,

das versteh ich, weil ich dann nicht gegen GND messe.

an MaWin,

du bist sehr versiert, ich kann dir daher nicht gut folgen.
Für mich wäre eine Sache wichtig zu verstehen:

Wenn der Bezugspunkt vom Netzgerät dem OPAmp egal ist, wieso wird die 
bipolare Spannungsversorgung dann exakt so realisiert, dass die Masse in 
der Mitte liegt? Ich kann dem einfach nicht folgen, weil ich sehe, dass 
der OPAmp dann unten auf Masse ist.

von MaWin (Gast)


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mocc89 schrieb:
> wieso wird die bipolare Spannungsversorgung dann exakt so realisiert,
> dass die Masse in der Mitte liegt?

Sie muss nicht in der Mitte liegen, man kann OpAmps auch mit +12V und 
-5V versorgen, der OpAmp weiss ja nichts davon.

Da man aber normalerweise Ausgangssignale haben will, die symmetrisch um 
0 sind, bei Audio z.B. +10V bis -10V, legt man die virt GND 
sinnvollerweise in die Mitte.

Wichtig ist, daß die Versorgungsspannung so gross ist, daß der OpAmp nur 
Eingangsspannungen sieht, die innerhalb der Versorgungsspannungen liegen 
(je nach OpAmp input voltage range).

von mocc89 (Gast)


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Ich versuch es mal anders auszudrücken, vielleicht hab ich das ja doch 
verstanden:

Wenn ich diese billige Schaltung mit dem Spannungsteiler nehme und unten 
GROUND ist, dann werden die Ladungen BEZOGEN auf den mittleren Punkt 
weniger Energie haben, da in der Mitte ein Potential von Uq/2 besteht 
und unten 0. Das ist auch bei der normalen bipolaren Spannungsversorgung 
der Fall, glaube, dass ich da langsam hinterhersteige. Ist das so 
richtig?

von mocc89 (Gast)


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Mit weniger Energie meinte ich negativ.

von Harald W. (wilhelms)


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mocc89 schrieb:

> Ich kann dem einfach nicht folgen, weil ich sehe, dass
> der OPAmp dann unten auf Masse ist.

Du allein bestimmst, was Du "Masse" nennst.
Dem OPV ist das völlig egal. Und dem Labor-
netzteil auch.

von mocc89 (Gast)


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Glaube, dass dies die entscheidenden Sätze waren:

Harald W. schrieb:
> Du allein bestimmst, was Du "Masse" nennst.
> Dem OPV ist das völlig egal. Und dem Labor-
> netzteil auch.

und

MaWin schrieb:
> Sie muss nicht in der Mitte liegen, man kann OpAmps auch mit +12V und
> -5V versorgen, der OpAmp weiss ja nichts davon.
>
> Da man aber normalerweise Ausgangssignale haben will, die symmetrisch um
> 0 sind, bei Audio z.B. +10V bis -10V, legt man die virt GND
> sinnvollerweise in die Mitte.
>
> Wichtig ist, daß die Versorgungsspannung so gross ist, daß der OpAmp nur
> Eingangsspannungen sieht, die innerhalb der Versorgungsspannungen liegen
> (je nach OpAmp input voltage range).


Sowas ähnliches hab ich auch mal im Tietze-Schenk gelesen, dort stand: 
"Um Ausgangsruhepotentiale von 0 Volt zu ermöglichen" - hat es damit 
etwas zu tun?

Ich denke, dass ich das alles noch so ein wenig verdauen muss. Aber eine 
Sache geht mir nicht aus dem Kopf:

Wenn ich eine ganz normale Silizium-Diode betrachte und die Anode auf 
Masse lege (mit 0 Volt definiere) und an die Kathode 1 Volt. Dann werden 
sich nur Sperrströme einstellen.

Wenn ich die Kathode an Masse lege (mit 0 Volt definiere) und an die 
Anode 1 Volt anlege, dann hab ich einen Strom in Flussrichtung. Also 
worauf ich hinaus will: Definition und Festlegung des Bezugspunktes hin 
oder her: Irgendwie muss es doch physikalisch geregelt werden, dass dort 
dann auch tatsächlich 0 Volt anliegen. Wie wird das denn bewerkstelligt?

von Harald W. (wilhelms)


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mocc89 schrieb:

> Irgendwie muss es doch physikalisch geregelt werden, dass dort
> dann auch tatsächlich 0 Volt anliegen.

Das hat mit der Physik überhaupt nichts zu tun. Spannungen werden
immer als Differenz zwischen zwei Punkten angegeben.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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mocc89 schrieb:
> Irgendwie muss es doch physikalisch geregelt werden, dass dort dann auch
> tatsächlich 0 Volt anliegen. Wie wird das denn bewerkstelligt?
1. Du klemmst die Minus-Klemme deines Messgeräts dort an.
2. Du schreibst das in den Schaltplan.
3. Du verbindest dieses Potential mit irgendwas, das 0V heißt.
Kurz es ist eine reine, pure Definitionssache. Du kannst auch 0V an den 
Pluspol deiner 9V-Batterie schreiben. Dann liegt der andere Pol eben 
auf -9V...

von npn (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Irgendwie muss es doch physikalisch geregelt werden, dass dort
> dann auch tatsächlich 0 Volt anliegen. Wie wird das denn bewerkstelligt?

Um eine Spannung messen zu können, mußt du immer zwei Punkte haben. Du 
kannst niemals nur von einem Punkt behaupten, daß er 0V hat. Sondern es 
ist immer ein Bezugspunkt nötig, auf den sich die Spannungen beziehen.
Im Beispiel mit dem Spannungsteiler könnte man genausogut sagen, daß der 
Bezugspunkt (GND) am oberen Widerstand liegt. Von da aus gemessen 
hättest du dann am Mittelpunkt eine negative Spannung von -V/2 und am 
unteren Punkt eine negative Spannung von -V.
Und wenn du GND am unteren Punkt definierst, hast du am Mittelpunkt +V/2 
und am oberen Punkt +V.
Genauso ist es dann, wenn du GND in der Mitte definierst. Dann sind oben 
+V/2 und unten -V/2, bezogen auf den festgelegten GND.

von blinky (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Wenn der Bezugspunkt vom Netzgerät dem OPAmp egal ist, wieso wird die
> bipolare Spannungsversorgung dann exakt so realisiert, dass die Masse in
> der Mitte liegt? Ich kann dem einfach nicht folgen, weil ich sehe, dass
> der OPAmp dann unten auf Masse ist.

Hier mal wie das ganze mit Deinen verscchiedenen Möglichkeiten aussieht. 
Jeweils mit einem Spannungsteiler und den 2 Netzteilen.

Um zu sehen wo jetzt eine BIpolare Spannungsversorgung ist nur folgende 
Frage wichtig: Welche der 3 Schaltungen hat jetzt GND, +Ux und -Ux?

Masse / GND in der Mitte
Mit Spannungsteiler           Mit 2 Netzteilen
+ --+-- +U1                        +------ +U1
    |                              |(+)
    1k (U1)                 Netzteil 1 (U1)
    |                              |(0)
    +-- GND                        +------ GND
    |                              |(+)
    1k (U2)                 Netzteil 2 (U2)
    |                              |(0)
0 --+-- -U2                        +------ -U2


Masse / GND unten
Mit Spannungsteiler           Mit 2 Netzteilen

+ --+-- +(U1 + U2)                 +------ +(U1 + U2)
    |                              |(+)
    1k (U1)                 Netzteil 1 (U1)
    |                              |(0)
    +-- +U2                       +------ +U2
    |                              |(+)
    1k (U2)                 Netzteil 2 (U2)
    |                              |(0)
0 --+-- GND                        +------ GND


Masse / GND oben
Mit Spannungsteiler           Mit 2 Netzteilen

+ --+-- GND                        +------ GND
    |                              |(+)
    1k (U1)                 Netzteil 1 (U1)
    |                              |(0)
    +-- -U1                        +------ -U1
    |                              |(+)
    1k (U2)                 Netzteil 2 (U2)
    |                              |(0)
0 --+-- -(U2 + U1)                 +------  -(U2 + U1)

von mocc89 (Gast)


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Sorry für den laxen Umgang mit den Begrifflichkeiten: Ich hätte vielmehr 
von Potenzialen anstatt von Spannungen sprechen sollen.

Das der Bezugspunkt "Masse" eine reine Definitionssache ist, das hab ich 
jetzt verstanden. Aber eine Sache hab ich immer noch nicht verstanden.

Nochmal kurz zum Beispiel mit der Diode, wenn ich an der Anode ein 
Potential von 0 Volt definiere (keine Spannung, sondern Potenzial!) dann 
muss das doch irgendwie realisiert werden. Ich muss dann diesen Punkt 
doch mit etwas verbinden, was tatsächlich eine Spannung von 0 Volt hat, 
oder nicht? Selbstverständlich bezieh ich dann auch alle andere 
Spannungen auf diesen Punkt, aber irgendwie muss ich es doch realisieren 
können, dass dort dann auch wirklich ein Potential von 0 Volt herrscht, 
sonst wären doch meine Berechnungen mit PSpice oder was auch immer fürn 
Arsch wenn die Diode in meiner Beschaltung plötzlich nicht in 
Flussrichtung geschaltet ist, weil dort in Wirklichkeit ein ganz anderes 
Potenzial herrscht.


Die beiden Schaltungen hier würde ich für die bipolare 
Spannungsversorgung vorziehen (wobei mir die zwei Netzteile nachdem 
Thread hier viel sympathischer sind als der Spannungsteiler)
1
Masse / GND in der Mitte
2
Mit Spannungsteiler           Mit 2 Netzteilen
3
+ --+-- +U1                        +------ +U1
4
    |                              |(+)
5
    1k (U1)                 Netzteil 1 (U1)
6
    |                              |(0)
7
    +-- GND                        +------ GND
8
    |                              |(+)
9
    1k (U2)                 Netzteil 2 (U2)
10
    |                              |(0)
11
0 --+-- -U2                        +------ -U2

: Bearbeitet durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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mocc89 schrieb:
> Nochmal kurz zum Beispiel mit der Diode, wenn ich an der Anode ein
> Potential von 0 Volt definiere (keine Spannung, sondern Potenzial!) dann
> muss das doch irgendwie realisiert werden.
Es wird realisiert (besser "es wird real" oder "es wird Wirklichkeit") 
allein dadurch, dass du ihm einen Namen gibst und andere Potentiale 
darauf beziehst...

: Bearbeitet durch Moderator
von blinky (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Nochmal kurz zum Beispiel mit der Diode, wenn ich an der Anode ein
> Potential von 0 Volt definiere (keine Spannung, sondern Potenzial!) dann
> muss das doch irgendwie realisiert werden. Ich muss dann diesen Punkt
> doch mit etwas verbinden, was tatsächlich eine Spannung von 0 Volt hat,
> oder nicht?

Nein, ein einzelner Punkt hat immer das Potential 0V gegenüber sich 
selbst.

       +--- Prüfspitze 1
       |
  -----+-------             Potentialunterschied Spitze 1 zu 2: 0V
       |
       +--- Prüfspitze 2

Der Begriff "Spannung" beschreibt einen Potentialunterschied zwischen 2 
irgendwie verbundenen Punkten und wird in V(olt) angegeben. Einer dieser 
2 Punkte wird in der Regel GND genannt und dient dann als Referenz für 
alle möglichen anderen Punkte.

von Harald W. (wilhelms)


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mocc89 schrieb:

> Ich muss dann diesen Punkt doch mit etwas verbinden,
> was tatsächlich eine Spannung von 0 Volt hat,

Es gibt nichts auf dieser Welt, "was tatsächlich eine Spannung von
0 Volt hat". Es ist allein Deine Entscheidung, was Du "0 Volt" nennst.

von Jobst M. (jobstens-de)


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mocc89 schrieb:
> Mit einem Labornetzteil weiß ich
> nicht, woher der OP wissen soll, wo eine negative Spannung ist, wenn das
> Netzgerät an Minus seinen Bezugspunkt hat.

Der OP braucht das nicht zu 'wissen' und das Netzteil teilt es auch 
niemandem mit. (Im Übrigen ist bei vielen Labornetzteilen der positive 
Ausgang intern Masse.) Ein solches Netzteil müsste also schon lügen, 
wenn es das kommuniziern müsste. Ausserhalb des Netzteils interessiert 
das allerdings auch nicht mehr.

Wichtig für den OP ist einfach nur, das die Elektronen aus dem Minuspol 
austreten und zum Pluspol fliessen. Damit arbeitet der und daher weiß er 
wo negative Spannung ist. Die Bauteile wissen (wo wir schon dabei sind) 
nichteinmal was Masse ist. Masse ist nur für den Menschen, damit er dort 
ein Bezugspotenzial hat. Masse ist für uns Null. Die Bauteile sehen nur 
Elektronendruck und Elektronenmangel. Der Druckunterschied dazwischen 
ist die Spannung.

Du kannst einen Trenntrafo nehmen, eine Ausgangsleitung auf 10kV 
gegenüber PE legen und an den Ausgang des Trafos einen Fernseher 
(whatever) anschliessen. Der bekommt trotzdem seine 230V.


Gruß

Jobst

von KlassestattMasse (Gast)


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Vielleicht hilft es dir, wenn du einfach mal ohne den technischen 
Begriff "Masse" an diese Sache rangehst, und dir deinen Spannungsteiler 
einfach mal als das ansiehst, was es ist: eine sehr simple Schaltung mit 
3 Potentiale, die man beliebig aufeinander beziehen kann, um eine 
Spannung zu erhalten. Versorgt wird diese Spannung durch eine 
Gleichspannungsquelle. MEHR IST ES NICHT, lass dich nicht durch den 
Begriff "Masse" verunsichern, der den einzigen Sinn hat, dass man sich 
auf ein gemeinsames 0-Potential im Vorfeld einigt.

von MaWin (Gast)


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mocc89 schrieb:
> Nochmal kurz zum Beispiel mit der Diode, wenn ich an der Anode ein
> Potential von 0 Volt definiere (keine Spannung, sondern Potenzial!) dann
> muss das doch irgendwie realisiert werden

Nein.

Spannungen misst man immer mit 2 Drähten vom Messinstrument aus.

Gehen beide Drähte an denselben Punkt, zeigt das Messgeröt 0V 
(Spannungsdifferenz) an.

Gehst du an die Poler einer Blockbatterie, zeigt das Messgerät 9V an.

Das Messgerät zeigt auch 9V an, wenn du eine zweite Batterie mit ihrem 
PLuspol an den Minuspol anschliesst.

  +----o
+ |    +
Block  Messgerät 9V
- |    -
  +----o
+ |
Block
- |

obwohl ja noch mal 9V dazugekommen sind. Deine Messgerät ust aber bloss 
mit dem ersten verbunden. Es ist ihm egal, daß noch eine Spannungsquelle 
dazu kommt.

Damit man mit nur einem Draht Spannungen messen kann, muss man den 
anderen Anschluss "definierten" in Spice macht man das durch ein 
Massesmbol

  |
 _|_
 \ /
  v

Misst man dort, misst man slso 0V weil das definitionsgemäss 0V sein 
sollen. In einer Schaltung misst man 0V dorrt, wo "Masse", "GND" dran 
steht.

Die Zeichnung

+ --+-- +U1
    |
    1k (U1)
    |
    +-- GND
    |
    1k (U2)
    |
0 --+-- -U2

mag etwas unglücklich sein weil in derselbe Schaltung rechts GND ist und 
links 0V ist obwohl man zwischen GND und =V nicht 0V messen wird. Die 
Zeichnung sollte symbolisieren, daß man von links nach rechts den 
gedachten Bezugspunkt verschiebt.

Vielleicht ist das so besser
 +---+-- U/2
 |   |
 |   1k
(+)  |
 U   +-- virt GND  (belastbar mit 4k7 bei 10% tolerierbarem 
Spannungseinbruch)
(-)  |
 |   1k
 |   |
 +---+-- -U/2

von Klaus (Gast)


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@  mocc89

Eine interessante Frage (für Definitions-Junkies und Erbsenzähler wie 
mich).
Nun ist sachlich eigentlich schon alles gesagt worden [nur halt noch 
nicht von mir :-) ]

Es kommt halt darauf an, es Dir auf eine Weise zu sagen, die den 
Groschen (bzw. die 5 Cent) fallen lässt.

Der Knackpunkt scheint mir in folgendem Satz zu liegen:

" ... wenn ich an der Anode ein Potential von 0 Volt definiere (keine 
Spannung, sondern Potenzial!) dann muss das doch irgendwie realisiert 
werden. Ich muss dann diesen Punkt doch mit etwas verbinden, was 
tatsächlich eine Spannung von 0 Volt hat ...weil dort in 
Wirklichkeit ein ganz anderes Potenzial herrscht."
(Hervorhebung von mir).

Wenn ich versuche die in Deiner Frage liegende Voraussetzung zu 
formulieren, dann würde das ungefähr so lauten:

"Abgesehen von einer willkürlichen Festlegung eines Punktes auf 0V, 
Masse, Gnd etc. hat dieser Punkt eine tatsächliche oder wahre oder 
reale Spannung."

Ich will versuchen nicht zu abstrakt und philosophisch zu schreiben. 
Falls mir das hier nicht gelingt, bitte ich um Rückmeldung.

Andererseits liegt ein Teil des Problems in dieser Voraussetzung gerade 
in dem Gebrauch der Worte "real" und "Wirklichkeit".

Dein Zweifel setzt ja voraus, dass der Schaltplan nicht zwingend die 
Wirklichkeit wiedergibt; das die "Festlegung, die Definition eines 
beliebigen Punktes in der Schaltung als Masse (Gnd etc.)" der 
Wirklichkeit in irgendeiner Weise "widersprechen" könnte. Oder anders 
herum, dass sich die Wirklichkeit anders verhält als unsere Definition.

Das entspricht, auf andere Weise ausgedrückt, der von Dir in den Raum 
gestellten Möglichkeit, dass, obwohl jemand sagt ein Punkt in der 
Schaltung sei Masse, dass er eben nicht Masse ist.

Wie gesagt: Das ist so ähnlich hier schon geschrieben worden oder 
stillschweigend vorausgesetzt. Es geht darum, es auf eine Weise 
auszudrücken, die Dich den Sachverhalt begreifen lässt. Bitte habe ein 
wenig Geduld.

Nun ist es so, das der Begriff der "elektrischen Spannung" als die 
Arbeit definiert ist, die man benötigt um eine Ladung /entlang eines 
Weges/ zu verschieben. Das für Deine Fragestellung wesentliche Element 
dieser Definition ist, dass hierbei immer ZWEI Orte eine Rolle spielen. 
Der Anfangspunkt des Weges und sein Endpunkt.

Dreht man das um und fragt, ob es sinnvoll ist, von einer elektrischen 
Spannung lediglich eines Ortes zu sprechen, ist die Antwort 
folgerichtig: Nein. Das ist nicht sinnvoll.
Denn die Definition setzt zwei Orte voraus und nicht nur einen.

Was hat das nun mit der "Wirklichkeit" zu tun. Ich will hier keine 
langen Abhandlungen über den Begriff hinschreiben, aber um Dein 
Verständnisproblem zu lösen muss man doch von einer zweckmässigen 
Festlegung dieses Wortes ausgehen.
Ich will das mal so versuchen: "Wirklichkeit ist, was "so" ist. Und zwar 
unabhängig davon, wie wir als Menschen es definieren, beschreiben, 
festlegen."

Eine nicht ganz offensichtliche Konsequenz dieser Festlegung ist, dass 
wir Menschen die Wirklichkeit "lediglich beschreiben". Der Unterschied 
zwischen der "Beschreibung der Wirklichkeit" und der "Wirklichkeit 
selbst" ist für uns nicht feststellbar.
Wir wissen nicht ob da "wirklich" z.B. Elektronen in der Wirklichkeit 
sind. Interessanterweise haben wir aber inzwischen festgestellt, dass es 
mehrere. völlig verschiedene Beschreibungen der Wirklichkeit gibt, die 
"funktionieren". Funktionieren soll bedeuten: Wir können damit 
zuverlässig voraussagen, was in einer bestimmten Situation passieren 
wird wenn wir Menschen etwas versuchen.

In diesem Sinne "funktioniert" die Definition der Spannung. Wir können 
prima Radios damit bauen.

Hingegen ist keine Definition der Spannung vorhanden, die sich auf 
lediglich einen Punkt bezieht und funktioniert. Die irgendein Phänomen 
auf der Welt (wenigstens einigermassen zuverlässig) vorhersagt. Es gibt 
sie schlicht nicht.

Es ist zwar möglich einen Satz wie den Deinen, also etwas wie: "die 
wirkliche Spannung eines Punktes" hin zu schreiben. Aber wir Menschen 
kennen keine reale Situation, die diesem Satz entsprechen würde. Unsere 
Definition von Spannung setzt immer die Betrachtung von zwei Orten (zwei 
Punkten) voraus. Einer reicht nicht.

Das hat zur Folge, dass man Deinen Satz, Deine Annahme es gäbe so eine 
Tatsache, dass nämlich ein Punkt im Raum eine Spannung hat als 
"sinnlos" bezeichnet. Das ist hier völlig wertfrei gemeint, hat nichts 
mit Deiner Person, Deiner Klugheit oder ähnlichem zu tun. Es heisst nur, 
es gibt keine Definition die darauf basiert. Mehr noch: Es gibt keine 
Beobachtung von realen Ereignissen, die sich als Spannung eines 
einzelnen Punktes im Raum beschreiben lassen. (Das ist so nicht 
vollständig wahr, gilt aber wenigstens in dem hier zur Rede stehenden 
Zusammenhang).


Nun gut. Das Ganze lange Gesummse heisst kurz: "So kann man das nicht 
sagen bzw. fragen, wie Du das tust".


Wie steht das Gesagt in Zusammenhang mit der "Festlegung eines Punktes 
als Masse"?

Auf die Definition der Spannung bezogen bedeutet das, dass wir einen der 
beiden Orte als "Masse" bezeichnen. Mehr nicht. Diese Bezeichnung besagt 
nicht, ob sich an dieser Stelle schon Ladungen befinden oder nicht. Sie 
besagt auch nicht, ob wir eine Ladung dorthin bewegen oder von dort 
fort.

Ob wir den Ort nun "Schlumpf" nennen oder nicht. Alles bleibt gleich. 
Das ist das wesentliche an solchen "Festlegungen". Wir legen damit fest 
worauf wir uns beziehen, wenn wir eine Definition anwenden wollen.

Wenn man das ein wenig konkreter Beschreiben will, dann sieht das so 
aus.
An Deinem Netzteil hast Du einen Minus-Anschluss und einen 
Plus-Anschluss. Wenn Du nun den Minus-Anschluss als "Schlumpf" 
bezeichnest, fliessen die Elektronen von Schlumpf nach Plus. Wenn Du 
dagegen, den Plus-Anschluss als "Schlumpf" bezeichnest, fliessen die 
Elektronen von Minus nach Schlumpf. Wenn wir so eine Bezeichnung 
festlegen, ändert sich nichts an den "wirklichen" Vorgängen.

Egal ob wir nun zwischen Schlumpf und Minus oder Schlumpf und Plus eine 
Diode (oder ein anderes Bauteil anschliessen). Die Eigenschaft, die für 
die Höhe der Spannung wesentlich ist, nämlich wie lang der Weg durch das 
Feld zu diesem Punkt genannt "Schlumpf" oder "Minus" oder "Plus" ist, 
ist und bleibt immer der selbe.

OK. Langer Text.

Auf den Punkt gebracht: Spannung ist immer zwischen zwei Punkten 
festgelegt. Es gibt die Eigenschaft Spannung nicht in Bezug auf einen 
einzelnen Punkt, d.h. es gibt keine "absolute Spannung". Ich kann jeden 
Punkt beliebig benennen.

Ich hoffe dass Dir nun einiges klarer wird, oder Dir zumindest neue oder 
anders formulierte Frage einfallen.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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mocc89 schrieb:
> Wird die "virtuelle Masse" mit irgendwelchen
> Tricks zwischen den beiden Widerständen erzeugt oder leg ich dort
> einfach Masse mit meinem Labornetzgerät also an Minus? (Sry für diese
> Anfängerfragen)
>
> Das ganze ist für die Versorgung eines OPs gedacht.

Statt eine virtuelle Masse für deinen OP zu erzeugen, geht es meistens 
auch einfach, das Eingangssignal mit einem Kondensator zu entkoppeln und 
es dann auf halbe Betriebsspannung über einen Spannungsteiler zu ziehen 
...

von MaWin (Gast)


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Mampf F. schrieb:
> und es dann auf halbe Betriebsspannung über einen Spannungsteiler zu ziehen

Damit man dann auch die halben Störungen der Betriebsspannung auf dem 
Signal hat ? Och nöö.

von Harald W. (wilhelms)


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Mampf F. schrieb:

> es dann auf halbe Betriebsspannung über einen Spannungsteiler zu ziehen

Sowas nennt man dann "vituelle Masse". :-)

von schelmischer (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Sowas nennt man dann "vituelle Masse". :-)

Ohne das "r" kommt die allgemeingültige Antwort "42" garnicht
ans Licht.

42elle Masse   :-D

von Ottmar K. (wil1)


Angehängte Dateien:

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Vielleicht ergänzt die Anlage als bildlicher Bezugspunkt den Thread.

mfG Ottmar

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
> Mampf F. schrieb:
>
>> es dann auf halbe Betriebsspannung über einen Spannungsteiler zu ziehen
>
> Sowas nennt man dann "vituelle Masse". :-)

Hmm, bei einem OP mit nur 2 Spannungsanschlüssen für symmetrische 
Versorgungsspannung ist es eigentlich identisch ... Wollte grad 
schreiben, dass die virtuelle Masse weit weniger belastet wird, wenn sie 
nicht als Betriebsspannungs-Potential verwendet wird sondern sich nur 
auf das Signal bezieht.

Ok, in diesem Fall ist es identisch :-)

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