Analog Regler Typ gesucht

[Markus F. (blackflip)]

Schönen guten Tag,

ich habe hier leider ein Problem und ich hoffe Ihr könnt mir helfen. Es 
geht jetzt in den Fall nur im die Regelung einer steuerbaren Last.

Hier ist erst einmal eine Beschreibung von dem was ich machen will:
Über einen DCDC Wandler(max 1000V) wird ein Piezoaktor(Faserstrecker) 
aufgeladen. Wenn dieser ungefähr die Spannung des DCDC Wandlers erreicht 
hat, soll mithilfe einer Konstanten Last der Aktor langsam Linear 
entladen werden. Bei dieser Entladung soll dann an vorher definierten 
stellen angehalten werden und die Phasenlage des Lasers im Faserstrecker 
erfasst werden.

Als Vorbild habe die Spannungsgesteuerte Stromquelle aus dem Tietze 
Schenk genutzt. Die Simulation mit Microcap 7 funktioniert wunderbar und 
ich wollte das nachbauen. Kurz davor habe ich aber einen Beitrag im Wiki 
Entdeckt 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor 
unteres Beispiel mit den Fet. Bei denen der Widerstand R1 und der 
Kondensator C1 hinzugefügt word um eine Regelung zu erhalten und 
Regelungenauigkeiten und Überschwingen zu vermeiden. Dies finde ich 
nützlich und ich würde das selbst gerne übernehmen.

Was mich aber zu meiner Frage bringt. Was für ein Regler soll das 
eigentlich darstellen, damit ich dann auch das R und C berechnen kann. 
Für mich sieht es schon sehr nach einen I-Regler aus, bin mir aber 
überhaupt nicht sicher ob ich das als Berechnungsgrundlage nutzen kann. 
Was sagt Ihr dazu, wir habe in der Uni zwar viel Theorie anhören dürfen, 
aber der Bezug zu realen Bauteilen und Schaltungen, ist bis jetzt nie 
gegeben gewesen.


Ich weiß das es sich derzeit noch einige Ungenauheiten gibt. z.b. wie 
verhält sich der DCDC bei Überlast. Was ich aber dann im aufbau testen 
möchte(Datenblatt ist leider nix angegeben).

Edit: Ich hab leider das Bild mit den Darlington Transistor an gehangen 
gehabt, finde aber keine Funktion mit dem ich das Bild löschen kann. Das 
mit den Fet habe ich jetzt noch hinzugefügt.

[Sascha (Gast)]

Durch R1 und C1 ist das ein PI-Regler.

Test: Wenn der Op-Amp seine Ausgangsspannung hochzieht, fließt sofort 
ein Strom über C1 (integrierendes Verhalten) bis + und - Eingänge des 
OPV die gleiche Spannung haben.
Sobald jetzt am Sourcewiderstand eine Spannung abfällt, addieren sich am 
- Knotenpunkt 2 Ströme und der OPV regelt dagegen indem er den Pegel an 
seinem Ausgang etwas niedriger zieht (proportionales Verhalten).

[Markus F. (blackflip)]

Hallo Sascha vielen Dank für die schnelle Antwort.

Was mich in den Fall halt nur etwas verwirt ist die unterschiedliche 
Beschaltung des Operationsverstärkers.

Laut RN- 
Wissen(http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Regelungstechnik), 
anderen Seiten und meinen Regelungstechnik Buch(Einführung in die 
Regelungstechnik von Heinz Mann, Horst Schiffelgen und Rainer Froriep), 
wird der Operationsverstärker als Invertierender Verstärker beschaltet 
und in meinen Fall ist das eher ein nicht invertierender Verstärker.

[Sascha (Gast)]

Bei dir geht die Rückführung doch auch an den negativen Eingang? Da ist 
nur oben und unten vertauscht.

[doogli (Gast)]

Eigentlich ist es nur ein I-Regler, wenn man die Regelschleife 
betrachtet.
Es gibt aber eine direkte Kopplung des Sollwertes auf die Stellgröße.

[Sascha (Gast)]

Also ich sehe da auch einen P-Anteil.

doogli schrieb:
> Es gibt aber eine direkte Kopplung des Sollwertes auf die Stellgröße.

Also ich sehe keine direkte Verbindung zwischen I_SOLL und It1. Da ist 
der Regler dazwischen.

[Markus F. (blackflip)]

Vielen Dank für die Antworten.

Was mich ja etwas verwirrt hat ist, das der nicht invertierte Eingang 
nicht wie bei den Reglern auf Masse liegt. Ebenso das der invertierende 
Eingang nicht mit meiner Steuerspannung beschalten ist, diese Verwirrung 
konnte ich aber jetzt beseitigen(hoffe ich jedenfalls)

Also für mich sieht es nach einen i Regler aus. Bei den Bildern sind R1 
und C1 gleich und der derzeitige Strom wird durch die Spannung über den 
Widerstand R2 dargestellt.

[Markus F. (blackflip)]

So eine Späte Antwort von mir. Ich gerade den Regler einfach Simuliert 
und stelle fest, das ein dauerhaftes P verhalten durch den Fet und Shunt 
zu erkennen ist.

Vielen Dank an Sascha

[Third E. (third-eye)]

Wenn R1 und C1 fehlen, ist es ein P-Regler. Die Verstärkung setzt sich 
aus der Leerlaufverstärkung des OPs und der Stromverstärkung des 
Transistors zusammen, wenn ich das richtig blicke.
Das Problem ist, dass wegen dieser sehr hohen Verstärkung solche 
Schaltungen sehr leicht zum Oszillator werden. Um dem entgegenzuwirken 
(die Leerlaufverstärkung des OPs kann man ja nicht "runterschrauben"), 
setzt man soetwas wie das genannte RC-Glied ein.

Gedankenspiel, wenn R1 und C1 vorhanden sind:
Aus dem Ausgang des OPs kommt eine steile positive Flanke z.B. wegen 
eines Sollwertsprungs. Wegen der hohen Flankensteilheit passiert dieses 
Signal C1 und gelangt an den invertierenden Eingang des OPS. Dieses Netz 
ist ja einigermaßen hochohmig (10 kOhm). Der OP "zügelt" sich dadurch 
sozusagen selbst.
Ich sehe das eher aus Praktikersicht. Wenn sich das Konstrukt dann 
PI-Regler nennt, meinetwegen ;-)

[Simon (Gast)]

Third E. schrieb:
> Wenn R1 und C1 fehlen, ist es ein P-Regler. Die Verstärkung setzt
> sich
> aus der Leerlaufverstärkung des OPs und der Stromverstärkung des
> Transistors zusammen, wenn ich das richtig blicke.
>
> Gedankenspiel, wenn R1 und C1 vorhanden sind:
> Aus dem Ausgang des OPs kommt eine steile positive Flanke z.B. wegen
> eines Sollwertsprungs. Wegen der hohen Flankensteilheit passiert dieses
> Signal C1 und gelangt an den invertierenden Eingang des OPS. Dieses Netz
> ist ja einigermaßen hochohmig (10 kOhm). Der OP "zügelt" sich dadurch
> sozusagen selbst.
> Ich sehe das eher aus Praktikersicht. Wenn sich das Konstrukt dann
> PI-Regler nennt, meinetwegen ;-)

Wie Markus F. schon selber gemerkt hat ist es kein PI- sonder ein reiner 
P-Regler. Der Kondensator ist nur dafür da, dass der OP am Ausgang nicht 
zu stark auf Änderungen am Eingang reagiert, damit wird praktisch die 
Verstärkung für hohe Frequenzen reduziert (mehr oder weniger auf 1) und 
somit die Bandbreite begrenzt (ist ja praktisch ein Impedanzwandler für 
hohe Frequenzen). Damit ist der Regler dann etwas träger aber auch für 
eine größere Menge Strecken stabil.