Spannungsfolger: Resonanz und Oszillation.

[GS (chromosoma)]

Der LT1210 ist als Spannungsfolger mit gain=1 beschaltet.
Die LTSpice-Simulation liefert folgende "frequency response" in 
Abhängigkeit von der kapazitiven Last C

Das zweite Bild (unterer Graph) zeigt den Spannungsverlauf am Ausgang, 
wieder in Abhängigkeit von C.
Der Eingangssignal is eine Rampe, die von 0.7 auf -3 V läuft, und dann 
rasch auf 0.7V  zurückspringt.

Wie man sieht, obwohl LT1210  eigentlich überall Verstärkung=1 haben 
soll, hat es so gegen 1-3 MHz eine Verstärkung von 10 dB ( ist es die 
Resonanzfrequenz?).

Nun, wenn die Spannung schnell von -3 auf 0.7 spring, oszilliert die 
Schaltung nach.
Kann man diese Oszillation dadurch erklären, dass eine schnelle 
Spannungsänderung is Ähnlich zum Rechtecksignal und besteht somit aus 
einem breitem Frequenzspektrum.  Die Frequenzen, die im Resonanz liegen, 
also zwischen 1-3 MHz  werden verstärkt, und ergeben eine gedämpfte 
Oscillation.

Ist es eine plausible Erklärung? Ich meine, wenn ich die jeweilige 
Resonazfrequenz mit der Frequenz der Oscillation vergleiche, passt das 
schon....

[Hp M. (nachtmix)]

Böser K. schrieb:
> ist es die
> Resonanzfrequenz?).

Nein, die kapazitive Belastung von Operationsverstärkern ist ein 
Designfehler.
Viele Typen geraten dabei tatsächlich ins Schwingen und es gibt zahllose 
Applikationsberichte, warum das so ist.

[Joe F. (easylife)]

Siehe Datenblatt: "Stable with CL = 10,000pF"

[GS (chromosoma)]

Joe F. schrieb:
> Siehe Datenblatt: "Stable with CL = 10,000pF"

Ja, das ist klar. Das es instabil ist, ist kein Problem.
Ich schreibe jetzt meine Masterarbeit zusammen, und wollte mal wissen, 
ob ich die Oscillation mit der "Verstärkungsfrequenz " verknüpfen kann.

[Sascha_ (Gast)]

Da gibts natürlich Abhilfe:

https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0ahUKEwil_cD515LQAhWHVSwKHbKnAk4QFggzMAM&url=http%3A%2F%2Fwww.st.com%2Fresource%2Fen%2Fapplication_note%2Fcd00176008.pdf&usg=AFQjCNH38pPOBddWB33PADJojmk5EZkIxg&sig2=EtM11jFGvlzL3wtcVb1utQ

[voltwide (Gast)]

Praktisch jeder gegengekoppelte Verstärker hat eine mit der Frequenz 
ansteigende Ausgangsimpedanz und verhält sich somit wie ein idealer 
Verstärker mit Ri=0, dem eine Induktivität in Reihe geschaltet ist. 
Zusammen mit einem Ausgangskondensator ergibt sich in der Tat ein 
Serienschwingkreis, auf dem das System dann schwingen kann.

[Possetitjel (Gast)]

Böser K. schrieb:

> Kann man diese Oszillation dadurch erklären, dass eine
> schnelle Spannungsänderung is Ähnlich zum Rechtecksignal
> und besteht somit aus einem breitem Frequenzspektrum.
> Die Frequenzen, die im Resonanz liegen, also zwischen
> 1-3 MHz  werden verstärkt, und ergeben eine gedämpfte
> Oscillation.

Ja.

> Ist es eine plausible Erklärung?

Nicht nur plausibel, sondern bis hierher richtig, würde
ich sagen :)

Sie ist theoretisch jedoch noch nicht ganz vollständig,
denn abgebildet ist nur das Amplitudenspektrum; das
Phasenspektrum fehlt. Das ist die allgemein verbreitete
"Schlamperei", sich auf Minimalphasensysteme zu beschränken.

Von dieser Krümelkackerei abgesehen ist die Fouriertransformation
eine lineare Transformation, d.h. alles, was im (komplexen)
Spektrum passiert, hat eine eindeutige Entsprechung im
Zeitbereich.

> Ich meine, wenn ich die jeweilige Resonazfrequenz mit
> der Frequenz der Oscillation vergleiche, passt das
> schon....

Der Praktiker nutzt diesen Zusammenhang in der umgekehrten
Richtung: Wenn Baugruppen mit Frequenz X klingeln, dann
sucht er nach parasitären Reaktanzen, die "zufällig" gerade
X = 1/(2*Pi*wurzel(LC)) erfüllen.