Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OpAmp theoretische Überlegung


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von Pascal S. (Firma: Hobby-Elektroniker) (pascal6122)


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Hi,
folgende Überlegung:
Am opamp Eingang (nichtinvertierend +): kleine Spannung liegt an
-> Ausgang : höhere Spannung

Stimmt es dann also, dass , da die Verstärkung von U und I sehr stark 
ist, der Verstärker (ich meine operationsverstärker) erstmal (ich würde 
fast schon sagen) übersteuert, und dann durch die Beschaltung 
(Spannungsteiler aus RS nach GND und mit R nach invertierender Eingang 
-) der hohen Verstärkung entgegenwirkt und diese so begrenzt..?
Würde mich mal interessieren...
Viele Grüße und Danke
Pascal

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Pascal S. schrieb:
> Stimmt es dann also, dass ...
Ja. Das nennt sich Gegenkopplung.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Pascal S. schrieb:
> Am opamp Eingang (nichtinvertierend +): kleine Spannung liegt an
> -> Ausgang : höhere Spannung

Nur wenn der invertierende Eingang eine kleinere Spannung hat.

> Stimmt es dann also, dass , da die Verstärkung von U und I sehr stark
> ist, der Verstärker (ich meine operationsverstärker) erstmal (ich würde
> fast schon sagen) übersteuert, und dann durch die Beschaltung
> (Spannungsteiler aus RS nach GND und mit R nach invertierender Eingang
> -) der hohen Verstärkung entgegenwirkt und diese so begrenzt..?
> Würde mich mal interessieren...

Ja (unter der Annahme, dass RS zwischen invertierendem Eingang und GND 
liegt).

Zusammengefasst: die reale Verstärkung wird durch die Beschaltung 
eingestellt.

von Pascal S. (Firma: Hobby-Elektroniker) (pascal6122)


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OK
Danke
Kann man den Operationsverstärker nicht auch einfach aus 
Differenzverstärker und Gegentaktendsstufe diskret aufbauen?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Pascal S. schrieb:
> Kann man den Operationsverstärker nicht auch einfach aus
> Differenzverstärker und Gegentaktendsstufe diskret aufbauen?
Doch. Ist aber teuer. Und es wird ein schlechter Operationsverstärker, 
weil du schon keine exakt gleichen Transistoren in der Differenzstufe 
hast.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Pascal S. schrieb:
> Kann man den Operationsverstärker nicht auch einfach aus
> Differenzverstärker und Gegentaktendsstufe diskret aufbauen?

Ja, aber was ist da "einfach"?

von Pascal S. (Firma: Hobby-Elektroniker) (pascal6122)


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Lothar M. schrieb:
> Pascal S. schrieb:
>> Kann man den Operationsverstärker nicht auch einfach aus
>> Differenzverstärker und Gegentaktendsstufe diskret aufbauen?
> Doch. Ist aber teuer. Und es wird ein schlechter Operationsverstärker,
> weil du schon keine exakt gleichen Transistoren in der Differenzstufe
> hast.

Das stimmt, aber wenn es um Audiosignale geht ist der Unterschied glaube 
ich nicht relevant. Außerdem könnte man die opamps für kleinere 
Betriebsspannungen einsatzfähig machen

von THOR (Gast)


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Pascal S. schrieb:
> OK
> Danke
> Kann man den Operationsverstärker nicht auch einfach aus
> Differenzverstärker und Gegentaktendsstufe diskret aufbauen?

Richtig gute Eigenschaften hat der dann nicht, aber das geht, ja. Gibt 
diverse Audioverstärkerschaltungen die nen minimalen Differenzverstärker 
als Eingangsbeschaltung haben um Nichtlinearitäten in der Endstufe per 
Gegenkopplung wieder rauszubekommen.
Nen OPV Ic zu verwenden ist meistens sinnvoller. Aber son Audiophiles 
Ohr hört halt raus ob da eine diskrete BJT 
Differenzverstärker-Eingangsstufe verbaut ist oder ein NE5532.

von Pascal S. (Firma: Hobby-Elektroniker) (pascal6122)


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Könnte man einen Operationsverstärker auch mit einem Differenzverstärker 
in der Emitterfolger-Beschaltung verwenden?

von THOR (Gast)


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Pascal S. schrieb:
> Könnte man einen Operationsverstärker auch mit einem
> Differenzverstärker
> in der Emitterfolger-Beschaltung verwenden?

Könnte man ein Auto auch mit einem Ottomotor in Vergaserausführung 
verwenden?

Schaltplan wäre jetzt vielleicht hilfreich. Frage ist völlig 
unverständlich.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Pascal S. schrieb:
> Könnte man einen Operationsverstärker auch mit einem Differenzverstärker
> in der Emitterfolger-Beschaltung verwenden?

Gegenfrage: Warum willst du auf Teufel-komm-raus einen Opamp diskret 
aufbauen?
https://www.mikrocontroller.net/articles/Differenzverst%C3%A4rker#Diskreter_Aufbau
Da wird die Thematik und die Probleme eines diskret aufgebauten Opamps 
erläutert.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Pascal S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Pascal S. schrieb:
>>> Kann man den Operationsverstärker nicht auch einfach aus
>>> Differenzverstärker und Gegentaktendsstufe diskret aufbauen?

>> Doch. Ist aber teuer. Und es wird ein schlechter Operationsverstärker,
>> weil du schon keine exakt gleichen Transistoren in der Differenzstufe
>> hast.

> Das stimmt, aber wenn es um Audiosignale geht ist der Unterschied glaube
> ich nicht relevant.

Kommt auf die Schaltung an. Bei vielen Audio-Schaltungen ist Gleich- 
spannung am Ausgang (oder Eingang) nicht tolerierbar. Die sind dann also 
durchaus auch anfällig für Offset-Spannungen. Und eben die fängt man 
sich durch schlecht gepaarte Transistoren ein.

> Außerdem könnte man die opamps für kleinere
> Betriebsspannungen einsatzfähig machen

Wie jetzt? Für noch kleinere? Du kriegst heute problemlos OPV, die bei 
1.8V Betriebsspannung funktionieren.

Früher (und damit meine ich vor ~30 Jahren) hat man tatsächlich diskrete 
OPV für Audio-Anwendungen gebaut. Denn damals gab es noch keine OPV mit 
guten Eigenschaften für Audio (vor allem wenig Rauschen). Diese Zeit ist 
aber lange vorbei. Die Auswahl an OPV ist heutzutage dermaßen breit, daß 
man für nahezu jede Anwendung einen findet, der einen diskreten Aufbau 
bei weitem schlägt.

Ausnahmen findet man im Bereich sehr hoher Spannungen (Piezo-Treiber) 
oder hoher Ströme (NF-Endstufen).

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Axel S. schrieb:
> Du kriegst heute problemlos OPV, die bei 1.8V Betriebsspannung
> funktionieren.
Den TLV278X gibts schon seit der Jahrtausendwende...

Pascal S. schrieb:
> Könnte man einen Operationsverstärker auch mit einem Differenzverstärker
> in der Emitterfolger-Beschaltung verwenden?
Der Differenzverstärker ist prinzipiell ein Emitterfolger: zwei 
Transistoren, die auf einen gemeinsamen Lastwiderstand (bzw. eine 
Stromquelle) arbeiten.

> Könnte man einen Operationsverstärker auch mit einem Differenzverstärker
> in der Emitterfolger-Beschaltung verwenden?
Zeig doch mal mit einem Schaltplan, der weltweiten Sprache der 
Elektronik, was du da jetzt meinst.

von Pascal S. (Firma: Hobby-Elektroniker) (pascal6122)


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Dieses Bild zeigt einen normalen Operationsverstärker.
Könnte man die Einzelwiderstände an den Emitter legen und die 
Konstantstromquelle (man könnte sich anstelle dessen ja dort einen R 
vorstellen) an den Kollektor legen?

von Pascal S. (Firma: Hobby-Elektroniker) (pascal6122)


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* ist natürlich sehr vereinfacht

von Helmut L. (helmi1)


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Pascal S. schrieb:
> Dieses Bild zeigt einen normalen Operationsverstärker.

Wo beide Endtransistoren direkt hopps gehen werden.

> Könnte man die Einzelwiderstände an den Emitter legen und die
> Konstantstromquelle (man könnte sich anstelle dessen ja dort einen R
> vorstellen) an den Kollektor legen?

Dann ist es kein Differenzverstaerker mehr. Das Hauptmerkmal eines 
Diff_AMP ist es ja gerade einen gemeinsamen Emitterwiderstand bzw. 
Stromquelle zuhaben.

Die beiden Transistoren sorgen dafuer das der konstante Strom durch den 
Emitterwiderstand / Stromquelle  sich je nach aussteuerung des einen 
oder anderen Transistors auf die beiden Kollektorstroeme sich aufteilt.

IC1 + IC2 = IRE

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Pascal S. schrieb:
> Dieses Bild zeigt einen normalen Operationsverstärker.

Nein.

Pascal S. schrieb:
> ist natürlich sehr vereinfacht

Einstein wird folgendes Zitat zugeschrieben: "Ich bin dafür, die Dinge 
so weit wie möglich zu vereinfachen. Aber nicht weiter."

Das o.g. Schaltbild verstößt klar gegen den zweiten Satz. Denn es 
vereinfacht die Schaltung so weit, daß sie funktionsunfähig wird.

Im Artikel Differenzverstärker: Diskreter Aufbau ist eine Schaltung, 
die sehr nahe am Minimum ist. Alternativ schau dir die Innenschaltung 
klassischer OPV an, z.B. LM324.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hier mal noch eine Schaltung eines diskret aufgebauten OPV für die 
Verwendung in Audio-Schaltungen. Die stammt aus einem jener 30 Jahre 
alten Bücher (dieses ist von 1986)

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