Kopplung von OPV's

[lazur2006 (Gast)]

Hallo Zusammen,

mir geht es bei folgender Frage eher um einen Ansatz.
Wir hatten in der Uni das Thema OPV's nur recht kurz behandelt und 
generell eigentlich nur etwas über das sich ergebende ESB von 
Invertierenden/nicht invertierenden OPV's und wie sich daraus die 
Übertragungsfunktion ergibt.

Nun könnte ja eine Aufgabenstellung lauten, wie sich die 
Übertragungsfunktion V_u ergibt, wenn z.B. 3 OPV's miteinander gekoppelt 
sind.
Wie diese jetzt sinnvoll miteinander gekoppelt werden weiß ich auch 
nicht so genau. Ich habe auch leider keine vergleichbaren Ergebnisse in 
der Literatur/Google gefunden.

Wie wäre allgemein das Vorgehen und wie ändert sich das, wenn der letzte 
OPV noch auf den ersten zurückgekoppelt wird.

Vielleicht habt ihr ja auch noch alte Aufschriebe oder wisst in welcher 
Literatur man so etwas findet. :)


Entschuldigt mein fehlendes Verständnis.

Vielen Dank schon mal

[Possetitjel (Gast)]

lazur2006 schrieb:

> Nun könnte ja eine Aufgabenstellung lauten, wie sich
> die Übertragungsfunktion V_u ergibt, wenn z.B. 3 OPV's
> miteinander gekoppelt sind.
> Wie diese jetzt sinnvoll miteinander gekoppelt werden
> weiß ich auch nicht so genau.

Nun ja, es waere schoen, wenn Du eine ETWAS spezifischere
Frage stellen koenntest.

Bist Du an Grundlagenwissen interessiert, weil Du die
naechste Pruefung bestehen moechtest?
Suchst Du einen vertieften theoretischen Zugang, weil Dich
aktive Filter und Negativimpedanzkonverter interessieren?
Moechtest Du wissen, inwieweit der praktisch taetige
Schaltungsentwickler mit dem Problem konfrontiert ist?

[IUnknown (Gast)]

So ein Opamp hat 2 Eingänge und einen Ausgang, dazu ein paar Dutzend 
Standardschaltungen und noch mal n Dutzend Trickschaltungen. Du musst 
also genauer werden was du mit "Kopplung" meinst.

Aber mal angenommen, du hast bereits 3 Opamps in ihren eigenen 
Schaltungen verschaltet und (wichtig) jede Schaltung ist 
rückwirkungsfrei auf ihren Eingang (entweder durch einen hochohmigen 
Eingang oder durch einen niederohmigen Ausgang der vorherigen Stufe), 
dann kannst du einfach die Übertragungsfunktionen der einzelnen Stufen 
miteinander Multiplizieren.

z.b. 2 invertierende Verstärker mit Gain 5 geben einen 
nichtinvertierenden mit Gain 25. -5 * -5 = +25

Das allgemeine Vorgehen ist die einzelnen Stufen trennen (aber nur wenn 
es dank Rückwirkungsfreiheit geht) und jede für sich zu berechnen. Wenn 
es ein Feedback vom letzten Ausgang zurück zum Eingang gibt, hilft dies 
nicht mehr und du musst mittels Netzwerkanalyse (Maschenstromverfahren) 
das ganze auflösen.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Du findest unter den Suchbegriffen "OPV ersatzschaltbild" einige pdfs.

Dein Dilemma zeigt das in Lehranstalten übliche zusammenhanglose 
Anreißen eines Themas ohne mögliche Anwendungen sinnvoll aufzuzeigen. 
Lernstoff eben.

MfG

[Waldemar Z. (waldemar_z)]

Schau dir das folgende PDF an:
https://e3.physik.uni-dortmund.de/~suter/Vorlesung/Elektronik_SS10/Skript/08_Operationsverstaerker.pdf

In deinem Fall interessant sind z.B. der Instrumentenverstärker und der 
Gyrator.

[lazur2006 (Gast)]

Hallo nochmal,

vielen Dank für die Beratung.
Ich hätte es hier mittels Spice nochmal etwas konkreter formuliert.
Nun messe ich die Ausgangsspannung mit fast 36V und frage mich wie ich 
zu diesem Wert gelange.
Die einzel Verstärkungen habe ich eingezeichnet und komme mit einem 
Eingangssignal von 0.5V  2  3 * 4 zu U_a = 12V (Vorrausgesetzt die 
letzte Rückkopplung erfolgt zum Eingang von OPV 3 und nicht wie im Bild 
zu OPV 1)
Wie aber erreiche ich jetzt eine so hohe Verstärkung mit der 
Rückkopplung von OPV3 auf 1?

Vielen Dank noch mal!

[Achim S. (Gast)]

lazur2006 schrieb:
> Wie aber erreiche ich jetzt eine so hohe Verstärkung mit der
> Rückkopplung von OPV3 auf 1?

indem deine letzte Stufe mit der Differenzverstärkung deines OPV 
arbeitet (die richtig hoch ist).

lazur2006 schrieb:
> Ich hätte es hier mittels Spice nochmal etwas konkreter formuliert.
> Nun messe ich die Ausgangsspannung mit fast 36V und frage mich wie ich
> zu diesem Wert gelange.

Mach dir nicht zu viele Gedanken um den genauen Wert der 36V. Deine 
Schaltung würde in der Realiät nicht 36V ausgeben sondern sich in Rauch 
auflösen.

[Der Andere (Gast)]

Was ist der Sinn dieser zusätzlichen Rückkopplung mittels R7?
Also was willst du damit erreichen?

Oder ist das eine Haus/Prüfungsaufgabe? Dann bitte die komplette Aufgabe 
hier reinstellen incl. deinem Ansatz und eine konkrete Frage dazu 
stellen.

[opv (Gast)]

lazur2006 schrieb:
> Wie aber erreiche ich jetzt eine so hohe Verstärkung mit der
> Rückkopplung von OPV3 auf 1?

Die Verstaerkungen sind V1=-2, V2=3, V3= -Aol.
( Aol ist open loop gain).

Mit der globalen Rueckkopplung kannst du alle drei
Verstaerkungen zusammenfassen: Vg = V1*V2*V3 = +6*Aol.

Damit hast du eine positive Rueckkopplung und durch die realen
Opv ist die Ausgangsspannung mehr oder wenig zufaellig.

[lazur2006 (Gast)]

Na gut, das die abrauchen würde kann ich mir schon verstellen :).

Na ja, in einer unserer Studi Gruppen wurde sowas halt mal als mögliche 
Prüfungsaufgaben erwähnt und die sind sich aber auch nicht mehr so 
sicher wie die Schaltung aussah. Es hieß halt nur 3 Opv's hintereinander 
und der letzte koppelt auf den ersten zurück. Gesucht wäre die 
Übertragungsfunktion.

Das die Schaltung so wenig sinn macht denke ich halt auch. Nur weiß ich 
auch nicht wie sowas aussehen könnte und finde auch keine vergleichbare 
Schaltungen :)

[Der Andere (Gast)]

lazur2006 schrieb:
> Na ja, in einer unserer Studi Gruppen wurde sowas halt mal als mögliche
> Prüfungsaufgaben erwähnt

So ein oben gezeichneter Unsinn eher nicht.
Man rechnet solche (sonnvollen) Schaltungen wie sonst die 
Grundschaltungen auch. Indem man sinnvolle Vereinfachungen vornimmt (wie 
z.B. Spannung zwischen inv. und nichtinv. Eingang = 0, 
Leerlauf-Verstärkung unendlich, Strom in Eingänge = 0) und dann 
entsprechende Maschen- und Knotengleichungen aufstellt.
Wenn mehrere Stufen wie Addierer/Subtrahierer etc. gekoppelt sind, dann 
kann man die Eigenschaften der einzelnen Stufen nehmen und damit 
rechnen.

Gutes Beispiel zum Rechnen ist der Instrumentenverstärker. Da sieht man 
auch das es manchmal sinnvoll ist bei den Widerständen bestimmte 
Kombinationen vorzugeben und damit dann einfachere und sinnvollere 
Ergebnisse zu bekommen.

[Helmut S. (helmuts)]

Wenn der 3. Verstärker laut Kommentar vu=4 haben soll, warum machst du 
dann einen Verstärker mit v=-Leerlaufverstärkung statt einem Verstärker 
mit v=4?
Der sieht dann aus wie der 2. Verstärker nur mit 30kOhm statt den 
20kOhm.