Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kann man mit einem invertierenden Operationsverstärker, die negative Spannung für OpAmp erzeugen?


von Nano (Gast)


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Ein Operationsverstärker benötigt ja eine positive und negative 
Versorgungsspannung, also V+ und V-.

Die positive Versorgungsspannung nehme ich von z.B. der 9 V Batterie.

Kann ich nun, aus einer invertierenden Operationsverstärkerschaltung, 
die eine negative Spannung erzeugt, den OpAmp, der diese negative 
Spannung erzeugen soll, mit dieser negativen Spannung versorgen?

Also ein OpAmp, der sich selbst mit der negativen Spannung versorgt?
Siehe Grafik.

von Peter II (Gast)


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ja auf jeden Fall, der verraten die Hersteller nur nicht. Damit kann man 
viele Schaltungen vereinfachen.

Falls die Frage ernst gemeint war dann: NEIN

von Der Andere (Gast)


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Nano schrieb:
> Kann ich nun, aus einer invertierenden Operationsverstärkerschaltung,
> die eine negative Spannung erzeugt, den OpAmp, der diese negative
> Spannung erzeugen soll, mit dieser negativen Spannung versorgen?

Klar, du bist einer der wenigen die es begriffen hat, genau wie 
Münchhausen, der hat sich am eigenen Schopf aus dem Sumpf gezogen.

von John D. (Gast)


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Nano schrieb:
> Siehe Grafik.

Danke! Einmal ein nettes Freitags-Trollposting. Bitte nicht löschen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Gegenfrage:
Kann man die Geschwindigkeit eines Autos erhöhen, indem man die 
Tachonadel über den angezeigten Geschwindigkeitswert hinaus bewegt?

Unabhängig davon schrillt gerade mein Trolldetektor.

: Bearbeitet durch User
von ElKo (Gast)


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Nano schrieb:
> Kann ich nun, aus einer invertierenden Operationsverstärkerschaltung,
> die eine negative Spannung erzeugt, den OpAmp, der diese negative
> Spannung erzeugen soll, mit dieser negativen Spannung versorgen?

Klar. Das ist eine übliche Schaltung, wie in Elektor Buch "312 
Schaltungen" auf Seite 127.

Tipp: Wenn du den Rückkopplungswiderstand vergrößerst, also zum Beispiel 
10k Ohm nimmst, kannst du die Spannung vergrößern. Dann hättest du 
gleich 90V statt 9V. Aber aufpassen, dass du dir keinen Schlag holst. 
Vor allem nie(!) ohne den Widerstand betreiben, weil die Spannung sonst 
rießig wird.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Nano schrieb:
> Also ein OpAmp, der sich selbst mit der negativen Spannung versorgt?

Ich denke ja. Das System muss 'nur' mit einem ersten Impuls zum Laufen 
gebracht werden, dann läuft es ewig weiter. Du darfst die Schaltung dann 
nur nicht mehr ausschalten.

von Jörg R. (solar77)


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Andreas S. schrieb:
> Gegenfrage:
> Kann man die Geschwindigkeit eines Autos erhöhen, indem man die
> Tachonadel über den angezeigten Geschwindigkeitswert hinaus bewegt?

Was auch funktioniert ist, wenn die Reifen auf der Hinterachse einen 
größeren Durchmesser wie die auf der Vorderachse haben. Das Auto fährt 
dann immer bergab und benötigt kein Benzin?

Die Trollbeiträge werden immer aufwändiger?

von Georg (Gast)


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Nano schrieb:
> den OpAmp, der diese negative
> Spannung erzeugen soll, mit dieser negativen Spannung versorgen?

Es muss sich natürlich um einen Rail-to-Rail Verstärker handeln, sonst 
kann der Ausgang die gewünschten -9V nicht erreichen.

Georg

von Theor (Gast)


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Naja. Also ein gewisses, freundliches Lächeln konnte ich mir nicht 
verkneifen. Wie bei einem Kind, dass den abgelutschten Eisstiel wieder 
in die Kühltruhe legt und hofft, beim nächsten Öffnen ist wieder neues 
Eis dran. :-)

Klar. Könnte auch ein Troll sein. Aber ich gehe für einen Augenblick mal 
davon aus, dass die Welt ein Ponyhof ist:

Lieber TO. So geht das nicht. Für einen Anfänger, schlau gedacht, aber 
leider nein.

von Der Andere (Gast)


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Georg schrieb:
> Es muss sich natürlich um einen Rail-to-Rail Verstärker handeln

Es muss ein sogenannter Trans-Rail Op sein, der am Ausgang eine etwas 
größere/kleinere Spannung als die Versorgung bringen kann, sonst kann 
sich das nicht einschwingen.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Jörg R. schrieb:
> Was auch funktioniert ist, wenn die Reifen auf der Hinterachse einen
> größeren Durchmesser wie die auf der Vorderachse haben. Das Auto fährt
> dann immer bergab und benötigt kein Benzin?

Ach so, das ist interessant. Man kann die Wirkung sicherlich auch noch 
dadurch verstärken, indem man im Auto eine zusätzliche Verbindung 
zwischen der Vorder- und Hinterachse einbaut, natürlich inklusive einer 
geeigneten Kupplung. Auf Grund der unterschiedlichen Raddurchmesser 
müssten dann die schneller rotierenden Vorderräder die langsameren 
Hinterräder eintreiben, was zu einer ordentlichen Beschleunigung führen 
sollte. Und da behaupte noch jemand, ein Perpetuum mobile sei unmöglich!

von Peter II (Gast)


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Georg schrieb:
> Es muss sich natürlich um einen Rail-to-Rail Verstärker handeln, sonst
> kann der Ausgang die gewünschten -9V nicht erreichen.

auch mit einen Rail-to-Rail geht es nicht.

von Kurt (Gast)


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Nano schrieb:
> Ein Operationsverstärker benötigt ja eine positive und negative
> Versorgungsspannung, also V+ und V-.
>
> Die positive Versorgungsspannung nehme ich von z.B. der 9 V Batterie.
>
> Kann ich nun, aus einer invertierenden Operationsverstärkerschaltung,
> die eine negative Spannung erzeugt, den OpAmp, der diese negative
> Spannung erzeugen soll, mit dieser negativen Spannung versorgen?
>
> Also ein OpAmp, der sich selbst mit der negativen Spannung versorgt?
> Siehe Grafik.

Das geht nicht. (Münchhausen lässt grüssen)
Du kannst aber mit einem OP eine negative Spannung erzeugen.

 Kurt

von Sebastian S. (amateur)


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Aber solltest Du mal im Sumpf Probleme bekommen: Einfach an den eigenen 
Haaren ziehen. Alternativ könntest Du Dich natürlich auch an Harry 
Potter wenden.

von Joe (Gast)


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Klar geht das.
Nur die Schaltung muss anders sein.
Mit 4 OP's in einem DIL-Gehäuse habe ich einen dazu genutzt.

V- über eine Diode mit Batt- verbinden.
Mit einem OP einfach eine Schwingung erzeugen und am Ausgang eine 
Ladungspumpe mit C's und Dioden anschließen. Die resultierende negative 
Spannung wird dann ebenfalls über eine Diode dem V-PIN des OP's 
zugeführt.

Kondensatoren zu Glätten nicht vergessen.

von Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite


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Joe schrieb:
> Klar geht das.
> Nur die Schaltung muss anders sein.
> Mit 4 OP's in einem DIL-Gehäuse habe ich einen dazu genutzt.
>
> V- über eine Diode mit Batt- verbinden.
> Mit einem OP einfach eine Schwingung erzeugen und am Ausgang eine
> Ladungspumpe mit C's und Dioden anschließen. Die resultierende negative
> Spannung wird dann ebenfalls über eine Diode dem V-PIN des OP's
> zugeführt.
>
> Kondensatoren zu Glätten nicht vergessen.

Joe ist mir da ein paar Minuten zuvorgekommen. Freut mich aber, dass ich 
nicht alleine mit meinem Vorschlag dastehe.

Die Schaltung ist zwar etwas anders als vom TO angedacht, die Anzahl der 
benötigten OPs aber genauso hoch.

Das gleiche Konzept kann man aber auch mit einem übriggebliebenen 
MCU-Pin umsetzen. Bei höherem Strombedarf ggf. mit externem 
Leistungsschalter.

Suchbegriffe:
- astabiler Multivibrator mit OP
- Ladungspumpe zur Spannungsinvertierung

von Axel R. (Gast)


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Ich ging fest davon aus, das oben gezeigte Skizze soetwas enthält, habe 
dann aber vergeblich die Ladungspumpe gesucht und musste auch erstmal 
abgrinsen.
Schönes Wochenende.

StromTuner

von Jörg R. (solar77)


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Andreas S. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Was auch funktioniert ist, wenn die Reifen auf der Hinterachse einen
>> größeren Durchmesser wie die auf der Vorderachse haben. Das Auto fährt
>> dann immer bergab und benötigt kein Benzin?
>
> Ach so, das ist interessant. Man kann die Wirkung sicherlich auch noch
> dadurch verstärken, indem man im Auto eine zusätzliche Verbindung
> zwischen der Vorder- und Hinterachse einbaut, natürlich inklusive einer
> geeigneten Kupplung. Auf Grund der unterschiedlichen Raddurchmesser
> müssten dann die schneller rotierenden Vorderräder die langsameren
> Hinterräder eintreiben, was zu einer ordentlichen Beschleunigung führen
> sollte. Und da behaupte noch jemand, ein Perpetuum mobile sei unmöglich!

Genau so habe ich es gemacht. Funktioniert?

von Georg (Gast)


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Andreas S. schrieb:
> müssten dann die schneller rotierenden Vorderräder die langsameren
> Hinterräder eintreiben, was zu einer ordentlichen Beschleunigung führen
> sollte

Da muss man aber unbedingt einen Lichtgeschwindigkeits-Begrenzer 
einbauen, sonst verlässt man irgendwann unser Universum.

Georg

von Jörg R. (solar77)


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Georg schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> müssten dann die schneller rotierenden Vorderräder die langsameren
>> Hinterräder eintreiben, was zu einer ordentlichen Beschleunigung führen
>> sollte
>
> Da muss man aber unbedingt einen Lichtgeschwindigkeits-Begrenzer
> einbauen, sonst verlässt man irgendwann unser Universum.


Meine Beiträge zu dem Thema kommen auch nicht mehr von der Erde. Gerade 
bin ich am Raumschiff Enterprise vorbeigeflogen......?

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Anlügen kann ich mich alleine :/

... wenn die schneller drehenden Vorderräder (Die kleiner sind) die 
Hinterräder 1:1 antreiben (Die größer sind), werden sich recht schnell 
die Reifen weggescheuert haben - etwas später sind die Felden weg und 
dann kommt das ganze Perpetuum Mobile zum Stillstand, da weder an- noch 
abtreibende Räder mehr die Fahrbahn berühren.

Selbst wenn, würde die Geschwindigkeitszunahme nur so lange bestehen 
bleiben, bis das Gefährt durch die Fliehkraft von der Erde weggedrückt 
wird und den Bodenkontakt verliert - kein Vortrieb mehr, das Ding wird 
langsamer und setzt wieder auf - also NIX mit Verlassen der Erde.

Von Wegen, Enterprise ... bis auf unnötige Geldausgaben für neue Felgen 
und Reifen hat sich NICHTS getan ... toll ... schönen Dank auch ... so 
wird man hier verarscht ...

in diesem Sinne :)

von Schenkelklopfer (Gast)


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Es sind schon wesentlich lustigere Beiträge gelöscht worden...

von Jörg R. (solar77)


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Schenkelklopfer schrieb:
> Es sind schon wesentlich lustigere Beiträge gelöscht worden...

Ja, und es gab auch schon wesentlich unlustigere Trollbeiträge.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Das ist kein Trollbeitrag!

Joe schrieb:
> V- über eine Diode mit Batt- verbinden.
> Mit einem OP einfach eine Schwingung erzeugen und am Ausgang eine
> Ladungspumpe mit C's und Dioden anschließen. Die resultierende negative
> Spannung wird dann ebenfalls über eine Diode dem V-PIN des OP's
> zugeführt.

Und genau so wird es gemacht! Ein OPV vom vierfach OPV-Baustein LM324 
kann dafür verwendet werden. Die Diode D1 dient zum starten des 
Rechteckgenerators (Rechteckspannungserzeugung nicht eingezeichnet), 
Sobald die negative Spannung vorhanden ist, hat D1 keine Funktion mehr 
(stört aber auch nicht).

Wenn die negative Spannung mit -10V zu gering ist, kann die Kaskade auch 
noch beliebig erweitert werden. Es ist auch klar, das man damit keine 
leistungsfähige Endstufe antreiben kann, aber zum operieren für Sensor- 
oder Messverstärker reicht's.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Schenkelklopfer schrieb:
> Es sind schon wesentlich lustigere Beiträge gelöscht worden...

Dann solltest Du an Deinen noch etwas arbeiten :)

von Carl D. (jcw2)


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Wenn man dem ersten Spannungsinvertierer einen zweiten nachschautet, 
dann kann dieser auch V+ erzeugen.
Der sogenannte doppelt-trans-perpetuierende Verstärker.
Besonders bei kritischer Batterielebensdauer eine finale Lösung.


Oder so ;-)

von Nano (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Und genau so wird es gemacht! Ein OPV vom vierfach OPV-Baustein LM324
> kann dafür verwendet werden. Die Diode D1 dient zum starten des
> Rechteckgenerators (Rechteckspannungserzeugung nicht eingezeichnet),
> Sobald die negative Spannung vorhanden ist, hat D1 keine Funktion mehr
> (stört aber auch nicht).

Wie wird die Rechteckspannung erzeugt?
Könntest du diese eventuell noch einzeichnen?

Oder anders gefragt, was muss in die beiden + und - Inputs des OpAmps?

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Nano schrieb:
> Wie wird die Rechteckspannung erzeugt?
> Könntest du diese eventuell noch einzeichnen?

Alle Widerstände sind 10k groß und der Kondensator hat eine Kapazität 
von ca. 1nF, je nach Wunschfrequenz (10 bis 20kHz). Die negativen 
Halbwellen des Rechtecksignals dürfen nicht an die 
Transistortreiberstufe gelangen, weil sonst der BC337 eine zu hohe 
Reversspannung ab bekommt. Deshalb wird zwischen OPV-Ausgang und 
Treiberstufe noch ein 1k Widerstand geschaltet und die Basisanschlüsse 
werden mit einer Diode an GND (0V) geschaltet (Minusanschluss von der 
Diode an den Basen).

von Günter Lenz (Gast)


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Nano schrieb:
>Wie wird die Rechteckspannung erzeugt?
>Könntest du diese eventuell noch einzeichnen?

Würde mich auch interessieren. Man könnte ja
einfach eine positive Rückkopplung konstruieren,
also das ein Schmitt-Trigger entsteht, und dann
damit einen Dreieck-Rechteckgenerator aufbauen,
aber man bekommt dann ein Problem, der Ausgang
des OP darf nicht in den negativen Bereich gehen.

von Nano (Gast)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Nano schrieb:
>> Wie wird die Rechteckspannung erzeugt?
>> Könntest du diese eventuell noch einzeichnen?
>
> Alle Widerstände sind 10k groß und der Kondensator hat eine Kapazität
> von ca. 1nF, je nach Wunschfrequenz (10 bis 20kHz). Die negativen
> Halbwellen des Rechtecksignals dürfen nicht an die
> Transistortreiberstufe gelangen, weil sonst der BC337 eine zu hohe
> Reversspannung ab bekommt. Deshalb wird zwischen OPV-Ausgang und
> Treiberstufe noch ein 1k Widerstand geschaltet und die Basisanschlüsse
> werden mit einer Diode an GND (0V) geschaltet (Minusanschluss von der
> Diode an den Basen).

Super! Danke für deine Antwort.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> damit einen Dreieck-Rechteckgenerator aufbauen,

Na klar, das Signal sieht dann aus wie das Haus vom Nikolaus  :D

von Günter Lenz (Gast)


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OK "Ach Du grüne Neune" war mit dem textabschicken
 schneller als ich.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> OK "Ach Du grüne Neune" war mit dem textabschicken
>  schneller als ich.

Meinen Text habe ich um 23:18 Uhr abgeschickt und Du Deinen um 23:43 
Uhr. Du brauchst für Deinen Text doch keine 25 Minuten Schreibarbeit?

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Aber mit einem invertierenden Schaltwandler geht das leicht.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Christian S. schrieb:
> Aber mit einem invertierenden Schaltwandler geht das leicht.

Stimmt. Zumal er 14 weitere Bauteile benötigt, nur um seinen übrig 
gebliebenen OPV sinnvoll zu nutzen. In SMD-Technik wäre die Schaltung 
evtl. noch platzsparender oder wenigstens günstiger als ein 
Schaltwandler. Aber auch das wage ich zu bezweifeln.

Trotzdem eine interessante Herausforderung.

von Joe F. (easylife)


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Georg schrieb:
> Da muss man aber unbedingt einen Lichtgeschwindigkeits-Begrenzer
> einbauen, sonst verlässt man irgendwann unser Universum.

Unnötig, denn wie wir alle wissen ist die Erde eine Scheibe und die 
Gravitation die Folge stetiger Beschleunigung nach oben. Wie man am 
Alter der Erde unschwer erkennen kann bewegen wir uns bereits mit 
mehrfacher Lichtgeschwindigkeit nach oben.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Joe F. schrieb:
> die
> Gravitation ist die Folge stetiger Beschleunigung nach oben.

Das ist sowieso mal ne gute Frage. Wie schnell wären wir den jetzt, wenn 
die Erde seit 5 Milliarden Jahren mit 9,81m/s² beschleunigt? Dazu könnte 
ich mal einen Thread eröffnen.

von Joe F. (easylife)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Dazu könnte ich mal einen Thread eröffnen.

Bitte nicht. Rechne es einfach mal aus. Reicht schon ab 0 n. Chr.

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Für die, die (berechtigterweise) keine Lust haben es auszurechen:

Wäre die flache Erde erst vor 2017 Jahren entstanden und würde konstant 
von 0 mit 9,81 m/s^2 beschleunigt, hätte sie nach ca. 1 Jahr 
Lichtgeschwindigkeit erreicht und würde heute mit fast lächerlich 
anmutender 2080-facher Lichtgeschwindigkeit durchs All dümpeln. Dabei 
hätte sie erst ca. 0,002% des beobachtbaren Universums durchkreuzt.

Bei einem Erdalter von 4.6 Mrd. Jahren sieht es etwas anders aus:
4.7 Mrd. -fache Lichtgeschwindigkeit, und 117 Mio. Universen hinter sich 
gelassen.

Das soll aber bitte wirklich kein Grund sein die Tatsache anzuzweifeln, 
dass die Erde eine stetig nach oben beschleunigte Scheibe ist!
Wo kämen wir denn da hin?

: Bearbeitet durch User
von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Joe F. schrieb:
> Wo kämen wir denn da hin?

Joe F. schrieb:
> 4.7 Mrd. -fache Lichtgeschwindigkeit, und 117 Mio. Universen hinter sich
> gelassen.

Wohl ins Universum Nr. 118.

von Carl D. (jcw2)


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Stefan S. schrieb:
> Joe F. schrieb:
>> Wo kämen wir denn da hin?
>
> Joe F. schrieb:
>> 4.7 Mrd. -fache Lichtgeschwindigkeit, und 117 Mio. Universen hinter sich
>> gelassen.
>
> Wohl ins Universum Nr. 118.

Nr. 117000001

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Habe jetzt nicht Korrektur-Gerechnet - die Erde wäre somit schneller als 
'Spaceball I, we breakt for nobody' ??

Und: Niemals die Notbremse ziehen!!

MfG

von THOR (Gast)


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Peter II schrieb:
> Georg schrieb:
>> Es muss sich natürlich um einen Rail-to-Rail Verstärker handeln, sonst
>> kann der Ausgang die gewünschten -9V nicht erreichen.
>
> auch mit einen Rail-to-Rail geht es nicht.

Hier ist dein Schild:

https://bilder.mundmische.de/bedeutung/36990-Muss_ich_wirklich_noch_das_Ironie_Schild_hochhalten.jpg

Nano schrieb:
> Wie wird die Rechteckspannung erzeugt?
> Könntest du diese eventuell noch einzeichnen?
>
> Oder anders gefragt, was muss in die beiden + und - Inputs des OpAmps?

http://www.gidf.de/Rechteckgenerator+opv

von Dieter (Gast)


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Joe F. schrieb:
> Wäre die flache Erde erst vor 2017 Jahren entstanden und würde konstant
> von 0 mit 9,81 m/s^2 beschleunigt, hätte sie nach ca. 1 Jahr

Alles falsch ohne Angabe des Bezugsystems und Relativitaetstheorie!

von Der Andere (Gast)


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Dieter schrieb:
> Alles falsch ohne Angabe des Bezugsystems und Relativitaetstheorie!

Prima Dieter, jetzt hast du uns allen gezeigt was für ein toller Hecht 
du bist.
Schade nur daß du 10 Monate zu spät bist. Was ist los hast du eine 
Rotblindheit oder warum kannst du nicht lesen:
"Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt."

von René F. (Gast)


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Natürlich geht das, wenn ich die Antworten von Siemens Azubis bei der 
Facharbeiterprüfung sehe und diese tatsächlich 7 von 10 möglichen 
Punkten darauf bekommen. (Ist halt so wenn der Prüfungsausschuss 
überwiegend aus Siemens Mitarbeitern besteht)

von Dieter (Gast)


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Den roten Text hab ich natuerlich gelesen. Wenn der Effekt nach Der 
Andere gewollt waere, waere da mehr Text. Warum nicht mal sowas aus der 
Versenkung holen... (Sollte man aber nicht oft machen. Auf einer Seite 
Topic-Liste, hoechstens einer von hundert).

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