Guten Tag. Ich habe folgendes vor: Ich habe 4 Operationsverstärker, die jeweils eine Sinus-Spannung unterschiedlicher Frequenz und Phase ausgeben. Diese 4 Sinus-Spannungen sollen zu einer Ausgangs-Spannung addiert bzw. überlagert werden. Mein erster Gedanke wäre, das ganze auf einen Op-Amp als Summierer zu geben (dass das ganze dabei invertiert wird, macht erstmal nichts). Das Problem dabei ist, dass alle 4 Op-Amps dadurch ja quasi parallel-geschaltet würden und sich dadurch der Innenwiderstand ja quasi durch 4 geteilt würde. Desweiteren hätte ich damit im Prinzip 4 parallel geschaltete Spannungs-Quellen und es könnte zu Ausgleichs-Strömen kommen. Alle Parallel-Schaltungen von Op-Amps, die ich finde haben das Ziel die gesamt Strom-Verstärkung zu erhöhen, gehen also in eine ganz andere Richtung. Hat zufällig jemand einen Hinweis oder Informationsquellen bzw. eine Literatur-Empfehlung zu dieser Thematik ? Gruß Rainer
Rainer J. schrieb >Desweiteren hätte ich damit im Prinzip 4 parallel geschaltete >Spannungs-Quellen und es könnte zu Ausgleichs-Strömen kommen. Nein, jede Quelle hat ja in der nachfolgenden Stufe seinen eigenen Eingang. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210152.htm
Rainer J. schrieb: > Mein erster Gedanke wäre, das ganze auf einen Op-Amp als Summierer zu > geben. Ich hätte damit im Prinzip 4 parallel geschaltete > Spannungs-Quellen und es könnte zu Ausgleichs-Strömen kommen. Das verhindern die in jedem Addierer vorhandenen Eingangswiderstände.
Rainer J. schrieb: > Guten Tag. > > Ich habe folgendes vor: > Ich habe 4 Operationsverstärker, die jeweils eine Sinus-Spannung > unterschiedlicher Frequenz und Phase ausgeben. OK. > Diese 4 Sinus-Spannungen sollen zu einer Ausgangs-Spannung addiert bzw. > überlagert werden. > > Mein erster Gedanke wäre, das ganze auf einen Op-Amp als Summierer zu > geben (dass das ganze dabei invertiert wird, macht erstmal nichts). Das wäre die Lösung. An die Ausgänge der vier OPVs schaltest Du Widerstände im Bereich von einigen Kiloohm. Die abgegebenen Ströme addieren sich im virtuellen Nullpunkt des nachfolgenden invertierenden Verstärkers mit dem fünften OPV. > Das Problem dabei ist, dass alle 4 Op-Amps dadurch ja quasi > parallel-geschaltet würden und sich dadurch der Innenwiderstand ja quasi > durch 4 geteilt würde. Aber nur dann, wenn die Widerstände nicht um Größenordnungen größer sind als der Ausgangswiderstand der OPVs. > > Desweiteren hätte ich damit im Prinzip 4 parallel geschaltete > Spannungs-Quellen und es könnte zu Ausgleichs-Strömen kommen. Nein, die Ausgänge arbeiten jeder auf den Nullpunkt. > Alle Parallel-Schaltungen von Op-Amps, die ich finde haben das Ziel die > gesamt Strom-Verstärkung zu erhöhen, gehen also in eine ganz andere > Richtung. Genau, die arbeiten ja auch nicht auf einen virtuellen Nullpunkt. > > Hat zufällig jemand einen Hinweis oder Informationsquellen bzw. eine > Literatur-Empfehlung zu dieser Thematik ? > > Gruß > Rainer
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Rainer J. schrieb: > dabei invertiert wird, macht erstmal nichts). > Das Problem dabei ist, dass alle 4 Op-Amps dadurch ja quasi > parallel-geschaltet würden und sich dadurch der Innenwiderstand ja quasi > durch 4 geteilt würde. Nein, dazwischen sind Widerstände (mit denen sich der Faktor einstelle liesse mit dem jeder Summand in die Summe einfliesst). Es reichen auch nur die Widerstände, dann bekommst du den nicht-invertierten Mittelwert, also Summe/4.
Zuerst die 4 Spannungen addieren, dann Verstärken :-)
Hallo nochmal, Danke an euch Sechs für die schnelle Rückmeldung. Ok das mit dem virtuellen Nullpunkt war mir nicht klar, gut wieder etwas dazu-gelernt. Mal noch ne ganz blöde Frage, wenn ich ein Signal mit einem Op-Amp in nicht-invertierender Schaltung auf +/- 40V verstärken will, dann muss die Betriebsspannung des Op-Amp ja mindestens +/- 40V betragen, bzw. noch etwas mehr, da Op-Amps in der Regel nicht exakt die volle Betriebsspannung am Ausgang bereitstellen können oder ?
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Ja, genau so. Wobei solche Hochspannungs-OpAmps selten und teuer sind.
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Rainer J. schrieb: > Mein erster Gedanke wäre, das ganze auf einen Op-Amp als Summierer zu > geben (dass das ganze dabei invertiert wird, macht erstmal nichts). > Das Problem dabei ist, dass alle 4 Op-Amps dadurch ja quasi > parallel-geschaltet würden und sich dadurch der Innenwiderstand ja quasi > durch 4 geteilt würde. > > Desweiteren hätte ich damit im Prinzip 4 parallel geschaltete > Spannungs-Quellen und es könnte zu Ausgleichs-Strömen kommen. Da beim invertierenden Summierer der gemeinsame Knoten auf dem dem virtuellen Massepunkt liegt: da fließt eben genau deswegen kein Ausgleichstrom zw. den 4 Quellen.
Rainer J. schrieb: > Mal noch ne ganz blöde Frage, > wenn ich ein Signal mit einem Op-Amp in nicht-invertierender Schaltung > auf +/- 40V verstärken will, dann muss die Betriebsspannung des Op-Amp > ja mindestens +/- 40V betragen, bzw. noch etwas mehr, da Op-Amps in der > Regel nicht exakt die volle Betriebsspannung am Ausgang bereitstellen > können oder ? Das Thema der hohen Betriebsspannung gilt sowohl beim invertierenden als auch beim nicht-invertierenden OPV. 40V Ausgangsspannung sind aber nun auch nicht so wild, z.b. https://www.analog.com/en/parametricsearch/11088#/p2840=40|220 Diese parametrische Suche bietet fast jeder Hersteller an. Sie führt dazu, das man zügig den Typ eingrenzen kann. ADA4700 klingt doch gut .-)
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ADHV4702-1 bis 200V 20mA. im LFCSP Gehaeuse. Toll. Allenfalls in SF6 zu montieren. Allenfalls waere die Anwendung noch interessant. Wozu brauchts +-40V ? Piezo ?
Hallo nochmal, Danke euch für die Tipps. Andrew T. schrieb: > 40V Ausgangsspannung sind aber nun auch nicht so wild, > z.b. > https://www.analog.com/en/parametricsearch/11088#/p2840=40|220 > > Diese parametrische Suche bietet fast jeder Hersteller an. Sie führt > dazu, das man zügig den Typ eingrenzen kann. Danke schon mal für den Hinweis, ich habe mir was die Modell-Auswahl betrifft noch gar keine Gedanken gemacht, da ich mit Op-Amps bisher noch nicht gearbeitet habe, aber wenn die Dinger bis 200V gehen, müsste sich im Bereich 40 bis 45V ja was brauchbares finden lassen. Ansonsten müsste ich mir halt Gedanken machen, ob man das ganze auch einfach mit 4 Bipolar- oder Feldeffekt-Transistoren realisieren könnte. Name H. schrieb: > Allenfalls waere die Anwendung noch interessant. > Wozu brauchts +-40V ? Piezo ? Also mit der Gesamt-Spannung aus dem Summierer würde eine Art "Tastkopf" versorgt werden, der diese Spannung auf ein Mess-Objekt gibt. In dem Tastkopf befindet sich auch noch ein Sensor, der anhand der Reaktion des Messobjektes Werte aufnimmt.
Rainer J. schrieb: > Name H. schrieb: >> Allenfalls waere die Anwendung noch interessant. >> Wozu brauchts +-40V ? Piezo ? > > Also mit der Gesamt-Spannung aus dem Summierer würde eine Art "Tastkopf" > versorgt werden, der diese Spannung auf ein Mess-Objekt gibt. > In dem Tastkopf befindet sich auch noch ein Sensor, der anhand der > Reaktion des Messobjektes Werte aufnimmt. In welchem Frequenzbereich befinden sich die Sinus-Signale? Anforderungen an THD? Welche Ströme fließen dort? Man muß schon auch schon wissen, welche Grundeigenschaften nötig sind. (Die Betriebs- und Ausgangsspannung sind nicht das Einzige.) Du könntest vielleicht sogar sehr preisgünstig wegkommen, indem Du das nimmst, was eben Deine Anforderungen, aber auch nicht mehr, erfüllt. Das könnte vielleicht sogar ein Audio-IC sein, oder aber ein OPV + Transistoren, oder... kommt auch drauf an, wo Deine Prioritäten liegen, ob es Dir um maximal simplen, maximal zuverlässigen, maximal kleinen... Aufbau geht.
Hallo myxn, da hast du natürlich recht. myxn schrieb: > In welchem Frequenzbereich befinden sich die Sinus-Signale? Also die Frequenz wird von ca. 100Hz bis ca. 1500Hz reichen, (also ziemlich niedrig). myxn schrieb: > Anforderungen an THD? Die Signale wurden vorher gefiltert, also Anforderungen an THD (grade mal gegoogelt, was das ist) sind also auch ziemlich niedrig. myxn schrieb: > Welche Ströme fließen dort? Die Stromaufnahme kann ich nur grob abschätzen, da sie sich aus dem Messobjekt ergibt (welches variiert) jedoch wird sie bei <500 mA liegen. myxn schrieb: > Das könnte vielleicht sogar ein Audio-IC sein, Ich habe mal nach Audio-Verstärker gegoogelt. Hier bietet z.B. TI auch mehrkanalige Verstärker an, z.B. diese hier: http://www.ti.com/de-de/audio-ic/amplifiers/speaker-amplifiers/products.html#p2982=Analog%20Input;Analog&p1055max=4 Könnte man da theoretisch auf jeden Kanal eine Spannung legen und der Verstärker übernimmt dann schon die Funktion des Addierers ? Allerdings möchte ich ja die Verstärkung der Einzelsignale einstellen, womit das dann eher flach fällt. myxn schrieb: > oder aber ein OPV + > Transistoren, Meinst du mit dem "OPV + Transistoren" quasi, die Verstärker aus Transistoren + den Summierer als OPV oder eine mehrstufige Verstärkung ? myxn schrieb: > kommt auch drauf an, wo Deine Prioritäten liegen, > ob es Dir um maximal simplen, maximal zuverlässigen, maximal kleinen... > Aufbau geht. definitiv um maximal simplen Aufbau Gruß Rainer
Rainer J. schrieb: > myxn schrieb: >> Welche Ströme fließen dort? > Die Stromaufnahme kann ich nur grob abschätzen, da sie sich aus dem > Messobjekt ergibt (welches variiert) jedoch wird sie bei <500 mA liegen. Das ist schon eine ganz Menge. > myxn schrieb: >> Das könnte vielleicht sogar ein Audio-IC sein, > Ich habe mal nach Audio-Verstärker gegoogelt. > Hier bietet z.B. TI auch mehrkanalige Verstärker an, z.B. diese hier: > http://www.ti.com/de-de/audio-ic/amplifiers/speaker-amplifiers/products.html#p2982=Analog%20Input;Analog&p1055max=4 > > Könnte man da theoretisch auf jeden Kanal eine Spannung legen und der > Verstärker übernimmt dann schon die Funktion des Addierers ? > Allerdings möchte ich ja die Verstärkung der Einzelsignale einstellen, > womit das dann eher flach fällt. Nein, die summieren selbstverständlich nicht. Normalerweise sollen damit ja vier unterschiedliche Lautsprecher mit unterschiedlichen Signalen versorgt werden. Und wenn ich es richtig verstanden haben, brauchst du nur einen Ausgang für ein Summensignal. Und davor die bereits in der ersten Antwort vorgeschlagene Addiererstufe. Aus deinem TI-Link könnte man eigentlich nur den LM3886 in Betracht ziehen, der maximal mit ±47V versorgt werden kann. Das würde vermutlich gerade so reichen für 40V Ausgangsamplitude.
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