Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Übertragungsfunktion ermitteln


von champd (Gast)


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Hi, ich würde gerne die Übertragungsfunktion T(s)=-Uc/Vq*A ermitteln 
unter der Nebenbedingung das Vin=0 ist (Ansatz von Satz von Rosenstark 
um die Übertragungsfunktion des geschlossenen Regelkreises eines OmAmps 
ermitteln zu können).

Jetzt frage ich mich wieso die Kapazität C1 und der Widerstand R1 nicht 
relevant sind für die Übertragungsfunktion? Wird der nichhtinvertierende 
Eingang auf Masse gelegt oder wie kommt man auf die gesuchte 
Übertragungsfunktion? Mir ist bewusst das es ein Spannungsteiler ist, 
aber wie gesagt versteh ich nicht was mit C1 und R1 passiert.

von champd (Gast)


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Und mich würde noch gerne interessieren woran man erkennt das Uc nur an 
R2 und C2 abfällt?

von Helmut S. (helmuts)


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Iregendwie seltsam, dass hier vom Bild her eine Stromquelle am Ausgang 
ist.

Ist die Quelle am Ausgang wirklich eine spannungsgesteurerte Stromquelle 
oder ist das eine ungücklich gezeichnete spannungsgesteuerte 
Spannungsquelle?

Wie waren gesteuerte Quellen mit gleichem Bild in anderen Aufgaben 
definiert?

: Bearbeitet durch User
von champd (Gast)


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Also das Schaltsymbol entspricht ja einer Spannungsquelle und der Wert 
der Spannungsquelle lautet Vq*A, demnach handelt es sich um eine 
spannungsgesteuerte Spannungsquelle.

In der Ausgangsschaltung lautet aber normalerweise die Steuerspannung 
Uc. Sie wird aber zu Vq substituiert um an T(s)=Uc/VqA zu kommen. (Satz 
von Rosenstark).

von Helmut S. (helmuts)


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Ich habe die Gleichung hergeleitet. Das Ergebnis steht unten.

Uout/Uin = (-R3/R2 +s*R1*C1 +s*s*R1*C1*R3*C2) / (1+s*R1*C1 
+(1/A(s))*(1+R3/R2+s*(R1*C1*(1+R3/R2)+R3*C2)+s*s*R1*C1*R3*C2))


Bei Opamps ist A(s) in erster Näherung
A(jf) = v0/(1+jf/(GBW/v0))

A(s) = v0/(1+js/(2*pi*GBW/v0))

v0 ist die Verstärkung bei f=0Hz(DC).

: Bearbeitet durch User
von champd (Gast)


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hey vielen dank aber es geht gar nicht um Uout/Vin, sondern Uc/Vq.

Aber ich habe es schon verstanden denke ich. Vin wird durch ein 
Kurzschluss ersetzt, dadurch werden C1 und R1 kurzgeschlossen. Nun wird 
Uc umgeschrieben über eine Maschengleichung z.b.

-UR2-Uc-Uc1=0. Umformen und es folgt

Uc=Ur2+Uc1. Da durch Uc1 kein Strom fließt aufgrund des Kurzschlusse 
folgt

Uc=Ur2. Ur2 nun über Spannungsteiler ermitteln und es folgt

Uc=Ur2=(R2//C2)/(R1+R2//C2)*Vq.

Aquivalent umformen und es folgt

Uc/Vq=T(s)=(R2//C2)/(R1+R2//C2)

von champd (Gast)


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R1 in der letzten Gleichung bitte durch R3 ersetzen

von Helmut S. (helmuts)


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> T(s)=-Uc/Vq*A

Uc = Uout/A

Was soll denn Vq  sein?

von champd (Gast)


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Ist doch eingezeichnet. Die ,,Steuerspannung Uc die durch Vq ersetzt 
wurden ist".

von Helmut S. (helmuts)


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champd schrieb:
> Ist doch eingezeichnet. Die ,,Steuerspannung Uc die durch Vq ersetzt
> wurden ist".

Bei einem Opamp ist doch einfach

Uout = Uc*A

Dann wäre Vq nichts anderes als Uc.

Uc = Vq = Uout/A

von champd (Gast)


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Ja aber man kann nicht allgemein sagen das Uout=VqA gilt

von Helmut S. (helmuts)


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champd schrieb:
> Ja aber man kann nicht allgemein sagen das Uout=VqA gilt

Aber in deiner Aufgabe gab es doch gar kein R4 oder hast du das 
unterschlagen?

: Bearbeitet durch User
von champd (Gast)


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Meine Aufgabenstellung war das T(s)zu ermitteln mit

T(s)=-Uc/Vq

sodass der geschlossene Regelkreis ermittelt werden kann mit 
T(s)=A(s)*F(s). Also T(s) entspricht die Verstärkung der offenen 
Schleife. Uout/Vin ist die Verstärkung der geschlossenen Schleife.

von Helmut S. (helmuts)


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champd schrieb:
> Meine Aufgabenstellung war das T(s)zu ermitteln mit
>
> T(s)=-Uc/Vq
>
> sodass der geschlossene Regelkreis ermittelt werden kann mit
> T(s)=A(s)*F(s). Also T(s) entspricht die Verstärkung der offenen
> Schleife. Uout/Vin ist die Verstärkung der geschlossenen Schleife.

Dann bin ich mal gespannt wie du mit T(s) auf das richtige Uout/Uin 
kommst.

von champd (Gast)


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von Helmut S. (helmuts)


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champd schrieb:
> Mehr dazu unter
>
> https://en.wikipedia.org/wiki/Asymptotic_gain_model

Wie willst du die ursprüngliche Schaltung in dieses Blockschaltbild 
bringen?

Speziell wo siehts du den Blöcken C1, R1, R2, C2 und R3 in dem Bild?

: Bearbeitet durch User
von champd (Gast)


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C1 und R1 sind in G0 und Goo enthalten. Wenn man das rückgekoppelte 
Blockschaltbild ganz genau darstellen will folgt

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Asymt_feedback.png

von Helmut S. (helmuts)


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champd schrieb:
> C1 und R1 sind in G0 und Goo enthalten. Wenn man das rückgekoppelte
> Blockschaltbild ganz genau darstellen will folgt
>
> https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Asymt_feedback.png

Bin noch nicht überzeugt.

Rechne mal dein T aus und daraus dann G.

Ich bin gespannt was du da herausbekommst. Am Ende interessiert das G.

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