Hallo zusammen, ich habe aktuell von meinem Studium die Aufgabe, mit Hilfe des allgemeinen Impedanzwandlers eine Induktivität zu simulieren. Das funktioniert bereits mit der Schaltung 1. Ich erhalte dabei aber einen unschönen Sinus als Stromverlauf (Ergebnis 1). Deshalb habe ich versucht durch Spannungsfolgern an den Ausgängen der Operationsverstärker deren Ausgangswiderstand zu reduzieren (Schaltung 2). Jetzt ist der Strom allerdings wieder Phasengleich zur Spannung (Ergebnis 2). Woran kann das liegen? Edit: Ich hab gerade gesehen, dass ich die Gleichspannungsquelle für den Operationsverstärker links unten falsch herum angeschlossen hatte. Nachdem ich diese gedreht habe, erhielt ich Ergebnis 3.
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Mir fällt zunächst auf, dass die Versorgungsspannungen keinen Bezug zur Signalmasse haben und in Schaltung_1 nicht eimal miteinander verbunden sind. Habe ich da was übersehen? Wie sich so etwas in der Simulation auswirkt, weiß ich nicht. Ich vermute, dass in der Praxis gar nichts passieren würde.
Sebastian F. schrieb: > ich habe aktuell von meinem Studium die Aufgabe, > mit Hilfe des allgemeinen Impedanzwandlers eine > Induktivität zu simulieren. Sicher nicht. Das theoretische Ding heisst "ImpedanzKONVERTER". Ein Impedanzwandler ist etwas anderes. Klingt komisch, ist aber so. > Das funktioniert bereits mit der Schaltung 1. Ich > erhalte dabei aber einen unschönen Sinus als > Stromverlauf (Ergebnis 1). Das ist nicht einfach "unschön", das ist übersteuert. Mag wohl sein, dass dem TL061 100 Ohm bzw. 10µ+1k zuviel Last sind. > Deshalb habe ich versucht durch Spannungsfolgern an > den Ausgängen der Operationsverstärker deren > Ausgangswiderstand zu reduzieren (Schaltung 2). Wenn man das korrekt macht, muss das gehen. Ich bin allerdings zu faul, um Deine Schaltung so weit umzuzuzeichnen, dass ich erkennen kann, OB Du das korrekt gemacht hast. > Jetzt ist der Strom allerdings wieder Phasengleich > zur Spannung (Ergebnis 2). Woran kann das liegen? Das KÖNNTE daran liegen, dass die simulierte Induktivität a) aufgrund der Verwendung nichtidealer OPVs oder b) aufgrund suboptimaler Dimensionierung der Schaltung nicht ideal ist und somit nicht bei beliebigen Frequenzen eine Phasenverschiebung von 90° hat. OB das so ist, weiss ich nicht. Nachtrag. Der Zahn der Zeit hat natürlich Recht: Gemeinsame Masse und echte SYMMETRISCHE Versorgung sind natürlich notwendig.
Danke für die schnelle Antwort. Ich habe die beiden Massen gerade verbunden und der Sinus sieht jetzt wieder sauberer aus. Allerdings ist die Spannung und der Strom immer noch phasengleich.
Sebastian F. schrieb: > Danke für die schnelle Antwort. Ich habe die beiden > Massen gerade verbunden und der Sinus sieht jetzt > wieder sauberer aus. Allerdings ist die Spannung > und der Strom immer noch phasengleich. Naja, Deine Ersatzschaltung ist ja offensichtlich die Reihenschaltung aus einem 1k-Widerstand und der simulierten Induktivität. Wie groß ist die Induktivität eigentlich? Solange Du Gesamtstrom und GESAMTSPANNUNG misst, wirst Du keine großartige Phasenverschiebung sehen. Lass' Dir die Spannung HINTER R4 anzeigen, d.h. am Plus-Eingang von OP1 (=Spannungsabfall ÜBER der Induktivität).
Für C2 würde ich statt 10uF mindestens 100uF nehmen, weil ein 50Hz Sinus knapp über die 16Hz Grenzfrequenz des RC-Glieds liegt und Phasenverschiebungsfehler durch falsch ausgelegte RC-Glieder ausgeschlossen werden sollten.
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