Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gleichtaktverstärkung aus Gleichtaktunterdrückung berechnen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Jocobes S. (jocobes)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich hätte mal eine ganz eine kurze Frage bezüglich der 
Gleichtaktunderdrückung bei OpAmps. Und zwar wird da auf der Wikipedia 
Seite 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichtaktunterdr%C3%BCckung#Beispiel) 
ein Beispiel gegeben bei dem eine CMRR von 130dB angenommen wird. Dann 
wird behauptet, dass bei der gegebenen Schaltung (beide Eingänge direkt 
mit 30V verbunden ohne Rückkopplung) sich die Ausgangsspannung lediglich 
um 10µV ändert. Ich verstehe nur leider nicht wie man zu dem Ergebnis 
kommt. Die Gleichtaktunterdrückung ist doch der Quotient aus 
Differenzverstärkung und Gleichtaktverstärkung. Um die Ausgangsspannung 
berechnen zu können müsste ich doch zumindest eine der beiden Größen 
kennen, oder liege ich da völlig falsch?

von Franko P. (sgssn)


Bewertung
2 lesenswert
nicht lesenswert
Hi
dB ist ja immer ein Faktor. Um zum Multiplikationsfaktor zu kommen 
berechnet man 130/20 = 6.5. 10 (hoch 6.5 ) = 3162277.66; Jetzt 
30Volt/3162277.66 = 9,48uV. Das käme also hin.

gerhard

: Bearbeitet durch User
von Günni (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Idealerweise wird nur die kleine Differenz zwischen dem positiven und 
dem negativen Eingang des Operationsverstärkers verstärkt. Sind beide 
mineinander verbunden, müssten am Ausgang 0V sein. Wenn nun die beiden 
miteinander verbundenen Eingänge gemeinsam auf eine Spannung angehoben 
werden, kann es sein (und ist meist auch so), dass der 
Operationsverstärker eine von 0V verschiedene Spannung ausgibt. D.h. die 
angelegte "Gleichtaktspannung" führt auch zu einer Ausgangsspannung. 
Wenn eine Operationsverstärkerschaltung ein Signal "normal" verarbeitet, 
aber diesem eine Gleichtaktspannung überlagert wird, ändert sich das 
Ausgangssignal um den Anteil, der von dieser Gleichtaktspannung 
herrührt. Je kleiner dieser Anteil ist, desto besser wurde das 
Gleichtaktsiganl unterdrückt. (Etwas umständlich erklärt, aber 
hoffentlich dennoch verständlich.)

von Udo S. (urschmitt)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jocobes S. schrieb:
> Dann
> wird behauptet, dass bei der gegebenen Schaltung (beide Eingänge direkt
> mit 30V verbunden ohne Rückkopplung) sich die Ausgangsspannung lediglich
> um 10µV ändert.

Nicht die Ausgangsspannung, sondern eine Änderung der 
Gleichtakteingangsspannung um 30V wirkt nur soviel wie eine Änderung der 
DifferenzEINGANGSspannung um ca. 10µV.
Wie stark sich dadurch die Ausgangsspannung ändert hängt dann natürlich 
von der äusseren Beschaltung (Verstärkungsfaktor der Schaltung) ab.

Nachtrag: Genau gleich mit dem Offsetfehler. Auch hier wird ein 
Eingangsspannung angegeben. Und auch hier hilt: Die 
Ausgangsspannungsänderung hängt dann von der Verstärkung der Schaltung 
ab.

: Bearbeitet durch User
von Jocobes S. (jocobes)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Franko P. schrieb:
> dB ist ja immer ein Faktor. Um zum Multiplikationsfaktor zu kommen
> berechnet man 130/20 = 6.5. 10 (hoch 6.5 ) = 3162277.66;

Ich verstehe schon wie ich mir den Faktor aus den dB raus hole, nur gilt 
dann ja doch immer noch, dass Differenzverstärkung/Gleichtaktverstärkung 
= den 10 hoch sonstwas sind, oder?

Udo S. schrieb:
> Nicht die Ausgangsspannung, sondern eine Änderung der
> Gleichtakteingangsspannung um 30V wirkt nur soviel wie eine Änderung der
> DifferenzEINGANGSspannung um ca. 10µV.

Aber woher kommen die 10µV?

von Franko P. (sgssn)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich verstehe das so, dass bei einem Gleichtakthub von 30 Volt sich das 
Ausgangssignal nur um 10uV ändert.
Gerhard

von Jocobes S. (jocobes)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Franko P. schrieb:
> Ich verstehe das so, dass bei einem Gleichtakthub von 30 Volt sich das
> Ausgangssignal nur um 10uV ändert.

So würde ich das auch verstehen, aber rechnerisch verstehe ich nicht wie 
man auf das Ergebnis kommt. :/

von Franko P. (sgssn)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
ähm, hab ich doch oben ausgerechnet...

von Jacko (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Püh, ich dachte immer, wenn man nach > 10 Beiträgen die richtige
Antwort gibt, geht das "im Rauschen" veloren...

Aber hier kam als erste Antwort die richtige Antwort - und trotzdem
muss gesülzt und gehadert werden....

von Jocobes S. (jocobes)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jaja nur brav schimpfen ;) Ich stell mich schon nicht absichtlich blöd 
hier, es hackt nur leider wirklich noch. Ich hab die Rechnung schon 
gesehn allerdings kann ich sie nicht nachvolziehen, das ist ja genau 
mein Problem. Der Multiplikationsfaktor den du ausrechnest ist ja 
eigentlich, per Definition der CMRR, 
Differnezverstärkung/Gleichtaktverstärkung. So jetzt kommt raus, dass 
der Quotient der zwei 10^6.5 ist. Ich sehe allerdings nicht wie mir das 
weiterhelfen soll die Auswikrung auf die Ausgangsspannung zu berechnen, 
weil ich dafür ja eine der beiden Größen kennen müsste.

: Bearbeitet durch User
von Wischmop (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jocobes S. schrieb:
> Um die Ausgangsspannung
> berechnen zu können müsste ich doch zumindest eine der beiden Größen
> kennen, oder liege ich da völlig falsch?

Japp. Hier gehts um die Ausgangsfehlspannung.

Oder auch ich verstehe Deine Frage nicht.

CMRR ist idealerweise unendlich, also nicht berechen- sondern nur 
messbar.

"An ideal differential amplifier would have infinite CMRR"

und damit produktionstechnisch bedingte Messgröße.

Eine Fehlspannung wird nicht gerechnet, sondern gemessen aka angegeben 
als Eigenschaft eines Modells.

Das ist halt so. Verstehen muss man das gar nicht.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.