single supply Operationsverstärker - nicht invertierend, Gegenkopplung

[Mike (Gast)]

guten Abend,

meine Frage bezieht sich auf 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Spannungsversorgung_und_Beschaltung

Ich verstehe nciht ganz, wieso R2,R4 und C4 zum Ground, also dem 
negativen Versorgungspotential des Verstärkers gehen und nicht zum 
virtuellen Ground. Was ja der halben Versorgungsspannung entspräche.

Wenn ich eine duale Spannungsversorgung habe, dann geht die 
Gegenkopplung ja auch nach gnd und nicht v-

danke für Hilfe

Markus

[HildeK (Gast)]

Ja, ist beides prinzipiell möglich.
Aber dieser virtuelle GND ist nicht so stabil wie der echte GND, trotz 
C3. Alles, was da noch als Rest bleibt, wirkt auch auf den +Eingang des 
OPA.
Auch der Eingang selber ist auf GND bezogen und nicht auf den 
virtuellen, ebenso der Ausgang.
Der virtuelle GND soll möglichst ruhig nur den Offset für den DC-Pegel 
liefern

[Achim S. (Gast)]

Mike schrieb:
> Ich verstehe nciht ganz, wieso R2,R4 und C4 zum Ground, also dem
> negativen Versorgungspotential des Verstärkers gehen und nicht zum
> virtuellen Ground. Was ja der halben Versorgungsspannung entspräche.

da C4 in der Rückkopplung liegt spielt das keine Rolle. er wird sich auf 
die halbe Versorgungsspannung aufladen.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Mike schrieb:

> Wenn ich eine duale Spannungsversorgung habe, dann geht die
> Gegenkopplung ja auch nach gnd und nicht v-

Hallo,

es handelt sich hier um die übliche Schaltung eines 
Wechselspannungsverstärkers, der nach allen Seiten durch Kondensatoren 
von der Umgebung abgekoppelt ist und dessen einzigen Bezug die beiden 10 
kOhm Widerstände vorgeben. Für DC stellt sie einen Spannungsfolger mit 
Vu=1 dar. Ein diskret nur mit Transistoren aufgebauter Verstärker wirkt 
im Prinzip genauso.

Was Du Dir bisher vorstelltest, war ein rein DC gekoppelter Verstärker.

Für Wechselspannung ist es prinzipiell egal, ob gegen V- oder den 
virtuellen GND geschaltet wird, da durch die Elkos Wechselspannung im 
Idealfall als kurzgeschlossen betrachtet wird. Also funktionieren beide 
Varianten gleichermaßen oberhalb der Grenzfrequenzen.


mfg

[Mike (Gast)]

Danke euch! Kann ich nachvollziehen das ist ein guter Anfang, 100% 
begriffen ist alles noch nicht.

[Elliot (Gast)]

Mike schrieb:
> 100% begriffen ist alles noch nicht.

Der Fußpunkt der Gegenkopplung (das untere Ende von C4) muss auf das 
Potential gelegt werden auf das sich das Eingangssignal bezieht (also 
die "Eingangssignalmasse"). In dem Fall der oben verlinkten Schaltung 
ist das der negative Versorgungsanschluß GND. Die künstliche Masse an C3 
dient nur der Arbeitspunkteinstellung für die OPV-Eingänge auf Vcc/2, 
die ist hier nicht die Signalmasse.

> Wenn ich eine duale Spannungsversorgung habe, dann geht die
> Gegenkopplung ja auch nach gnd und nicht v-

Ja, weil dort das Eingangssignal auf diese echte Masse gnd in der Mitte 
der symmetrischen Versorgungen bezogen ist.

Prinzipiell kann man den Fußpunkt der Gegenkopplung auch auf ein 
beliebiges anderes Potential legen, nur bekommt man dann die momentane 
Differenzspannung zwischen dem Bezugspunkt des Eingangssignals und dem 
Fußpunkt der Gegenkopplung mit der Verstärkung direkt ins Signal 
eingekoppelt.

[Joachim (Gast)]

Und was wäre der Grund, nicht C4 einzusparen und R4 direkt an C3 
anzuschließen?

In der Simulation sind sowohl Betriebsspannungsunterdrückung als auch 
Anlaufverhalten deutlich besser.

Gruß

[HildeK (Gast)]

Joachim schrieb:
> Und was wäre der Grund, nicht C4 einzusparen und R4 direkt an C3
> anzuschließen?
siehe hier:
HildeK schrieb:
> dieser virtuelle GND ist nicht so stabil wie der echte GND, trotz
> C3. Alles, was da noch als Rest bleibt, wirkt auch auf den +Eingang des
> OPA.

Und: in der Simulation sind viele Bauteile besser als in der Realität. 
Cs haben nur Kapazität, Rs nur einen Widerstand, Ls nur die 
Induktivität, Spannungs- und Stromquellen sind ideal, auch eine Leitung 
ist ohne Ausdehnung und parasitäre Elemente.

Außer man wählt real hinterlegte aus. Und hier sind die realen 
Bauelemente die, die negativen Einfluss nehmen.

[Udo S. (urschmitt)]

Joachim schrieb:
> In der Simulation sind sowohl Betriebsspannungsunterdrückung als auch
> Anlaufverhalten deutlich besser.

Wie sieht das Verhalten in der Nähe der unteren Grenzfrequenz aus? Ich 
würde vermuten, dass da das Design etwas besser ist weil keine 
Rückkopplung auf den nichtinvertierenden Eingang erfolgen kann.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Joachim schrieb:
> Und was wäre der Grund, nicht C4 einzusparen und R4 direkt an C3
> anzuschließen?

Das wurde oben schon indirekt gesagt. Weil dann auch für Gleichspannunng 
die eingestellte Verstärkung wirkt, hier also 11-fach mit den 
altbekannten Offsetproblemen.

mfg