Kondensator über Feedback Widerstand

[Axel (Gast)]

Hi Leute!

Ich muss jetzt einfach mal fragen, weil es mir irgendwie nicht 
einleuchten will: Bei Schaltungen mit OPV habe ich oft in Zusammenhang 
mit der Behebung einer Schwingneigung einen Kondensator über dem 
Gegenkoppel-Widerstand gesehen. Erklärt wird das damit, dass die 
Schwingneigung reduziert wird.

Also was mir klar ist: Für höhere Frequenzen, wird der 
Kompensationskondensator eine niedrigere Impedanz bekommen und damit 
parallel zu einem Widerstand dessen Wert reduzieren. Bei beidem, 
invertierend und nicht invertierend, verringert sich damit dann die 
Verstärkung für die hohen Frequenzanteile.

Aber gleichzeitig lese ich, dass ein Buffer Verstärker das worst case 
Szenario in Zusammenhang mit Stabilität ist. Den kann ich mir doch aber 
als vollständig überbrückt vorstellen, also genau der extreme Fall mit 
Kondensator. Wie passt das zusammen? Ich verstehe das irgendwie nicht.

[mkn (Gast)]

Axel schrieb:
> Aber gleichzeitig lese ich, dass ein Buffer Verstärker das worst case
> Szenario in Zusammenhang mit Stabilität ist.

Quelle?

[Elliot (Gast)]

Axel schrieb:
> Also was mir klar ist: Für höhere Frequenzen, wird der
> Kompensationskondensator eine niedrigere Impedanz bekommen und damit
> parallel zu einem Widerstand dessen Wert reduzieren. Bei beidem,
> invertierend und nicht invertierend, verringert sich damit dann die
> Verstärkung für die hohen Frequenzanteile.

Die Wirkung ist die eines frequenzkompensierten Spannungsteilers. Die 
Feedbackkapazität kompensiert die Eingangskapazität des Verstärkers. Der 
Frequenzgang bleibt linear. Ohne die FBK steigt der mit der Frequenz an.

> Aber gleichzeitig lese ich, dass ein Buffer Verstärker das worst case
> Szenario in Zusammenhang mit Stabilität ist. Den kann ich mir doch aber
> als vollständig überbrückt vorstellen, also genau der extreme Fall mit
> Kondensator. Wie passt das zusammen? Ich verstehe das irgendwie nicht.

Ein als Buffer (Vu=+1) beschalteter Verstärker arbeitet am ungünstigsten 
Punkt seines Frequenz- bzw. Phasengangs. Die Phasenreserve ist dort 
minimal (Phasendrehung kurz vor 180°) und die kleinste Lastkapazität 
zehrt die in Verbindung mit der Ausgangsimpedanz auf (verschiebt die 
Phase weiter). Die Folge ist Signalüberschwingen oder sogar ein 
Oszillator.

[Axel (Gast)]

Hm. So richtig bin ich noch nicht dabei.

Wenn der Kondensator groß ist und die Frequenz hoch, ist der dann im 
Extremfall nicht ein kurzschluss? Und Kurzschluss vom Ausgang auf 
Eingang in- zeichnet doch gerade einen Buffer aus?
Wenn ich 1000 uF über den Widerstand lege ist dann alles in Ordnung?

Elliot dein post liest sich so als ob der Kondensator sozusagen mit dem 
opv selber abgestimmt wird. Der opv geht ja in die Knie... Lässt sich 
das auch für begriffsstutzige vorstellbar machen? Ich sehe das leider 
immer noch nicht vor meinem inneren Auge..

[Wolfgang (Gast)]

Axel schrieb:
> Wenn der Kondensator groß ist und die Frequenz hoch, ist der dann im
> Extremfall nicht ein kurzschluss?

Genau. Das ganze Konstrukt (C||R) bildet einen Hochpass in der 
Gegenkopplung des OP, also wird die beschaltete OP-Stufe zu einem 
Tiefpass.

[Elliot (Gast)]

Axel schrieb:
> als ob der Kondensator sozusagen mit dem opv selber abgestimmt wird.

Genau so ist das, der Kondensator wird so groß gemacht (pF-Bereich), daß 
sich ein möglichst linearer Frequenzgang mit größtmöglicher Bandbreite 
ergibt. Die Problematik findest du ausgiebig bei 
Photodioden-Transimpedanzverstärkern besprochen.

[Axel (Gast)]

Achso, also die Verstärkung von dem Ding bekommt dann einen (weiteren) 
Tiefpass irgendwo auf seinem Frequenzgang und dadurch knickt der 
schneller ab, geht dadurch eher durch 1. und behält mehr Phasen Reserve.

Aber die Nummer mit dem frequenz kompensierten Spannungsregler die 
Elliot nannte, fruchtet nicht. Gerne mehr Erklärungen, ich versuche es 
aber auch alleine weiter.

[Axel (Gast)]

Danke für das Stichwort, werde ich googel mit quälen.

[Axel (Gast)]

Achso Praxis Nachtrag unabhängig vom Verständnis : wird der Wert von dem 
c denn irgendwie errechnet mit Datenblatt Informationen oder setzt man 
einen ein falls der opv bei einem Rechteck Überschwinger bildet und 
variiert bis das Signal schön aussieht?
Also c vorsehen und ggf. einsetzen oder irgendwie berechnen....

[Phase (Gast)]

Na die Grenzfrequenz (3dB) kannst du doch mit 1/(2*Pi*R*C) berechnen.