hi! Meine Frage richtet sich nach nach dem C1 im Rückkopplungsnetzwerk. R2 und R1 kenne ich von der Grundschaltung. Welchen Zweck erfüllt der c1? Anhand der Verstärkung von 1+R2/R1 würde ich annehmen, dass der Verstärker bei niedrigen Frequenzen als +1 Buffer wirkt und bei höheren Frequenzen die Verstärkung steigt? Wird das nicht zu starken Überschwingern führen, wenn z.B. bei einem Rechteck primär die Flanken verstärkt werden? Ich kenne parallel zu R2 einen kleinen Kondensator. Der dient, so weit ich es verstanden habe, dazu den OPV stabiler zu machen. Bei hohen Frequenzen würde dann die Verstärkung kleiner werden, weil R2 effektiv kleiner wird. Als Fausregel habe ich im Kopf dass im Bode-Diagramm 1/beta die Leerlaufverstärkung der OPV nur mit 20 dB/dec schneiden darf, es fällt mir nur gerade schwer diese Information anzuwenden. Kann mir jemand zu C1 und Stabilität etwas sagen? ich danke euch herzlich!
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lima schrieb: > Anhand der Verstärkung von 1+R2/R1 würde > ich annehmen, dass der Verstärker bei niedrigen Frequenzen als +1 Buffer > wirkt und bei höheren Frequenzen die Verstärkung steigt? richtig. Wobei der Hochpass in der Kopplung des Eingangssignals gleichzeitig dafür sorgt, dass nur höhere Frequenzen überhaupt zum OPV kommen. lima schrieb: > Wird das nicht > zu starken Überschwingern führen, wenn z.B. bei einem Rechteck primär > die Flanken verstärkt werden? kommt auf die Auslegung an. Man hat solche Schaltungen z.B. angewandt, wenn ein schneller nicht unity gain stabiler OPV eingesetzt werden soll um nur um den Faktor 1 zu verstärken (wenn man also einen schnellen Pufferverstärker braucht und dafür einen nicht kompensierten OPV verwenden will). Würde man diesen OPV direkt als Spannungsfolger schalten, dann würde er schwingen (weil er eben nicht unity gain stable ist). Dass die Signalverstärkung bei hohen Frequenzen größer wird reduziert bei diesen hohen Frequenzen die Schleifenverstärkung, damit kann der OPV stabil arbeiten. Mit der passenden Auslegung der Schaltung findet die Verstärkungsanhebung also in einem Frequenzbereich statt, der für die Stabilität der OPV-Schaltung relevant ist, aber für die Signalverstärkung wenig von interesse ist.
lima schrieb: > Welchen Zweck erfüllt der c1 Nur höherfrequente Wechselspannung wird mit Verhältnis R2:T1 verstärkt, die Gleichspannung wird unverändert (Funktion eines Buffers mit Verstärkung 1) durchgereicht, weil sich der C1 über R1+R2 als Tiefpass mit dem Mittelwert des Signals auflädt. Die tiefen Toner werden dadurch nach unten in der Frequenz bedämpft (nicht mehr so gut verstärkt). Die untere Grenzfrequenz bestimmt.
lima schrieb: > Welchen Zweck erfüllt der c1? C1 dient primär dazu, in AC-Verstärkern eine Verstärkung der Offsetspannung des Opamp und damit eine Übersteuerung desselben durch einen zu hohen DC-Anteil am Ausgang zu vermeiden. Man kann damit auf AC-Signale auch ohne Offsetabgleich relativ hohe Verstärkungsfaktoren anwenden. > Wird das nicht zu starken Überschwingern führen, wenn z.B. bei einem > Rechteck primär die Flanken verstärkt werden? C1 wird üblicherweise so groß gewählt, dass er innerhalb des Frequenzbereichs des Nutzsignals auf dieses keinen negativen Einfluss hat.
Achim S. schrieb: > kommt auf die Auslegung an. Man hat solche Schaltungen z.B. angewandt, > wenn ein schneller nicht unity gain stabiler OPV eingesetzt werden soll > um nur um den Faktor 1 zu verstärken (wenn man also einen schnellen > Pufferverstärker braucht und dafür einen nicht kompensierten OPV > verwenden will). Bei einer halbwegs niederohmigen Signalquelle kann man aber den OP auch ohne Kondensatoren so beschalten, dass die Gegenkopplung auf eine Verstärkung von eins und eine Dämpfung von z.B. zehn eingestellt wird. > Würde man diesen OPV direkt als Spannungsfolger schalten, dann würde er > schwingen (weil er eben nicht unity gain stable ist). Leider wird in der Literatur und in den Datenblättern immer von "unity gain" und nicht "unity feedback" geschrieben, obwohl meist letzteres gemeint ist. > Dass die > Signalverstärkung bei hohen Frequenzen größer wird reduziert bei diesen > hohen Frequenzen die Schleifenverstärkung, damit kann der OPV stabil > arbeiten. Exakt. Es handelt sich eben um einen Spannungsteiler innerhalb des OP-eigenen Oszillators. > Mit der passenden Auslegung der Schaltung findet die > Verstärkungsanhebung also in einem Frequenzbereich statt, der für die > Stabilität der OPV-Schaltung relevant ist, aber für die > Signalverstärkung wenig von interesse ist. Nein, die Verstärkung wird für hohe Frequenzen reduziert. Das sieht zunächst widersprüchlich aus, aber es geht um eine Frequenz oberhalb des Nutzbereich des OPs. Die Phasendrehung durch den OP ist da ohnehin schon so hoch, dass die Gegenkopplung nicht mehr ordentlich funktioniert. Stattdessen wird sie dann sogar zur Mitkopplung des Oszillators. Ein anderer Vorteil des o.a. Kondensators bestand darin, dass die Eingangsoffsetspannung des OPs nicht mitverstärkt, sondern nur unverstärkt weitergereicht wird. Nachtrag: Yalu X. war bezüglich der Offsetspannung schneller...
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lima schrieb: > hi! > > Meine Frage richtet sich nach nach dem C1 im Rückkopplungsnetzwerk. R2 > und R1 kenne ich von der Grundschaltung. > Welchen Zweck erfüllt der c1? Anhand der Verstärkung von 1+R2/R1 würde Da es hier nur um Wechselspannungsverstärkung geht, dient er in erster Linie zum Festlegen der unteren Grenzfrequenz. Evtl. zum Anheben höherer Frequenzen, wenn es um die Stabilität geht (das Problem mit Unity-Gain bei nicht-Unity-Gain-festen OPV wurde ja schon genannt). Gänge es um eine ziemlich hoch eingestellte Verstärkung, dann würde man ohne diesen C1 auch die Offsetspannung des OPV mitverstärken, so daß die Ruheausgangsspannung irgendwo neben 0V liegen würde. C1 verhindert dies. > ich annehmen, dass der Verstärker bei niedrigen Frequenzen als +1 Buffer > wirkt und bei höheren Frequenzen die Verstärkung steigt? Wird das nicht > zu starken Überschwingern führen, wenn z.B. bei einem Rechteck primär > die Flanken verstärkt werden? Nein. Wobei hier die Frage wäre, was Du unter Überschwinger verstehst. Überschwinger durch Oszillation würde hier eher unterdrückt werden. Ein bißchen wie Überschwinger sieht es aber auch aus, wenn man z.B. das erwähnte Rechteck durchschickt. Wenn dessen Frequenz in der Nähe der Grenzfrequenz des C1R1 wäre, oder darunter, dann erhält man ein Rechteck mit steilen Flanken, aber abfallendem Dach. Bei größerer Diskrepanz zw. Grenzfequenz und Rechteck-Frequenz sieht das dann wirklich ein bißchen aus wie ein Überschwinger. > Ich kenne parallel zu R2 einen kleinen Kondensator. Der dient, so weit > ich es verstanden habe, dazu den OPV stabiler zu machen. Bei hohen > Frequenzen würde dann die Verstärkung kleiner werden, weil R2 effektiv > kleiner wird. Ja.
lima schrieb: > Welchen Zweck erfüllt der c1? Er hat bei Single-Supply-Schaltung auch die Aufgabe, die am +E vorhandene Gleichspannung (halbes VCC z.B.) nur einfach zu verstärken. So hat man den selben Gleichspannungsoffset am Ausgang. Das ist hier vermutlich nicht der Fall, denn sonst müsste der R am Eingang auf der halben Versorgungsspannung liegen und nicht an GND.
Das ist ein Versärker nur für Wechselspannungen. R und C am Eingang bewirken, daß die Eingangsspannung immer um 0V herum ist. Mit R1 und R2 wird die Verstärkung für Wechselspannung eingestellt. C1 sorgt dafür, daß ein Offset des Operationsverstärkers immer nur mit 1 verstärkt wird. Das ist idR nur notwendig bei sehr großen Verstärkungen. C1 fügt aber auch, genau wie C, eine untere Grenzfrequenz ein.
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