Hallo zusammen,
In einigen Schaltungen sehe ich manchmal, dass ein
zusätzlicher, sehr hochohmiger Widerstand R3 parallel zum
RC Glied (R2 und Ci) angeschlossen ist (siehe Anhang).
Gibt es hierfür ein Grund warum man das so macht?
Vielen Dank im Voraus,
Gerd
Hallo Norbert,
Danke für die schnelle Antwort.
So ganz nachvollziehen kann ich das leider immernoch nicht :-(.
Gibt es diesbezügl. in der Literatur nähere Informationen darüber?
Oder wonach muss in google suchen?
Vielen Dank nochmal,
Gerd
> So ganz nachvollziehen kann ich das leider immernoch nicht
Schuld sind die Offsetwerte des OV. Ohne R3 driftet der Ausgang
irdendwohin.
R3/R1 bestimmt übrigens den P-Anteil, während R2-Ci/R1 den I-Anteil
bestimmt.
Ich versuche mich mal an einer Erklärung - da OP's bei mir auch noch
etwas wackelig sitzen und mir gerade die Theorie am reinhauen bin, bitte
ich die Profis um Korrektur, falls ich etwas falsch erkläre :)
Das Problem ohne R3 ist, wie noppes schreibt, dass der OP irgendwann in
die Sättigung läuft und dort verbleibt. Der Kondensator sperrt den
DC-Pfad (=offene Leitung) und damit kommt der hohe Open-Loop-Gain des OP
für niederfrequente bzw. DC- Eingangssignale zum tragen. Desweiteren
wird der Kondensator so lange aufgeladen, bis die Betriebsspannung
erreicht wird und kann sich nicht entladen.
Mit zusätzlichem großem Widerstand parallel verhält sich die Schaltung
bei hohen Frequenzen nahezu unverändert, für niedrige Frequenzen jedoch
kann sich der Kondensator über den Widerstand entladen und gleichzeitig
hast du eine Begrenzung der Verstärkung auf R3/R1.
In einer geschlossenen RegelSCHLEIFE kann der OPV nicht "irgendwohin"
laufen.
Der Grund für den Widerstand ist einfach der, dass bei manchen
Regelungsaufgaben die DC-Verstärkung des Reglers kleiner als die
Leerlaufverstärkung des OPV sein muss.
Ein anderer Grund ist, auf Kosten der DC-Verstärkung, den Phasengang des
PI-Reglers zu verbiegen.
Guten morgen zusammen,
Ich habe noch eine PI-Regler-Schaltung gefunden, wo der Widerstand R1
fehlt (siehe Dateianhang), d.h. theor. gesehen müsste die Verstärkung
dann
ins unendliche gehen, da der PI-Regler ja im Prinzip ein invertierender
Verstärker ist. Könnte es daher einen Zusammenhang zwischen dem
parallel-
geschaltetem Widerstand R3 und der "unendlichen Verstärkung" geben?
Gerd,
das ist korrekt. Ein PI Regler mit R & I seriell hat bei Frequenz Null
eine unendliche Verstaerkung. Die ist praktisch durch die nicht
unendliche Verstaerkung des OpAmp begrenzt. Die meisten OpAmps bringen
100-140dB Openloop Verstaerkung.
Hallo nochmal,
ist das vielleicht der Grund warum der Widerstand R3 parallel zum
RC-Glied
geschaltet wird, damit die zu hohe Openloop Verstärkung durch den
hochohmigen Widerstand begrenzt wird?
Grüße,
Gerd
Bei dem 2. PI-Regler kann man die beiden Widerstaende Ra und Rb durch
die parallel Schaltung der beiden ersetzen. Also ist der Widerstand R1
in der ersten Schaltung dur die parallel Schaltung der Widerstaende
Ra,Rb zu ersetzen.
R1 = (Ra*Rb)/(Ra+Rb)
Fuer die 1. Schaltung stellen wir die Maschen u. Knotengleichungen auf.
I1 = I2 + I3 (I1 = Strom durch R1 , I2 = Strom durch R2+C1 , R3=
Strom durch R3
I1 = Ue/R1
I2 = Ua/(R2+jXc1)
I3 = Ua / R3
Wir setzen die letzten 3 Gleichungen in die 1. ein
Ue/R1 = Ua/R3 + Ua/(R2+jXc1)
wir loesen nach Ua/Ue auf
Ua/Ue = 1/( (R1/R3) + R1/(R2+jXc1) )
Wir betrachten den fall f = 0 -> jXc1 = unendlich
dadurch wird der Term R1/(R2+jXc1) = 0
also betraegt die Verstaerkung fur f = 0 -> Ua/Ue = R3/R1
Wir betrachten den fall f = unendlich -> jXc1 = 0
dadurch geht der Term R1/(R2+jXc1) -> R1/R2
daraus folgt fuer die gesammt Verstaerkung
Ua/Ue = 1/R1 * (R2*R3)/(R2+R3)
weiter vereinfacht R2*R3/R2+R3 = R2||R3
Ua/Ue = (R2||R3)/R1 Verstaerkung fuer den Fall f = unendlich
Fuer alle Frequenzen dazwischen kann man die Verstaerkung nach der
obigen Formel bestimmen
Gruss Helmi
> Bei dem 2. PI-Regler kann man die beiden Widerstaende Ra und Rb durch> die parallel Schaltung der beiden ersetzen.
Das ist falsch!
Da der Knotenpunkt Ra/Rb/-In der sog. virtuelle Nullpunkt mit
Massepotential ist, ist die obere math. Ableitung nonsens.
Tatsache ist vielmehr, dass Rb als Spannungsteilerwiderstand nicht
funktioniert und daher überflüssig ist.
Es bleibt die Erkenntnis, dass nur Ra die Funktion von R1 übernimmt.
Hallo Gerd,
Wenn du zusätzlich zu R2+C noch einen Widerstand R3 parallelschaltest,
dann hast du im Prinzip einen P-Regler, welches parallel zum PI-Regler
ist. Kurz gesagt: P parallel PI.
Alex
pi-regler.JPG
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