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
R3 sorgt für einen stabilen DC-Arbeitspunkt. Ohne R3 würde die DC-Gegenkopplung fehlen und der OVP würde 'irgendwohin' laufen.
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
Die Verstaerkung gegen DC wird dadurch endlich. Wie waer's mit Gleichungen aufstellen. Ich und die Uebertragungsfunktion...
> 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
Hallo Helmi, Danke für die ausführliche Beschreibung! echt Krass :-) Grüße, Gerd
> 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 Norbert, Ok wenn nur Radie Funktion von R1 übernimmt, dann stimmt doch trotzdem der Rest der math. Ableitung.. Grüße, Gerd
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
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