Operationsverstärker Schaltung kurz erklärt?
Hallo liebe Leute,
Ich verzweifle mal wieder an einer Op Schaltung aus einer ehemaligen Prüfung.
Kann mir jemand vielleicht dabei helfen das sauber abzuleiten?
Vielen Dank
3 Antworten
Das sind Grundschaltungen (!!):
Der linke OPV ist ein invertierender Summierverstärker gegen 4V und liefert das Zwischen-Ausgangssignal
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210152.htm
Der zweite OPV ist ein invertierender Vertärker und multipliziert das mit -1/2
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210141.htm
also erhalten wir:
Also passt (2)
Tut mir leid, wenn ich dich zu hart angepackt habe.
Im Laufe der Zeit habe ich hier leider schon einiges an Dreistigkeit erleben müssen. Es gibt hier immer wieder Leute, die dieses Forum mit einem Gratis-Hausaufgaben-Service verwechseln.
Meist erkennt man dies an
- eine Frage wird nur in der Überschrift formuliert
- es soll schnell gehen und es ist dringend
- man vermisst eigene Überlegungen des Fragestellers
Bei dir habe ich letzteres vermisst:
Du hättest ja zumindest erkennen können, dass die zweite Stufe ein invertierender Verstärker ist oder dass die erste Stufe ziemlich so ausieht wie ein Summierverstärker. Hättest du dann dazu irgendeine konkrete Frage gestellt, wäre das nicht passiert. Wo waren deine Vorüberlegungen?
Wenn du sagst, du verzweifelst an einer Aufgabe, dann musst du ja irgendwo stecken geblieben sein, und ich hätte erwartet, dass du die eigenen Ideen soweit darlegst, dass man dich genau dort abholen kann, wo du die Probleme hast. Ich kann mir durchaus vorstellen, was dich verwirrt hat (der scheinbar unnötige Widerstand in den (+) Eingang, die Referenzspannung von 4V statt Masse wie üblich, ...) aber das hättest du ja sagen können.
So wie die Frage gestellt war, kommt diese schon ein wenig frech rüber.
Deine (gelöschte) Reaktion auf meine erste Antwort, die nicht mal besonders böse gemeint war, war jedenfalls unter der Gürtellinie...klar das ich da angepisst war.
Da du dein erstes Kommentar aber gelöscht hast, habe ich die Frage schließlich beantwortet.
Einiges an Dreistigkeit (-: Dann ist dein Leben aber äußerst, ja sagen wir mal gradlinig.
Und nach all dem Geplänkel weis ich noch immer nicht was ich wissen wollte. Ich glaube du hast "sauber ableiten" einfach missinterpretiert oder ? Aber lassen wir das mal als einen meiner weiteren Fehler durchgehen.
Also nochmal, ich würde gerne auf den Ausgang des ersten OP´s näher eingehen. Bezogen auf den Virtuellen Nullpunkt den ja jeder OP hat oder ? Wie verhält sich der erste OP am Ausgang durch die Änderung der 4V ? Hebt das einfach die ganze Geschichte um 4 an oder wie ist das ?
siehe neues Posting.
Und ja, die 4V heben alles an: Du hättest ja genausogut den "+" Eingang als Masse definieren können und U1, U2 und Ua gegen diesen Punkt messen. Diese Bezugsänderung ändert an der Funktion absolut nichts. Dann hast du das ganz normale Verhalten des invertierenden Summenverstärkers. Wenn du dann wieder alle Spannungen auf die originale Masse beziehen willst, musst du lediglich alle Spannungen U durch U-4V ersetzen - du verschiebst ja nur den Referenzpunkt der Messung. Mehr ist das ganze nicht.
Letzteres sieht man auch am Ergebnis:
Ua = 4V - [(U1-4V) + (U2-4V)]
==>
Ua -4V = - [(U1-4V) + (U2-4V)]
Ua' = - [U1' + U2']
Die gestrichenen Spannungen sind die Spannungen gegen den neuen Bezugspunkt 4V, also wenn man U'=U-4V setzt. Das Ergebnis ist wieder die Formel für den Summierverstärker. Fazit: Der OPV "weiß" nichts vom Bezugspunkt - den definiert nur du selbst!
Respekt das du nicht auf die Provokation eingegangen bist. Ich war leider nicht so reif 😅
Und danke nochmals für die ausgezeichnete Antwort. Das Forum könnte mehr Leute wie sie gebrauchen. 👍
Die genaue Herleitung (obwohl das im Internet tausendfach zu finden ist):
Annahmen:
1) Spannung zwischen "+" und "-" = 0
2 )Eingangsstrom in den OPV = 0
Aufgrund von (2) kann man den Widerstand der vor dem "+" Eingang hängt gleich einmal ignorieren. Er hat nur für den Biasstrom eine Bedeutung, aber das ist hier mal außen vor.
Nun wenden wir Maschen und Knotensatz an:
1) Masche : U1-->R1-->"-" --> "+" --> Ux --> GND --> U1
Daraus:
2) Masche : U2-->R2-->"-" --> "+" --> Ux --> GND --> U2
3) Bei uns ist R1=R2. Es fließt kein Strom in den OPV Eingang "-". Daher fließt I1+I2 durch R3 und verursacht dort eine Spannung
4) Masche Ua-->GND-->Ux --> "+" --> "-" Ua:
Umformen und Einsetzen von U3:
Mit Ux=4V und R1=R2=R3 wird das:
Tippfehler: ich korrigiere
3) Bei uns ist R1=R2. Es fließt kein Strom in den OPV Eingang "-". Daher fließt I1+I2 durch R3 und verursacht dort eine Spannung
4) Masche Ua-->GND-->Ux --> "+" --> "-" Ua:
Umformen und Einsetzen von U3:
Mit Ux=4V und R1=R2=R3 wird das:
Ich habe gerade mal Ihre Antworten durchgesehen die Sie für gewöhnlich von sich geben. Ich gebe zu das Sie durchaus Fachwissen zu besitzen scheinen und eine gute Ausbildung genossen haben müssen.
Dennoch ist die Art mit der Sie sich zu beginn der Unterhaltung in das Gespräch einbringen für andere äußerst unangenehm.
Mit der Aussage "Das sind Grundlagen !!" wobei Sie mit der Fettschrift und zwei Ausrufezeichen, explizit darauf hinweist das es sehr einfach zu lösen wäre für Sie.
Jetzt versuche Sie sich bitte mal wirklich, und das meine ich wirklich ernst, in meine Lage zu versetzen.
Ich mache gerade meine Ausbildung zum Elektroniker für Geräte und Systeme. Ich baue Grundlagen auf. Auch Sie haben das durchgemacht. Deshalb schreiben Sie bitte ihre Antworten nicht so herablassend. Vielleicht nehmen Sie sich selbst nicht ganz so ernst und genießen den Abend mal.
Mit freundlichen Grüßen Michael