Miriam

28.08.2011, 21:06 |
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp (Schaltungstechnik) |
Hallo alle zusammen,
ich muss einen Impedanzwandler entwerfen mit einem OP37 (ist auch bereits für die Verstärkung 1 kompensiert). Damit er frequenzkompensiert ist, habe ich einen Kondensator parallel zum Rückkopplungswiderstand. Nun heißt es, parallel zu dem Widerstand der am nichtinvertierenden Eingang an Masse anliegt (http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm Hier wäre das R4) muss ein gleichgroßer Kondensator angeschlossen werden, damit die Eingangsimpedanzen "balanciert" sind.
Nun frage ich mich, wieso genau? Liegt es vielleicht an der Phasendrehung? Die Rückgekoppelte Spannung würde ja eine Drehung durch den Tiefpass erfahren, warum wäre es also gesund für Ue2 diese auch zu erfahren?
Ich habe auch bereits alle möglichen Internetquellen befragt und mich mit Fachliteratur beschäftigt, aber nie was dazu gefunden.
Wär toll, wenn jemand eine Antwort hätte 
lg |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 28.08.2011, 23:10
@ Miriam
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
» Hallo alle zusammen,
Hallo Miriam,
» ich muss einen Impedanzwandler entwerfen mit einem OP37 (ist auch bereits
» für die Verstärkung 1 kompensiert).
Meinst Du an dieser Stelle nicht dimensioniert mit dem Gegenkopplungsnetzwerk?
Jetzt zur zusätzlichen Frequenzgangkompensation, weil "von Natur aus" ist der OP37 auf Gain = 5 kompensiert.
» Damit er frequenzkompensiert ist, habe
» ich einen Kondensator parallel zum Rückkopplungswiderstand.
Also parallel zu R2, gemäss unten stehendem ELKO-Link.
Wie aber kommst Du auf die Idee, so eine zusätzliche Frequenzgangkompensation zu erzeugen?
Ich habe mal im OP37-Datenblatt durchgescrollt und keine App-Note diesbezüglich gefunden. Und es würde mich auch wundern. Weil das geht nämlich anders. Studier mal das Datenblatt zum LF357, den es heute nicht gibt. Das Datenblatt aber schon. Dieser Opamp ist auch auf G=5 intern frequenzgangkompensiert und das geht so, in dem man eine Verstärkung von 5 dem Opamp frequenzselektiv vortäuscht.
Oder auch anders gesagt: Man verarscht den Opamp.
Hier das Datenblatt:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/LF357.pdf
Schau Dir die beiden unteren Bilder an auf Seite 17.
Da kommt auch logisch zum Ausdruck warum es so funktioniert.
Dass es funktioniert, kann ich mit meiner Praxiserfahrung bestätigen.
» Nun heißt es, parallel zu dem Widerstand der am nichtinvertierenden Eingang an Masse
» anliegt
» http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
» Hier
» wäre das R4) muss ein gleichgroßer Kondensator angeschlossen werden, damit
» die Eingangsimpedanzen "balanciert" sind.
Der Schluss stimmt. Aber zeig doch erstmal die Quelle wo behauptet wird, dass bei diesem Opamp der Frequenzgang des Opamp selbst zusätzlich so kompensiert wird wie Du beschreibst, und dann sehen wir morgen weiter.
Noch ein(e) Tipp/Bitte: Ein Link immer im Text so einsetzen, dass er direkt anklickbar ist. Ich habs jetzt gemacht.
Der Fall wo ein Verstaerkersystem mit Deiner Beschreibung - Kondensator im Gk-Pfad eines Opamps - zusaetzlich im gesamten Frequenzgang kompensiert wird, wird gemacht, weil der Opamp nur Teil eines grösseren gegengekoppelten Systems ist.
Ein Beispiel siehst Du hier:
"Einfaches Labornetzteil 0...20VDC / max. 3A ... ... ..."
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/kdarl2.htm
Siehe in Bild 1 Kondensator C beim Opamp OA1.
Gute Nacht und bis morgen.  -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
Miriam
29.08.2011, 11:04
@ schaerer
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Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
Hallo,
hier mal die Schaltung.
die Schaltung ist praktisch ein Subtrahierer Verstärkung 1, wirkt aber wie ein Impedanzwandler da der invertierende Eingang meist auf Masse liegt. Ich benutze den OP37 und wie man hoffentlich erkenne kann, gaukle ich ihm durch den Widerstand und den Kondensator parallel zu seinem Eingang bereits die Verstärkung von 5 vor.
Mir geht es um C1 und C3, beide 15p groß. C1 muss zur Frequenzkompensation dorthin, weil sonst die Schaltung wieder schwingt. Aber scheinbar muss auch C3 dorthin, damit die Eingänge "symmetrisch belastet" sind. Das soll sich positiv auf das Rauschen, auf die Gleichtaktverstärkung und den Phasengang auswirken. Ich bin mir aber nicht sicher wieso. Ich finde auch kein Beispiel oder einen Hinweis in der Fachliteratur und in den Datenblättern steht es meist ohne wirkliche Erklärung.
Oder kann es sein, dass durch den parallelen Kondensator das Rauschen der Widerstände "kompensiert" wird?
Liebe Grüße
 |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 29.08.2011, 12:21
@ Miriam
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Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
Hallo Miriam,
» hier mal die Schaltung.
» die Schaltung ist praktisch ein Subtrahierer Verstärkung 1, wirkt aber wie
» ein Impedanzwandler da der invertierende Eingang meist auf Masse liegt.
Das sehe ich anders. Mit R2/R1-Gegenkopplung auf den inv. Eingang erzeugst Du eine Verstärkung von 2 bezogen auf den von Dir genutzten Eingang der zum nichtinv. Eingang führt. Wozu denn das?
Warum erst die Spannung der Quelle durch 2 teilen und dann wieder mit 2 verstärken?
Dazu kommt, vor dem inv. Eingang der nicht am Signaleingang liegt, braucht es keine Überspannungsschutzdioden D1 und D2, weil da liegt ja der virtuelle GND (oder die virt. Spannung). Das kennst Du doch, oder?
» Ich benutze den OP37 und wie man hoffentlich erkenne kann, gaukle ich ihm durch
» den Widerstand und den Kondensator parallel zu seinem Eingang bereits die
» Verstärkung von 5 vor.
Kann sein, dass C3 zu niederig ist. Ich kann das nicht beurteilen. Mach mal den Wert höher.
Verstehst Du auf was ich anspiele? Ohne C3 ist die vorgegaukelte Verstärkung viel niedriger als 5. Erkennst Du das?
» Mir geht es um C1 und C3, beide 15p groß. C1 muss zur Frequenzkompensation
» dorthin, weil sonst die Schaltung wieder schwingt.
Kannst Du bitte die Quelle angeben, woher Du das hast?
Es schwingt vor allem, wenn die vorgegaukelte Verstärkung kleiner als 5 ist. Und dazu kommt noch bei welcher unteren Frequenz...
» Aber scheinbar muss auch
» C3 dorthin, damit die Eingänge "symmetrisch belastet" sind.
C3 ist vor allem nötig, dass die vorgegaukelte Verstaerkung nicht kleiner 5 ist. Aber sauber ist diese Lösung so einfach nicht.
Du musst das sehr praktisch sehen. C3 und C1 haben bei diesen niedrigen Kapazitäten nur eine Wirkung wenn hohe Frequenzen im Spiel sind, sonst nicht. Wie hoch soll denn Frq-Bandbreite der Quelle AC1 sein?
» Das soll sich
» positiv auf das Rauschen,
Rauschen wird reduziert, wenn durch die Massnahme die Frq-Bandbreite reduziert wird. Siehe irgendwelche Grundlagen dazu.
» auf die Gleichtaktverstärkung und den Phasengang
» auswirken. Ich bin mir aber nicht sicher wieso. Ich finde auch kein
» Beispiel oder einen Hinweis in der Fachliteratur und in den Datenblättern
» steht es meist ohne wirkliche Erklärung.
Das ist oft so. Dann muss man sich halt in der Grundlagenliteratur vertiefen. Aber ich denke, das ist hier gar nicht nötig.
Aber sinnvoll wäre es, wenn Du mal in Kürze die Aufgabenstellung formulierst und ganz wichtig die Daten der Signalquelle bekannt gibst. Warum? Siehe weiter oben.
Und dann noch was. Warum diesen grossen Aufwand, wenn man gerade so gut einen Unity-Gain-Opmp benutzen könnte und die Schaltung wesentlich einfacher würde?
Ich habe jetzt erneut relativ viel geschrieben. Ich weiss nicht wann ich wieder dazu komme. Da es ein Forum ist wo auch andere mitlesen, hoffe ich für Dich, dass Dir auch noch andere Leser weiterhelfen werden, falls Du weiterhin Probleme hast.
Weisst Du man stösst bei sowas auch an eine Grenze, die Sache per Mail/Posting auszudiskutieren. Der Schreibaufwand wächst...
»  -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 29.08.2011, 18:28
@ Miriam
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
Hallo Miriam,
Ich habe nochmal rasch reingeguckt. Offenbar hat noch kein anderer "Fisch" angebissen. Mir ist noch was aufgefallen...
» 
Es geht um die symmetrische Spannungsversorgung. Warum R15 und R16 mit C5 und C6? Das macht eigentlich nur Sinn, wenn man auf den DC-Quellen V1 und V2 HF-Störungen hat, wie sie z.B. von Schaltreglern mit steilen Flanken erzeugt werden. Dann wirkt dieses Netzwerk als Entstörfilter. Sonst, kannst Du den OP37 direkt an V1 und V2 anschliessen.
C5 und C6 - und zwar als Keramik-Multilayer-Kondensatoren - brauchst Du aber auf jedenfall trotzdem und die so nah wie nur möglich beim Opamp, damit die Speisung des Opamp aus Gründen guter Stabilität HF-mässig so niederimpedant wie möglich erfolgt.
Wenn diese Cs zu weit weg sind von diesem schnellen Opamp, wirken die dünnen Zuleitungen auf dem Print als parasitäre Induktivitäten und die können den Opamp zum hochfrequenten Oszillieren anregen. Was hier diese Sitation begünstigt ist die relativ hohe Geschwindigkeit mit "63 MHz Gain Bandwidth".
Das sind Überlegungen, die bereits weit über die Simulation hinaus in den praktischen Test auf einen Printaufbau hinausgeht. Genau diese Inhalte gehören auch hierher...
Folgendes empfehle ich Dir noch nebenbei:
"Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vorwort.htm -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
Miriam
30.08.2011, 12:32
@ schaerer
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
Hallo,
danke für die Antworten, aber mein Problem hat sich jetzt doch schon gelöst.
Es ist eher aufgrund einer Fehlinformation enstan |
Miriam
30.08.2011, 12:38
@ schaerer
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
Hallo,
danke für die Antworten, aber mein Problem hat sich jetzt doch schon gelöst.
Es ist eher aufgrund einer Fehlinformation enstanden.
Nochmal zu Schaltung: C1 dient zur Phasenreservevergrößerung (Lead-Kompensation), wie zB hier auf Seite 19 vorgeschlagen » http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/op27.pdf» Er muss 15p groß sein, weil das in etwa die Größe der Eingangsstreukapazität des OP37 ist. Und ohne funktioniert es auch wirklich nicht, mit anderen Werten entwerder nicht oder zu langsam.
C2 dient zur Vortäuschung der Verstärkung 1 » http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/38-06/capacitive_loading.pdf» letzter Punkt oder Halbleiterschaltungstechnik (Tietze/Schenk) s. 545. Ohne ihn und R17 dreht die Schaltung auch total durch (habs ausprobiert).
C3 wiederrum stellt nun nur einen kleinen Tiefpass/Entstörkondensator dar, um HF-Störungen aus dem Eingang_P zu lösen. Mich hat dabei allerdings dieser Satz gestört:"Das Rauschen eines Operationsverstärkers hängt auch von der Symmetrie seiner Eingangsbeschaltung ab. Beide Eingänge sollten zur Minimierung des Rauschens die gleiche ohmsche und kapazitative Last tragen. Ein sorgfältiges sogenanntes „Load Balancing“ kann das Rauschen bis um den Faktor fünf reduzieren." » http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker#Rauschen»
Ich muss die Schaltung ganz genau beschreiben können und bin dabei schon auf viele Ungenauigkeiten und Halbwahrheiten gestoßen. Jetzt versteh ich sie aber komplett.
Liebe Grüße
PS: Ständig wird mein Post aus Spamverdacht wieder gelöscht, was mach ich bloß falsch?» Hallo Miriam,
»
» Ich habe nochmal rasch reingeguckt. Offenbar hat noch kein anderer "Fisch"
» angebissen. Mir ist noch was aufgefallen...
» » 
»
» Es geht um die symmetrische Spannungsversorgung. Warum R15 und R16 mit C5
» und C6? Das macht eigentlich nur Sinn, wenn man auf den DC-Quellen V1 und
» V2 HF-Störungen hat, wie sie z.B. von Schaltreglern mit steilen Flanken
» erzeugt werden. Dann wirkt dieses Netzwerk als Entstörfilter. Sonst,
» kannst Du den OP37 direkt an V1 und V2 anschliessen.
»
» C5 und C6 - und zwar als Keramik-Multilayer-Kondensatoren - brauchst Du
» aber auf jedenfall trotzdem und die so nah wie nur möglich beim Opamp,
» damit die Speisung des Opamp aus Gründen guter Stabilität HF-mässig so
» niederimpedant wie möglich erfolgt.
»
» Wenn diese Cs zu weit weg sind von diesem schnellen Opamp, wirken die
» dünnen Zuleitungen auf dem Print als parasitäre Induktivitäten und die
» können den Opamp zum hochfrequenten Oszillieren anregen. Was hier diese
» Sitation begünstigt ist die relativ hohe Geschwindigkeit mit "63 MHz Gain
» Bandwidth".
»
» Das sind Überlegungen, die bereits weit über die Simulation hinaus in den
» praktischen Test auf einen Printaufbau hinausgeht. Genau diese Inhalte
» gehören auch hierher...
»
» Folgendes empfehle ich Dir noch nebenbei:
» "Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vorwort.htm |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 30.08.2011, 16:34
@ Miriam
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Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
Hallo Miriam,
» danke für die Antworten, aber mein Problem hat sich jetzt doch schon
» gelöst.
» Es ist eher aufgrund einer Fehlinformation enstanden.
Um welche Fehlinformationen ging es da?
» Nochmal zu Schaltung: C1 dient zur Phasenreservevergrößerung
» (Lead-Kompensation), wie zB hier auf Seite 19 vorgeschlagen »
» http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/op27.pdf Er
» muss 15p groß sein, weil das in etwa die Größe der Eingangsstreukapazität
» des OP37 ist.
Die Leadkompensation dient aber nicht der Kompensation eingangsseitiger parasitärer Kapazitäten. Es geht dabei darum, dass am Opampausgang, wegen vergrösserter Phasenreserve, eine grössere kapazitive Last zulässig ist.
Auf Seite 19 sehe ich Figure 39 und damit ist etwas ganz anderes gemeint.
Zur Leadkompensation fehlt nämlich ein Widerstand direkt am Ausgang des Opamp:

Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm
Es geht in diesem Bild (Bild 11) um R8, der eine zur Stabilität entscheidende Rolle spielt. "R8" fehlt in Deiner Schaltung. Dass es trotzdem funktioniert, hat mit resisitiven Nichtidealitäten des IC-internen Opampausgangskreises zu tun, was zur Folge hat, dass relativ geringe parasitäre Kapazitäten am Ausgang kompensiert werden. "R8" ist ganz bestimmt nicht mit 100 Ohm in Deiner Schaltung richtig. Der Wert wird wesentlich kleiner sein, weil Deine Schaltung sehr viel schneller arbeiten kann. Mein Schaltung dient dem niederfrequenten Bereich, EMG oder Audio.
Das Weitere was Du beschreibst, ist einfach zu mühsam um darauf einzugehen. Ich denke, Du bist nicht genau auf den richtigen Pfaden oder ich verstehe Dich nicht in allem so wie Du es meinst. Auch das ist möglich. Darum wie gesagt, sowas muss man im Life-Dialog mit Papier und Bleistift durch-diskutieren. Ich würde es für Dich gut finden, wenn Du Dich mit andern Studenten und Lehrern in dieser Art tauschen kannst.
» Ich muss die Schaltung ganz genau beschreiben können
Ich habe allerdings den Eindruck, dass Du diesen Punkt noch nicht erreicht hast, - sorry.
» und bin dabei schon auf viele Ungenauigkeiten und Halbwahrheiten gestoßen.
Aus welchen Quellen?
» Jetzt versteh ich sie aber komplett.
Auch wenn ich davon nicht so recht überzeugt bin, ich wünsch es Dir.
» Liebe Grüße
Ebenfalls liebe Grüsse.
» PS: Ständig wird mein Post aus Spamverdacht wieder gelöscht, was mach ich
» bloß falsch?
Weiss ich auch nicht. Ich empfehle Dir die Fehlermeldungen zu speichern und Dich beim Patrick Schnabel zu melden. Vielleicht kann er Dir weiterhelfen. -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
Miriam
30.08.2011, 21:26
@ schaerer
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
» Um welche Fehlinformationen ging es da?
Das der Kondensator da ist, um die Phasendrehung erzeugt durch den Lead-Kondensator, auch an den nichtinvertierenden Eingang zu bringen. Zum Ausgleich.
» Die Leadkompensation dient aber nicht der Kompensation eingangsseitiger
» parasitärer Kapazitäten. Es geht dabei darum, dass am Opampausgang, wegen
» vergrösserter Phasenreserve, eine grössere kapazitive Last zulässig ist.
Hm, ich dachte, der Operationsverstärker wird auch bei zu hochohmiger Gegenkopplung unruhig und benötigt dann Kompensation. Wenn ich zum Beispiel die Schaltung mit 10Ohm Widerständen simuliere bleibt sie schwingfrei.
Die Schaltung die ich gezeigt habe ist ja auch erst der Anfang einer größeren Schaltung. Dieser Schaltung folgt noch ein invertierender Verstärker.
» Auf Seite 19 sehe ich Figure 39 und damit ist etwas ganz anderes gemeint.
Unter dem Bild im letzten Satz.
»
» Zur Leadkompensation fehlt nämlich ein Widerstand direkt am Ausgang des
» Opamp:
»
» 
» Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm
»
» Es geht in diesem Bild (Bild 11) um R8, der eine zur Stabilität
» entscheidende Rolle spielt. "R8" fehlt in Deiner Schaltung. Dass es
» trotzdem funktioniert, hat mit resisitiven Nichtidealitäten des
» IC-internen Opampausgangskreises zu tun, was zur Folge hat, dass relativ
» geringe parasitäre Kapazitäten am Ausgang kompensiert werden. "R8" ist
» ganz bestimmt nicht mit 100 Ohm in Deiner Schaltung richtig. Der Wert wird
» wesentlich kleiner sein, weil Deine Schaltung sehr viel schneller arbeiten
» kann. Mein Schaltung dient dem niederfrequenten Bereich, EMG oder Audio.
Tatsächlich befindet sich dort ein 10kOhm Widerstand, den ich aber nicht mit eingefügt habe, weils mir nur um den erwähnten Kondensator ging.
Wenn ich nun aber die Schaltung simuliere (LTSpice) und den Lead-Kondensator weglasse, dann wird er unruhig und reagiert bei einer Rechteckspannung mit Überschwingern. Wenn ich ihn wieder hinpflanze geht er sanft, egal was am Ausgang hängt.
» und bin dabei schon auf viele Ungenauigkeiten und Halbwahrheiten
» gestoßen.
»
Erwähnter Wikipedia-Satz. Diverse Foreneinträge.
Ich schein sie jedenfalls besser zu verstehen, als die Leute die sie ursprünglich entworfen haben *hust* Zur Info: ich hab die Schaltung überarbeitet, vorher war sie... naja... mies...
Liebe Grüße und danke für die Zeit, die Sie sich nehmen |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 30.08.2011, 23:13
@ Miriam
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
» » Um welche Fehlinformationen ging es da?
» Dass der Kondensator da ist, um die Phasendrehung erzeugt durch den
» Lead-Kondensator, auch an den nichtinvertierenden Eingang zu bringen. Zum
» Ausgleich.
Komische Erklärung. Natürlich findet eine Rückwirkung auf den invertierenden Eingang statt, mit dem Effekt, dass im Bodediagramm die Phasenreserve im Grenzfrequenzbereich um einen gewissen Betrag zunimmt, so dass am Opampausgang durch parasitäre oder auch gewollte Kapazitäten - z.B. abgeschirmte Leitung - bis zu einem gewissen Betrag noch keine kritische Phasenlage entsteht.
» » Die Leadkompensation dient aber nicht der Kompensation eingangsseitiger
» » parasitärer Kapazitäten. Es geht dabei darum, dass am Opampausgang,
» wegen
» » vergrösserter Phasenreserve, eine grössere kapazitive Last zulässig
» ist.
» Hm, ich dachte, der Operationsverstärker wird auch bei zu hochohmiger
» Gegenkopplung unruhig und benötigt dann Kompensation. Wenn ich zum
» Beispiel die Schaltung mit 10Ohm Widerständen simuliere bleibt sie
» schwingfrei.
Wenn Du zu hochohmig gegenkoppelst spielen irgendwelche parasitäre Kapazitätsanteile mit hinein, welche zur Destabilisierung beitragen. Denke ganz praktisch und intuitive:
Pin 2 liegt nah bei Pin 3. Wenn Du das Netzwerk um den Opamp unnötig hochohmig beschaltest, nehmen auch die parasitären Kapazitäten Anteil an einer Mitkopplung, naemlich zurück auf den nichtinv. Eingang Pin 3. Wenn dann der Opamp ein besonders schneller ist, dann wirken sehr leicht diese parasitären Reaktanzen und lassen (feine) HF-Ströme fliessen, wenn die Gelegenheit da ist. Das Rauschen als Quelle genuegt um sogleich im überkritischen Fall eine Oszillation zu entfalten.
» Die Schaltung die ich gezeigt habe ist ja auch erst der Anfang einer
» größeren Schaltung. Dieser Schaltung folgt noch ein invertierender
» Verstärker.
Aha.
» » Auf Seite 19 sehe ich Figure 39 und damit ist etwas ganz anderes
» gemeint.
» Unter dem Bild im letzten Satz.
Dieser Satz also: "When Rf > 2 k-Ohm;, a pole is created with Rf and the amplifier’s input capacitance, creating additional phase shift and reducing the phase margin. A small capacitor (20 pF to 50 pF) in parallel with Rf eliminates this problem."
Das bedeutet etwas anderes und sehr Typisches fuer schnelle Verstärkerschaltungen. Wenn Rf nur schon > 2 k-Ohm, erzeugt das mit der Eingangskapazität eine Polstelle (hier ein passives Tiefpassfilter), das zu einer zusätzlichen Phasenverschiebung führt. Das reduziert die Phasenreserve mit der Neigung zum Oszillieren. Die Kapazität parallel zu Rf kompensiert die Eingangskapazität und reduziert so das Risiko dieses Nebeneffektes.
» Tatsächlich befindet sich dort ein 10kOhm Widerstand, den ich aber nicht
» mit eingefügt habe, weils mir nur um den erwähnten Kondensator ging.
» Wenn ich nun aber die Schaltung simuliere (LTSpice) und den
» Lead-Kondensator weglasse, dann wird er unruhig und reagiert bei einer
» Rechteckspannung mit Überschwingern. Wenn ich ihn wieder hinpflanze geht
» er sanft, egal was am Ausgang hängt.
Das mit dem Rechteck ist übrigens eine brilliante und einfache Methode, die Stabilitätsgrenze eines gegengekoppeltes System zu erkennen. Ohne diesen Trick ist die kritische Situation kaum herauszufinden, wenn nur gedämpfte Schwingungen auftreten können.
Dazu kann ich Dir gelegentlich diesen Elektronik-Minikurs von mir empfehlen:
"Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger,
kontinuierlich einstellbar. Eine Demoschaltung!"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opaschm.htm
» Ich schein Sie jedenfalls besser zu verstehen, als die Leute die sie
» ursprünglich entworfen haben *hust*
Du Miriam, wir sagen uns hier alle Du, auch wenn ich ein paar Jahrzehnte älter bin als Du.
Auf jedenfall, danke für die Blumen.
» Zur Info: ich hab die Schaltung
» überarbeitet, vorher war sie... naja... mies...
» Liebe Grüße und danke für die Zeit, die Sie sich nehmen
Keine Ursache. Es geht nicht immer gleich. Aber weisst Du, Elektronik ist bei mir Beruf und Hobby und so habe ich halt viel Freude daran. Und damit versuche ich bei Gelegenheit andere, z.B. hier im ELKO-Forum, anzustecken. Ich hoffe es gelingt mir ein wenig auch bei Dir...
Liebe Gruesse und gute Nachtruhe...  -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
Miriam
31.08.2011, 12:17
@ schaerer
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
» Komische Erklärung. Natürlich findet eine Rückwirkung auf den
» invertierenden Eingang statt, mit dem Effekt, dass im Bodediagramm die
» Phasenreserve im Grenzfrequenzbereich um einen gewissen Betrag zunimmt, so
» dass am Opampausgang durch parasitäre oder auch gewollte Kapazitäten - z.B.
» abgeschirmte Leitung - bis zu einem gewissen Betrag noch keine kritische
» Phasenlage entsteht.
Ja, das ist für mich auch die einzige sinnvolle Begründung.
»
» Wenn Du zu hochohmig gegenkoppelst spielen irgendwelche parasitäre
» Kapazitätsanteile mit hinein, welche zur Destabilisierung beitragen. Denke
» ganz praktisch und intuitive:
»
» Pin 2 liegt nah bei Pin 3. Wenn Du das Netzwerk um den Opamp unnötig
» hochohmig beschaltest, nehmen auch die parasitären Kapazitäten Anteil an
» einer Mitkopplung, naemlich zurück auf den nichtinv. Eingang Pin 3. Wenn
» dann der Opamp ein besonders schneller ist, dann wirken sehr leicht diese
» parasitären Reaktanzen und lassen (feine) HF-Ströme fliessen, wenn die
» Gelegenheit da ist. Das Rauschen als Quelle genuegt um sogleich im
» überkritischen Fall eine Oszillation zu entfalten.
Ja, es soll die Mitkopplung verhindert werden.
» Dieser Satz also: "When Rf > 2 k-Ohm;, a pole is created with Rf and the
» amplifier’s input capacitance, creating additional phase shift and
» reducing the phase margin. A small capacitor (20 pF to 50 pF) in parallel
» with Rf eliminates this problem."
»
» Das bedeutet etwas anderes und sehr Typisches fuer schnelle
» Verstärkerschaltungen. Wenn Rf nur schon > 2 k-Ohm, erzeugt das mit der
» Eingangskapazität eine Polstelle (hier ein passives Tiefpassfilter), das
» zu einer zusätzlichen Phasenverschiebung führt. Das reduziert die
» Phasenreserve mit der Neigung zum Oszillieren. Die Kapazität parallel zu
» Rf kompensiert die Eingangskapazität und reduziert so das Risiko dieses
» Nebeneffektes.
In dem die Phasenreserve wieder erhöht wird.
» Das mit dem Rechteck ist übrigens eine brilliante und einfache Methode,
» die Stabilitätsgrenze eines gegengekoppeltes System zu erkennen. Ohne
» diesen Trick ist die kritische Situation kaum herauszufinden, wenn nur
» gedämpfte Schwingungen auftreten können.
Ja, ich hab den letzten Monat nur damit verbracht auf Rechteckspannungen zu starren 
» Dazu kann ich Dir gelegentlich diesen Elektronik-Minikurs von mir
» empfehlen:
» "Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger,
» kontinuierlich einstellbar. Eine Demoschaltung!"
» http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opaschm.htm
Hab ich schon gelesen 
» Du Miriam, wir sagen uns hier alle Du, auch wenn ich ein paar Jahrzehnte
» älter bin als Du.
» Auf jedenfall, danke für die Blumen.
Okay.
» Keine Ursache. Es geht nicht immer gleich. Aber weisst Du, Elektronik ist
» bei mir Beruf und Hobby und so habe ich halt viel Freude daran. Und damit
» versuche ich bei Gelegenheit andere, z.B. hier im ELKO-Forum, anzustecken.
» Ich hoffe es gelingt mir ein wenig auch bei Dir...
Da ich seit 3 Jahren Elektrotechnik studiere ist das gar nicht mehr nötig ^^ Schon infiziert. Allerdings studier ich an der Uni und bis jetzt haben wir immer nur den idealen Opamp betrachtet, der ja sanft wie ein Lämmchen ist.
Aber ich glaube, jetzt sprechen wir die gleiche Sprache die Schaltung betreffend 
Liebe Grüße |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 31.08.2011, 17:18
@ Miriam
|
Symmetrische Eingangsbeschaltung Opamp |
» » Dieser Satz also: "When Rf > 2 k-Ohm;, a pole is created with Rf and
» the
» » amplifier’s input capacitance, creating additional phase shift and
» » reducing the phase margin. A small capacitor (20 pF to 50 pF) in
» parallel
» » with Rf eliminates this problem."
» »
» » Das bedeutet etwas anderes und sehr Typisches fuer schnelle
» » Verstärkerschaltungen. Wenn Rf nur schon > 2 k-Ohm, erzeugt das mit der
» » Eingangskapazität eine Polstelle (hier ein passives Tiefpassfilter),
» das
» » zu einer zusätzlichen Phasenverschiebung führt. Das reduziert die
» » Phasenreserve mit der Neigung zum Oszillieren. Die Kapazität parallel
» zu
» » Rf kompensiert die Eingangskapazität und reduziert so das Risiko dieses
» » Nebeneffektes.
» In dem die Phasenreserve wieder erhöht wird.
Richtig.
» » Das mit dem Rechteck ist übrigens eine brilliante und einfache Methode,
» » die Stabilitätsgrenze eines gegengekoppeltes System zu erkennen. Ohne
» » diesen Trick ist die kritische Situation kaum herauszufinden, wenn nur
» » gedämpfte Schwingungen auftreten können.
»
» Ja, ich hab den letzten Monat nur damit verbracht auf Rechteckspannungen
» zu starren 
Schau mal in den Spiegel. Jetzt hast Du rechteckige Pupillen.
» » Dazu kann ich Dir gelegentlich diesen Elektronik-Minikurs von mir
» » empfehlen:
» » "Vom Operationsverstärker bis zum Schmitt-Trigger,
» » kontinuierlich einstellbar. Eine Demoschaltung!"
» » http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opaschm.htm
» Hab ich schon gelesen 
Nachbauen kann man es auch. Vielleicht mach ich gelegentlich ein Update und stelle das Printlayout (SPRINT) ins ELKO zum runterladen. Beigefügt wird natuerlich ein SPRINT-Reader, damit man es anschauen und ausdrucken kann.
In jedem Semester mache in meinem Praktikum eine Demo mit meinen Studenten. Diese Sache erklären und zeigen was passiert, beeindruckt und bleibt haften.
Mehr zu diesem Praktikum erfährst Du hier:
http://people.ee.ethz.ch/~sthomas/
» Da ich seit 3 Jahren Elektrotechnik studiere ist das gar nicht mehr nötig
» ^^ Schon infiziert.
Klar, rettungslos verloren.
» Allerdings studier ich an der Uni und bis jetzt haben
» wir immer nur den idealen Opamp betrachtet, der ja sanft wie ein Lämmchen
» ist.
Nicht nur das, es gibt idealisierte Parameter und wenn man tiefer reinblickt, merkt man, dass so ein Opamp rein gar nicht funktionieren könnte. Nur grad ein Beispiel: Die Differenzspannung zwischen den beiden Eingängen eines Opamps beträgt 0 Volt, wenn der Opamp als gegengekoppelter Verstärker arbeitet.
Tschüss und weiterhin viel Spass.
. -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |