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Die Verstärkung der invertierenden Grundschaltung ist V=-R2/R1. Diese Berechnung setzt voraus, dass ein Strom durch den Zweig, bestehend aus R1 und R2 fließt. Was passiert aber nun im Leerlauf (Ausgang offen, ideale Spannungsquelle am Eingang)?
Betrachtet man den OP weiterhin als ideal (Eingangsstrom gleich Null), dann fließt weder durch R1 noch durch R2 ein Strom. Beide Widerstände liegen also auf gleichem Potenzial. Folglich ist die Ausgangsspannung im Leerlauf gleich der Eingangsspannung. Ist das richtig so? Wenn ich den Ausgang hochohmig abgreife, z.B. mit einem Multimeter, würde ich dann also tatsächlich die Eingangsspannung der Schaltung ablesen (V=1)?!

» Folglich ist die Ausgangsspannung im
» Leerlauf gleich der Eingangsspannung. Ist das richtig so?

Nein. Sagt dir das Wörtchen 'invertierend' etwas?

» » Folglich ist die Ausgangsspannung im
» » Leerlauf gleich der Eingangsspannung. Ist das richtig so?
»
» Nein. Sagt dir das Wörtchen 'invertierend' etwas?

Ja, das Wörtchen sagt mir was. Aber wo wird denn im Leerlauf invertiert?

» » » Folglich ist die Ausgangsspannung im
» » » Leerlauf gleich der Eingangsspannung. Ist das richtig so?
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» » Nein. Sagt dir das Wörtchen 'invertierend' etwas?
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» Ja, das Wörtchen sagt mir was. Aber wo wird denn im Leerlauf invertiert?

Hallo Dirk,

» Ja, das Wörtchen sagt mir was.
Damit wir sicher sind, dass "invertierend" auch wirklich verstanden ist,
wäre eine genaue Beschreibung von Dir sinnvoll.
Gruß Kendiman

» » » Folglich ist die Ausgangsspannung im
» » » Leerlauf gleich der Eingangsspannung. Ist das richtig so?
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» » Sagt dir das Wörtchen 'invertierend' etwas?
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» Ja, das Wörtchen sagt mir was. Aber wo wird denn im Leerlauf invertiert?

Am OPV halt. Leerlauf und invertieren sind zwei verschiedene Dinge, ist dir klar oder? Leerlauf heißt nicht Null Volt.

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Don't feed Trolls!!!

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» » Ja, das Wörtchen sagt mir was. Aber wo wird denn im Leerlauf
» invertiert?
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» Damit wir sicher sind, dass "invertierend" auch wirklich verstanden ist,
» wäre eine genaue Beschreibung von Dir sinnvoll.
» Gruß Kendiman

Unter invertierend verstehe ich, dass die Ausgangsspannung zur Eingangsspannung vorzeichenverkehrt ist. Bei positiver Eingangsspannung ist sie also negativ. Ich verstehe auch, wie es dazu kommt, wenn die Schaltung eine Last hat, also ein Ausgangsstrom fließt. Ich verstehe aber nicht, wie die Invertierung erfolgen soll, wenn keine Last vorhanden ist, die Schaltung sich also im Leerlauf befindet. Wie oben dargelegt, komme ich in diesem Fall zu dem Ergebnis, dass die Ausgangsspannung gleich der Eingangsspannung ist. Wenn das nicht stimmt, möchte ich gern wissen, warum.

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» » Hallo Dirk,
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» » » Ja, das Wörtchen sagt mir was.
» » Damit wir sicher sind, dass "invertierend" auch wirklich verstanden ist,
»
» » wäre eine genaue Beschreibung von Dir sinnvoll.
» » Gruß Kendiman
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» Unter invertierend verstehe ich, dass die Ausgangsspannung zur
» Eingangsspannung vorzeichenverkehrt ist. Bei positiver Eingangsspannung
» ist sie also negativ. Ich verstehe auch, wie es dazu kommt, wenn die
» Schaltung eine Last hat, also ein Ausgangsstrom fließt. Ich verstehe aber
» nicht, wie die Invertierung erfolgen soll, wenn keine Last vorhanden ist,
» die Schaltung sich also im Leerlauf befindet. Wie oben dargelegt, komme
» ich in diesem Fall zu dem Ergebnis, dass die Ausgangsspannung gleich der
» Eingangsspannung ist. Wenn das nicht stimmt, möchte ich gern wissen,
» warum.

Hallo Dirk,
anfangs hast Du geschrieben:

» Beide Widerstände liegen also auf gleichem Potenzial.

und jetzt schreibst Du:

» Bei positiver Eingangsspannung ist sie also negativ.

Scheint so, als wenn die beiden Widerstände nicht auf dem
gleichen Potential liegen. Ob denn da wohl ein Strom fließt?

Gruß Kendiman

» Hallo Dirk,
» anfangs hast Du geschrieben:
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» » Beide Widerstände liegen also auf gleichem Potenzial.
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» und jetzt schreibst Du:
»
» » Bei positiver Eingangsspannung ist sie also negativ.
»
» Scheint so, als wenn die beiden Widerstände nicht auf dem
» gleichen Potential liegen. Ob denn da wohl ein Strom fließt?
»
» Gruß Kendiman

Du meinst also, im Leerlauf fließt ein Strom? Von wo nach wo fließt der denn?

» Du meinst also, im Leerlauf fließt ein Strom? Von wo nach wo fließt der
» denn?

Von der (Eingangs)Spannungsquelle durch die beiden Widerstände zum Ausgang, oder umgekehrt, je nach Polarität.

Hallo Dirk,

» Die Verstärkung der invertierenden Grundschaltung ist V=-R2/R1. Diese
» Berechnung setzt voraus, dass ein Strom durch den Zweig, bestehend aus R1
» und R2 fließt.

Nein, das stimmt so nicht. Die Verstärkung ist alleine durch das Widerstandsverhältnis gegeben, wenn das andere Ende von R1 - also der Eingang - auf GND oder an einer Spannung liegt, dessen Quellwiderstand vernachlässigbar klein ist.

Die Eigenschaft der Schaltung mit R1 und R2 ist gegeben, unabhängig davon ob Strom durch die beiden Widerstände fliessen.

Betrachte doch einfach die Verstärkung einer AC-Spannung. Da gibt es in jeder Halbperiode einen sogenannten Nulldurchgang. Das ist jeweils ein Zustand wo in einem (unendlich) kleinen Moment kein Strom durch diese beiden Widerstände fliessen. An der physikalischen Eigenschaft der Schaltung ändert sich nichts.

» Was passiert aber nun im Leerlauf (Ausgang offen, ideale
» Spannungsquelle am Eingang)?

Die Spannung am Eingang erzeugt an R1 einen Strom, der sich aus der Eingangsspannung dividiert durch R1 ergibt. Nennen wir diesen Strom i1.

Dran denken: Die Eingangsspannung U1 ist genau gleich gross wie U_R1, weil der invertierende Eingang des Opamp ist der virtuelle GND. Dieser virtuelle GND entsteht regeltechnisch auf Grund der extrem hohen Leerlaufverstärkung (Openloop-Gain) des Opamp im Verhältnis zur gegengekoppelten Verstärkung (Closedloop-Gain) gegeben durch das Verhältnis R2/R1. Es fliesst daher kein Strom in den invertierenden Eingang (idealer Opamp). Der selbe Strom i1 fiesst am virtuellen GND vorbei weiter zum Ausgang des Opamp in seine Endstufe hinein.

Ja sicher, Du liest richtig. Das ist zunächst, eben ohne Ausgangslast, die vornehme Aufgabe der Opamp-Endstufe.

Wenn z.B. R2 grösser ist als R1, dann ist auch die Spannung U_R2 in der selben Proportion grösser. Diese Spannung ist am Ausgang negativ, weil sie ja unterhalb von GND zu liegen kommt. Natürlich vorausgesetzt die Eingangsspannung ist positiv.

» Betrachtet man den OP weiterhin als ideal (Eingangsstrom gleich Null),

Das ist dann der Fall, wenn Du die Eingangsspannung an 0 VDC, also an GND-Potential legst

» dann fließt weder durch R1 noch durch R2 ein Strom.

Richtig. Weil die Eingangsspannung und der virtuelle GND eben gar keinen Stromfluss zulassen, weil es über R1 keine Spannung gibt.

» Beide Widerstände
» liegen also auf gleichem Potenzial. Folglich ist die Ausgangsspannung im
» Leerlauf gleich der Eingangsspannung. Ist das richtig so?

Ja und zwar auf dem GND-Pegel, bzw. 0 VDC. Die Inversionseigenschaft ist da, aber sie kommt nicht zur Geltung. Klar?

Jetzt aber noch etwas: Angenommen der Eingang ist offen, dann fliesst ebenso kein Strom. Durch R2 gibt es eine Verbindung vom Ausgang zum invertierenden Eingang. Weil auch hier am invertierenden Eingang virtueller GND vorliegt, existiert diese Nicht-Spannung auch am Ausgang. Im Prinzip haben wir es hier mit einem Spannungsfolger zu tun...

» Wenn ich den
» Ausgang hochohmig abgreife, z.B. mit einem Multimeter, würde ich dann also
» tatsächlich die Eingangsspannung der Schaltung ablesen (V=1)?!

Ja. Aber V = -1 !!!!! Daran ändert sich rein gar nix.

Ich empfehle Dir unbegingt mit einem solchen Opamp-Thema zu experimentieren. Man ist an dieser Stelle wo ich jedem Studenten oder Lehrling sage, es genügt nicht nur zu lesen! Um Elektronik zu erfahren und zu erleben muss man auch experimentieren. Das gibt einem eine gewisse Sicherheit.

Als erstes empfehle ich Dir dazu diesen Link:
"Simulieren und Experimentieren, ein Vorwort von Jochen Zilg"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vorwort.htm

Und was den Opamp zu diesem Thema betrifft, das hier:
"Operationsverstärker III: Die virtuelle Spannung, noch einmal... und der Einschwingvorgang"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa3.htm

Viel Spass und viel Erfolg.

--
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

» Du meinst also, im Leerlauf fließt ein Strom? Von wo nach wo fließt der
» denn?

» » Hallo Dirk,
» » anfangs hast Du geschrieben:
» »
» » » Beide Widerstände liegen also auf gleichem Potenzial.
» »
» » und jetzt schreibst Du:
» »
» » » Bei positiver Eingangsspannung ist sie also negativ.
» »
» » Scheint so, als wenn die beiden Widerstände nicht auf dem
» » gleichen Potential liegen. Ob denn da wohl ein Strom fließt?
» »
» » Gruß Kendiman
»
» Du meinst also, im Leerlauf fließt ein Strom? Von wo nach wo fließt der
» denn?

Hallo Dirk,
ein Bild erzählt wohl mehr als viele Worte.
Wenn der Eingang +1 Volt hat, dann muß der Ausgang -1 Volt haben ( R1=R2 )
Jetzt fließt ein Strom vom positivem Eingang über R1 und R2
zum negativem Ausgang. Die beiden Widerstände bilden einen
Spannungsteiler von + 1V nach - 1V .
Die Spannung zwischen beiden Widerständen ist 0 V. (= Ud Differenzspannung)
Ud muß immer 0 Volt sein (gilt nur für den idealen OP)
Beim realen OP beträgt die
Abweichung Ue / Leerlaufverstärkung.
Wenn R1 = R2 = 1 KOhm, dann fließt ein Strom von 1mA.
Gruß Kendiman

»Ich verstehe aber nicht, wie die Invertierung erfolgen soll, wenn keine Last vorhanden ist,
» die Schaltung sich also im Leerlauf befindet.

Die Spannung am Ausgang ändert sich nicht in Abhängigkeit der Last. Ob da gar nix dranhängt oder ne dicke Last -> Ausgangsspannung bleibt gleich (Ausgang = -Eingang)

hws

» » Du meinst also, im Leerlauf fließt ein Strom? Von wo nach wo fließt der
» » denn?
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» Hallo Dirk,
» ein Bild erzählt wohl mehr als viele Worte.
» Wenn der Eingang +1 Volt hat, dann muß der Ausgang -1 Volt haben ( R1=R2
» )
» Jetzt fließt ein Strom vom positivem Eingang über R1 und R2
» zum negativem Ausgang. Die beiden Widerstände bilden einen
» Spannungsteiler von + 1V nach - 1V .
» Die Spannung zwischen beiden Widerständen ist 0 V. (= Ud
» Differenzspannung)
» Ud muß immer 0 Volt sein (gilt nur für den idealen OP)
» Beim realen OP beträgt die
» Abweichung Ue / Leerlaufverstärkung.
» Wenn R1 = R2 = 1 KOhm, dann fließt ein Strom von 1mA.
» Gruß Kendiman
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Hallo Dirk,
im Schnelldurchgang habe ich die Berechnung für den invertierenden OP entwickelt.
Schau Dir das mal an. Sonst kannst Du ja Deine Fragen stellen.
Gruß Kendiman

Ich habe mal die Druckfehler korrigiert.

» Ich habe mal die Druckfehler korrigiert.
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Danke Olit,
habe ich in der Eile übersehen.
Bloß gut, dass andere die Übersicht behalten.
Gruß Kendiman