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Moin zusammen.

Folgende Schaltung: Signaleinspeisung an dem invertierenden Eingang eines OPVs, nichtinvertierender Eingang ist geerdet. Die Ausgangsspannung wird direkt ohne Widerstand auf den invertierenden Eingang, an dem auch das Eingangssignal anliegt, zurückgekoppelt.

Frage: Warum wird der Operationsverstärker dadurch nicht einfach überbrückt bzw. wird das Eingangssiganl nicht einfach über die Rückkopplung zum Ausgang abfließen?

Meine Antwort: Der Ausgang des OPVs speist einen gleich großen Strom in den Rückkopplungszweig, der jedoch ein entgegengesetztes Vorzeichen besitzt und so schafft er am invertierenden Eingang wieder 0V.

Gruß
Ingo

» Moin zusammen.
»
» Folgende Schaltung: Signaleinspeisung an dem invertierenden Eingang eines
» OPVs, nichtinvertierender Eingang ist geerdet. Die Ausgangsspannung wird
» direkt ohne Widerstand auf den invertierenden Eingang, an dem auch das
» Eingangssignal anliegt, zurückgekoppelt.
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» Frage: Warum wird der Operationsverstärker dadurch nicht einfach überbrückt
» bzw. wird das Eingangssiganl nicht einfach über die Rückkopplung zum
» Ausgang abfließen?
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» Meine Antwort: Der Ausgang des OPVs speist einen gleich großen Strom in den
» Rückkopplungszweig, der jedoch ein entgegengesetztes Vorzeichen besitzt und
» so schafft er am invertierenden Eingang wieder 0V.
»
» Gruß
» Ingo

Aber nicht, wenn der Widerstand am invertierenden Eingang fehlt.

Edit.
Ach du Scheiße da fehlt ja auch der Gegenkopplungswiderstand.

Du hast noch nichts verstanden!

Langsam kommst du mir sehr „Trollig“ vor.

Hallo Olit und Ingo,

» Aber nicht, wenn der Widerstand am invertierenden Eingang fehlt.
»
» Edit.
» Ach du Scheiße da fehlt ja auch der gegenkopplungswiderstand.

» Du hast noch nichts verstanden!

So ist es, und deshalb mögen wir dem Ingo auf die Sprünge helfen. Und womit tut man dies zum Bleistift, äh ich meine zum Beispiel? Immer diese dummen Schreibfehler. Ich könnte mir eine runterhauen.

Aber lassen wir das. Es ist das ELKO, das weiterhilft!

Möge der Ingo die folgenden Links wohlwollend für sich selbst zu Gemüte führen.

Damit beginnt's,lieber Ingo:

. . . . "Anwendungen mit Operationsverstärker"
. . . . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/index.htm#a6

Und jetzt das hier:

. . . . "Invertierender Verstärker"
. . . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210141.htm

. . . . . .

An Ingo: Der Eingangswiderstand hat den Wert von R1. Wenn Du ein viel höherer Eingangswiderstand haben willst, musst Du dieser Schaltung zusätzlich ein nichtinvertierender Spannungsfolger mit Verstärkung 1 vorschalten:

. . . . .
. . . . . . . Quelle: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.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

» Aber nicht, wenn der Widerstand am invertierenden Eingang fehlt.
»
» Edit.
» Ach du Scheiße da fehlt ja auch der Gegenkopplungswiderstand.
»
» Du hast noch nichts verstanden!

Das Beispiel stammt von einem Forenmitglied.

Gruß
Ingo

Danke.

Zum Spannungsfolger hätte ich noch ein Problem. Durch die direkte Gegenkopplung wird die Ausgangsspannung auf die Eingangsspannung gegengekoppelt. Also ergibt sich eine Spannungsdifferenz von 0V. Aber gilt das nur für den eingeschwungenen Zustand? Weil die Ausgangsspannung ist doch im ersten Moment die verstärkte Eingangsspannung.

Gruß
Ingo

» Aber gilt das nur für den eingeschwungenen Zustand?

Normaler Weise schwingt da nichts. Was du wahrscheinlich meinst, ist die Verzögerung zwischen Ein- und Ausgangsspannung. Diese hängt vom OPV ab, aber schwingen sollte da nichts.

» Weil die Ausgangsspannung ist doch im ersten Moment die verstärkte Eingangsspannung.

Nicht im ersten Moment, sondern ständig, weshalb er auch SpannungsFOLGER heißt.

» » Aber gilt das nur für den eingeschwungenen Zustand?
»
» Normaler Weise schwingt da nichts. Was du wahrscheinlich meinst, ist die
» Verzögerung zwischen Ein- und Ausgangsspannung. Diese hängt vom OPV ab,
» aber schwingen sollte da nichts.
»
» » Weil die Ausgangsspannung ist doch im ersten Moment die verstärkte
» Eingangsspannung.
»
» Nicht im ersten Moment, sondern ständig, weshalb er auch SpannungsFOLGER
» heißt.


Mist ich verstehe es nicht.
Wenn aber die rückgekoppelte Spannung die verstärkte Eingangsspannung ist, dann geht die Differenz am OPV doch stark unter 0V?

Gruß
Ingo

Hallo
»
» Das Beispiel stammt von einem Forenmitglied.
»
ja, und zwar von mir! nur war mein Beispiel auf den invertierenden Verstärker bezogen, und nicht auf den Spannungsfolger. Das Signal direkt auf den Eingang zu legen und dann noch mit dem Ausgang zu verbinden geht selbstverständlich nicht!. Und ein "invertierender Spannungsfolger" ist ein Widerspruch in sich - die Spannung "folgt" ja nicht mehr, sondern macht das Gegenteil, da sie ja invertiert wird. Ein Spannungsfolger kann also nur nichtinvertierend sein.

Dein Gedankenkonstrukt ist zunächst ein klarer Kurzschluß. OK, dann bauen wir einen Eingangswiderstand (vom Schaltungseingang zum inv. Eingang des OPV) ein, Ausgang und inv. Eingang wären aber noch direkt verbunden. Was passiert? es würde ein Strom durch den Eingangswiderstand fließen, der sofort vom OPV kompensiert wird. Da aber kein GK-Widerstand vorhanden ist (Verbindung = 0 Ohm!), bleibt die Ausgangsspannung des OPV bei 0V, auch wenn ein Strom fließt und der OPV seine Eingangsspannung damit auf "0" hält. Mit dem Widerstand in der GK hast Du dann einen Spannungsabfall und damit eben auch eine vom Widerstand abhängige Verstärkung. Sind der Eingangswiderstand und der GK-Widerstand gleich, so wäre auch die Verstärkung =-1. Im Vergleich zum Spannungsfolger entspricht hier aber der Eingangswiderstand der Schaltung dem Widerstand zwischen Eingang der Schaltung und dem inv. Eingang des OPV. Beim Spannungsfolger mit idealen OPV wäre der Eingangswiderstand unendlich hoch.

Hartwig

» Danke.
»
» Zum Spannungsfolger hätte ich noch ein Problem. Durch die direkte
» Gegenkopplung wird die Ausgangsspannung auf die Eingangsspannung
» gegengekoppelt. Also ergibt sich eine Spannungsdifferenz von 0V. Aber gilt
» das nur für den eingeschwungenen Zustand?

Genau so ist es.

» Weil die Ausgangsspannung ist doch im ersten Moment die verstärkte Eingangsspannung.

Richtig, und das ist die sogenannte Leerlauf-Verstärkung. Diese hat einen Wert in der Grössenordnung von 100'000. Allerdings gilt das nur für DC und sehr niedrige Frequenzen bis maximal einige 100 Hz, für Mittelfrequent-Opamps, wie z.B. TL071, LF356 etc.

Je höher die Eingangsfrequenz ist um so niedriger wird die Leerlauf-Verstärkung (Open-Loop-Gain) und dies hat zur Folge, dass die Formel zur Verstärkungsberechnung dann komplexer wird, wenn der Unterschied zwischen Gegenkopplungs- und Leerlaufverstärkung nicht mehr so gross ist. Will man dieses Problem nicht, muss man ein Opamp einsetzen mit höherer Einheitsverstärkung (Unity-Gain-Bandbreite). Wobei das so auch nur gilt, wenn man auf so niedrige Verstärkung angewiesen ist.

Mehr Tiefe zur dieser Thematk, praxisorientiert, findest Du in diesem Elektronik-Minikurs:
. . . . . . "Operationsverstärker I"
. . . . . . . . . . http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa1.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

es gibt keinen invertierenden Spannungsfolger! Spannungsfolger: Ua = Ue.
Ua = - Ue bedeutet, das die Spannung nicht folgt, sondern genau das Gegenteil macht! Daher einfach nur Inverter bzw. invertierender Verstärker mit V=1. Das ist aber im Vergleich zu Spannungsfolger eine ganz andere Schaltung!

Hallo Thomas,
Deine Antwort ist korrekt bei der Fragestellung - nur habe ich den Eindruck, das die Frage auch aus Unkenntnis der Grundfunktion eines OPV gestellt wurde. Da reicht zur Erklärung der ideale OPV vollkommen, erst wenn Ingo die Grundschaltungen damit verstanden hat, kann er sich den nicht-idealen Gegebenheiten widmen. Deine Erklärungen im Elko sind dafür natürlich super geeignet, nur sollte man den Anfang verstanden haben....
Grüße
Hartwig

Das ist der Spannungsfolger. Und nur darüber reden wir hier.



Eigentlich ist es so, dass der OPV ein Null-Volt-Differenzverstärker ist, simpel ausgedrückt. Er ist in dieser Schaltung immer bemüht, die Spannungsdifferenz an seinen Eingängen auf Null zu halten. Legst du am nichtinvertierenden Eingang eine Spannung an, erstmal egal welcher Betrag, steigt die Ausgangsspannung an. Da wir diese Ausgangsspannung auf den invertierenden Eingang rückführen, steigt auch diese Spannung an. Ist der gleiche Betrag erreicht, steigt die Ausgangsspannung nicht weiter an, bleibt stehen. Jetzt ist nämlich die Differenz wieder Null.

Legst du 1,4V an den nichtinvertierenden Eingang an, steigt die Ausgangsspannung solange an, bis am invertierenden Eingang ebenfalls 1,4V anliegen.

Ändert sich die Eingangsspannung, folgt die Ausgangsspannung also der Eingangsspannung bis die Differenz wieder Null ist. Das nennt man dann folgen. Die Ausgangsspannung folgt der Eingangsspannung -> Spannungsfolger.

Dein Titel ist falsch, es gibt keinen invertierenden Spannungsfolger.

» » Aber gilt das nur für den eingeschwungenen Zustand?
»
» Normaler Weise schwingt da nichts. Was du wahrscheinlich meinst, ist die
» Verzögerung zwischen Ein- und Ausgangsspannung. Diese hängt vom OPV ab,
» aber schwingen sollte da nichts.

Das stimmt im Prinzip. Ist halt eine oft gebrauchte Redewendung.

» » Weil die Ausgangsspannung ist doch im ersten Moment die verstärkte
» Eingangsspannung.
»
» Nicht im ersten Moment, sondern ständig, weshalb er auch SpannungsFOLGER
» heißt.

Was passiert ist folgendes: Gibt man eine steilflankige Spannung in den Opamp, erzeugt dies zwischen den beiden Opampeingängen kurzzeitig einen Spannungsimpuls, eben bis zur richtigen Ausgangsspannung. In diesem Zustand, nach der Flanke verzögert, ist die Spannung zwischen den beiden Opampeingängen wieder nahe 0 V, - ausser bei höheren Signalfrequenzen, wie ich angedeutet habe.

--
Gruss
Thomas

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» Hallo Thomas,
» Deine Antwort ist korrekt bei der Fragestellung - nur habe ich den
» Eindruck, das die Frage auch aus Unkenntnis der Grundfunktion eines OPV
» gestellt wurde. Da reicht zur Erklärung der ideale OPV vollkommen, erst
» wenn Ingo die Grundschaltungen damit verstanden hat, kann er sich den
» nicht-idealen Gegebenheiten widmen. Deine Erklärungen im Elko sind dafür
» natürlich super geeignet, nur sollte man den Anfang verstanden haben....

Da hast Du schon recht. Aber mit seiner weiteren Frage, die er stellte, dachte ich, dass er rasch die Schwelle zum koplexeren Verständnis anstrebt. Das war dann meine Motivation, ein Schritt weiter zu gehen. Ohne ein solches Feedback, halte ich mich zurück.

Es gilt auch der Grundsatz, immer ein bisschen - aber wirklich nur ein bisschen - mehr fordern, als man denkt was möglich ist. Das geht auf eine lange Folge von persönlichen Lernerfahrungen zurück. Kurz zusammengefasst: Fordern aber nicht überfordern.

--
Gruss
Thomas

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Hallo Thomas,
»
» Es gilt auch der Grundsatz, immer ein bisschen - aber wirklich nur ein
» bisschen - mehr fordern, als man denkt was möglich ist. Das geht auf eine
» lange Folge von persönlichen Lernerfahrungen zurück. Kurz zusammengefasst:
» Fordern aber nicht überfordern.
das sehe ich auch so , aber jetzt geht es erstmal in den Biergarten!
Grüße
Hartwig

Hallo Hartwig,

» das sehe ich auch so , aber jetzt geht es erstmal in den Biergarten!

Als ich das gelesen habe, habe ich ganz dumm reingeguckt und mich gefragt, wie lange muss dieser Hartwig bis zum Biergarten laufen. Ich müsste gut 20 Minuten.

--
Gruss
Thomas

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