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Nachdem ich jetzt meine groben Gedankenfehler und Verständnisschwierigkeiten ausgeräumt habe, will ich noch einmal auf den einfachsten Präzisionsgleichrichter eingehen.
Starten wir mit folgender Schaltung:
https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zisionsgleichrichter#/media/File:Op-Amp_Precision_Rectifier_simple.svg

Was mir sofort auffällt ist, dass wir es hier mit einer nichtinvertierenden Verstärkerstruktur zutun haben. Es ist der nichtinvertierende Verstärker, bei dem der Widerstand, der direkt am Ausgang der Schaltung liegt, gegen eine Diode ausgetauscht wurde.

Sagen wir jetzt, dass die Diode eine Durchlassspannung von 0,5V habe und das Sinussignal, das am nichtinvertierenden Eingang anliegt, weise eine Amplitude von 0,2V auf. Sobald das Sinussignal anliegt, verstärkt der OPV dieses mit seiner Leerlaufverstärkung. Wenn die Ausgangsspannung des OPVs die Durchlassspannung der Diode erreicht hat, wird die Durchlassspannung direkt auf den nichtinvertierenden Eingang zurückgekoppelt. Die Rückkopplung ist dabei spannungsfolgend.
Nun ist aber noch kein Gleichgewichtszustand erreicht, da die Differenzspannung noch nicht null ist.

An dieser Stelle verstehe ich den folgenden Satz nicht:
"Die Ausgangsspannung U* direkt am Ausgang des OPVs lässt die Diode leitend werden und koppelt die Spannung an den invertierenden Eingang zurück. Für die positive Halbwelle ist die Eingangsdifferenzspannung am OPV 0 Volt. Die Ausgangsspannung Ua am Widerstand folgt daher exakt der Eingangsspannung"
http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/aktivglr.html

Die zurückgekoppelte Spannung direkt nachdem Anlegen ist jedoch noch nicht gleich der Eingangsspannung, sondern es ist die Durchlassspannung der Diode.
Bezieht der Autor sich auf den ausgeregelten Zustand?

Irgendwas fehlt noch in meinem Wissen.


Gruß
Ingo

» Nachdem ich jetzt meine groben Gedankenfehler und
» Verständnisschwierigkeiten ausgeräumt habe, will ich noch einmal auf den
» einfachsten Präzisionsgleichrichter eingehen.
» Starten wir mit folgender Schaltung:
» https://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zisionsgleichrichter#/media/File:Op-Amp_Precision_Rectifier_simple.svg
»
» Was mir sofort auffällt ist, dass wir es hier mit einer nichtinvertierenden
» Verstärkerstruktur zutun haben. Es ist der nichtinvertierende Verstärker,
» bei dem der Widerstand, der direkt am Ausgang der Schaltung liegt, gegen
» eine Diode ausgetauscht wurde.
»
» Sagen wir jetzt, dass die Diode eine Durchlassspannung von 0,5V habe und
» das Sinussignal, das am nichtinvertierenden Eingang anliegt, weise eine
» Amplitude von 0,2V auf. Sobald das Sinussignal anliegt, verstärkt der OPV
» dieses mit seiner Leerlaufverstärkung. Wenn die Ausgangsspannung des OPVs
» die Durchlassspannung der Diode erreicht hat, wird die Durchlassspannung
» direkt auf den nichtinvertierenden Eingang zurückgekoppelt. Die
» Rückkopplung ist dabei spannungsfolgend.
» Nun ist aber noch kein Gleichgewichtszustand erreicht, da die
» Differenzspannung noch nicht null ist.
»
» An dieser Stelle verstehe ich den folgenden Satz nicht:
» "Die Ausgangsspannung U* direkt am Ausgang des OPVs lässt die Diode leitend
» werden und koppelt die Spannung an den invertierenden Eingang zurück. Für
» die positive Halbwelle ist die Eingangsdifferenzspannung am OPV 0 Volt. Die
» Ausgangsspannung Ua am Widerstand folgt daher exakt der Eingangsspannung"
» http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/aktivglr.html
»
» Die zurückgekoppelte Spannung direkt nachdem Anlegen ist jedoch noch nicht
» gleich der Eingangsspannung, sondern es ist die Durchlassspannung der
» Diode.
» Bezieht der Autor sich auf den ausgeregelten Zustand?
»
» Irgendwas fehlt noch in meinem Wissen.
»
»
» Gruß
» Ingo

Natürlich bezieht sich das auf den "eingeschwungenen" Zustand. Beim "Einschwingen" geht es um ns, wenn jemand von einem Sinussignal spricht ist in der Regel NF gemeint. Bei höheren Frequenzen bedarf es schon einiger Klimmzüge.

Die erste Differenz zwischen Eingangsspannung und Durchlassspannung (rückgekoppelte Spannung) der Diode wird verstärkt usw. bis ein Spannungsgleichgewicht entsteht?
Es ist in diesem Fall eben nicht so, dass der Verstärker direkt bis zur Eingangsspannung fährt.

PS: DIese Elektronik-Tutor-Seite ist ein der schlechtesten Elektronik-Seiten.

Gruß
Ingo

» Die erste Differenz zwischen Eingangsspannung und Durchlassspannung
» (rückgekoppelte Spannung) der Diode wird verstärkt usw. bis ein
» Spannungsgleichgewicht entsteht?

Beim gegengekoppelten Verstäker ist das so, und zwar auf den Eingang des Verstärkers bezogen. Der Verstärker weiß aber nicht, wie groß sein Ausgangssignal ist. Er sorgt halt dafür, dass genug Strom durch die Diode fließt, damit die Bedingung Ue- = Ue+ gegeben ist. Am Schaltungsausgang (Kathode der Diode/Widerstand) sieht man für positive Spannungen das Verhalten eines Spannungsfolgers. Da die Diode jedoch eine Schwellspannung hat, muß der Verstärker an seinem Ausgang eine um die aktuelle Schwellspannung erhöhte Spannung liefern, damit die Eingangsbedingung erfüllt wird.
Für negative EIngangsspannungen wird die Diode in Sperrichtung betrieben. Jetzt hate die Diode zwar je nach Typ einen geringen Sperrstrom, aber der wird weitgehend durch den Widerstand abgeleitet und führt daher nur zu einem geringen Fehler.

» Es ist in diesem Fall eben nicht so, dass der Verstärker direkt bis zur
» Eingangsspannung fährt.

Bei negativer Eingangsspannung schon. Da ist die Diode gesperrt, die Gegenkopplung unterbrochen.
»
Gruß
Hartwig

» Beim gegengekoppelten Verstäker ist das so, und zwar auf den Eingang des
» Verstärkers bezogen. Der Verstärker weiß aber nicht, wie groß sein
» Ausgangssignal ist. Er sorgt halt dafür, dass genug Strom durch die Diode
» fließt, damit die Bedingung Ue- = Ue+ gegeben ist. Am Schaltungsausgang
» (Kathode der Diode/Widerstand) sieht man für positive Spannungen das
» Verhalten eines Spannungsfolgers. Da die Diode jedoch eine Schwellspannung
» hat, muß der Verstärker an seinem Ausgang eine um die aktuelle
» Schwellspannung erhöhte Spannung liefern, damit die Eingangsbedingung
» erfüllt wird.
» Für negative EIngangsspannungen wird die Diode in Sperrichtung betrieben.
» Jetzt hate die Diode zwar je nach Typ einen geringen Sperrstrom, aber der
» wird weitgehend durch den Widerstand abgeleitet und führt daher nur zu
» einem geringen Fehler.


Leider verstehe ich das nicht.
Es wird doch im ersten Moment nach dem Anlegen des Eingangssignals die Durchlassspannung der Diode zurückgekoppelt. Der Verstärker kann doch erst durch Verstärkung dieser neuen Differenz aus Eingangssignal-Durchlassspannung das Spannungsgleichgewicht herstellen.

Gruß
Ingo

» Beim gegengekoppelten Verstäker ist das so, und zwar auf den Eingang des
» Verstärkers bezogen. Der Verstärker weiß aber nicht, wie groß sein
» Ausgangssignal ist. Er sorgt halt dafür, dass genug Strom durch die Diode
» fließt, damit die Bedingung Ue- = Ue+ gegeben ist. Am Schaltungsausgang
» (Kathode der Diode/Widerstand) sieht man für positive Spannungen das
» Verhalten eines Spannungsfolgers. Da die Diode jedoch eine Schwellspannung
» hat, muß der Verstärker an seinem Ausgang eine um die aktuelle
» Schwellspannung erhöhte Spannung liefern, damit die Eingangsbedingung
» erfüllt wird.
» Für negative EIngangsspannungen wird die Diode in Sperrichtung betrieben.
» Jetzt hate die Diode zwar je nach Typ einen geringen Sperrstrom, aber der
» wird weitgehend durch den Widerstand abgeleitet und führt daher nur zu
» einem geringen Fehler.


Achso, jetzt habe ich es verstanden. Der OPV kann den Strom durch die Diode auch noch beeinflussen und der bestimmt wiederum die Spannung an der Diode und damit die rückgekoppelte Spannung. Der OPV erzeugt dann an seinem Ausgang einen Strom, der durch die Diode die Eingangsspannung an der Diode abfallen lässt.
Richtig?


Gruß
Ingo

» » Beim gegengekoppelten Verstäker ist das so, und zwar auf den Eingang des
» » Verstärkers bezogen. Der Verstärker weiß aber nicht, wie groß sein
» » Ausgangssignal ist. Er sorgt halt dafür, dass genug Strom durch die
» Diode
» » fließt, damit die Bedingung Ue- = Ue+ gegeben ist. Am Schaltungsausgang
» » (Kathode der Diode/Widerstand) sieht man für positive Spannungen das
» » Verhalten eines Spannungsfolgers. Da die Diode jedoch eine
» Schwellspannung
» » hat, muß der Verstärker an seinem Ausgang eine um die aktuelle
» » Schwellspannung erhöhte Spannung liefern, damit die Eingangsbedingung
» » erfüllt wird.
» » Für negative EIngangsspannungen wird die Diode in Sperrichtung
» betrieben.
» » Jetzt hate die Diode zwar je nach Typ einen geringen Sperrstrom, aber
» der
» » wird weitgehend durch den Widerstand abgeleitet und führt daher nur zu
» » einem geringen Fehler.
»
»
» Achso, jetzt habe ich es verstanden. Der OPV kann den Strom durch die Diode
» auch noch beeinflussen und der bestimmt wiederum die Spannung an der Diode
» und damit die rückgekoppelte Spannung. Der OPV erzeugt dann an seinem
» Ausgang einen Strom, der durch die Diode die Eingangsspannung an der Diode
» abfallen lässt.
» Richtig?
»
»
» Gruß
» Ingo

---
Hier hast dann auch was zum Vergleichen:



Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» » » Beim gegengekoppelten Verstäker ist das so, und zwar auf den Eingang
» des
» » » Verstärkers bezogen. Der Verstärker weiß aber nicht, wie groß sein
» » » Ausgangssignal ist. Er sorgt halt dafür, dass genug Strom durch die
» » Diode
» » » fließt, damit die Bedingung Ue- = Ue+ gegeben ist. Am
» Schaltungsausgang
» » » (Kathode der Diode/Widerstand) sieht man für positive Spannungen das
» » » Verhalten eines Spannungsfolgers. Da die Diode jedoch eine
» » Schwellspannung
» » » hat, muß der Verstärker an seinem Ausgang eine um die aktuelle
» » » Schwellspannung erhöhte Spannung liefern, damit die Eingangsbedingung
» » » erfüllt wird.
» » » Für negative EIngangsspannungen wird die Diode in Sperrichtung
» » betrieben.
» » » Jetzt hate die Diode zwar je nach Typ einen geringen Sperrstrom, aber
» » der
» » » wird weitgehend durch den Widerstand abgeleitet und führt daher nur zu
» » » einem geringen Fehler.
» »
» »
» » Achso, jetzt habe ich es verstanden. Der OPV kann den Strom durch die
» Diode
» » auch noch beeinflussen und der bestimmt wiederum die Spannung an der
» Diode
» » und damit die rückgekoppelte Spannung. Der OPV erzeugt dann an seinem
» » Ausgang einen Strom, der durch die Diode die Eingangsspannung an der
» Diode
» » abfallen lässt.
» » Richtig?
» »
» »
» » Gruß
» » Ingo
»
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»
» Grüße
» Gerald
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Danke, aber Schaltungen sind im Moment nicht so wichtig für mich.
Wichtiger für mich ist erst, warum meine Gedankengänge falsch sind. Sogar die Lösung ist nur sekundär.


Gruß
Ingo

Hallo
»
»
» Leider verstehe ich das nicht.
» Es wird doch im ersten Moment nach dem Anlegen des Eingangssignals die
» Durchlassspannung der Diode zurückgekoppelt.

Gehe mal für eine gegengekoppelte Schaltung von diesen Voraussetzungen aus:
- vergiß mal das Zeitverhalten wie "im ersten Moment"....
- Der OPV interessiert sich nicht für sein augenblickliches Ausgangssignal!
- Die "interne" Verstärkung des OPV ist hoch, real > 100 000, ideal gegen unendlich. Und die ist immer so hoch! Nur die äußere Gegenkopplung bewirkt eine definierte Verstärkung.

» Der Verstärker kann doch erst
» durch Verstärkung dieser neuen Differenz aus
» Eingangssignal-Durchlassspannung das Spannungsgleichgewicht herstellen.

fast richtig, nur es gibt keine "neue" Differenz! Sobald der Verstärker ein positives Signal bekommt, reagiert er. Würde die Diode fehlen, würde jede Eingangsspannung sehr hoch verstärkt werden (real z. B. 100 000x oder mehr), das schafft er nicht und der Ausgang zeigt halt die höchst mögliche Spannung, knapp unter der Versorgungsspannung also.
Da wir jetzt die Diode im Spiel haben, fängt diese an zu leiten, sobald die Schwellspannung überschritten wird. Dadurch Bekommt der OPV über die Diode während des Anstieges der Ausgangsspannung eine Eingangsspannung, die sofort der Spannungsdifferenz am Eingang entgegenwirkt. Durch den Widerstand R lag der inv. Eingang ja praktisch an Masse, ein Signal lag am nicht-inv. Eingang. Durch das hochverstärkte zurückgeführte (gegengekoppelte) Signal wird die Eingangsspannungsdifferenz geringer und ist dann sehr schnell (mit weiter steigender Ausgangsspannung des OPV) bei 0 angelangt. Jetzt ist die Spannung am R gleich der positiven Eingangsspannung, die Ausgangsspannung des OPV ist so groß, dass dieser Zustand gehalten wird. Damit dürfte sie bei Ue+ +0,7V liegen. Wie Du auch beim Spannungsfolger sagtest, nähert sich die Spannung an R bei Anlegen des Signals an den Eingang mit der Slew-rate eben diesem Eingangssignal. Dazu vergleicht der OPV praktisch seine beiden Eingänge und hält das Ausgangssignal, sobald die Eingangsbedingung erfüllt ist.
Grüße
Hartwig

Danke, ist denn folgende Formulierung auch richtig?
Der OPV kann den Strom durch die Diode auch noch beeinflussen und der bestimmt wiederum die Spannung an der Diode und damit die rückgekoppelte Spannung. Der OPV erzeugt dann an seinem Ausgang einen Strom, der durch die Diode die Eingangsspannung an der Diode abfallen lässt.

Gruß
Ingo

Hallo Gerald,
» ---
» Hier hast dann auch was zum Vergleichen:
»
»

Wat is´ne Dampfmaschin´? Da stelle ma uns mal janz dumm, und sagen, en Dampfmaschin´ iss ne jroße, runde, schwarze Raum mit zwei Löchern. Durch das eine kommt der Dampf rein, un das andere krieje ma späta ...

die letzten 6 Worte......

Grüße
Hartwig

» Danke, ist denn folgende Formulierung auch richtig?
» Der OPV kann den Strom durch die Diode auch noch beeinflussen
ja, das kann und tut er

» und der bestimmt wiederum die Spannung an der Diode
die Spannung an der Diode bestimmt er allenfalls indirekt, sie interessiert ihn nicht

» und damit die rückgekoppelte Spannung.

Man kann für die Gegenkopplung entweder den Strom oder die Spannung betrachten. Es kommt auf das Gleiche hinaus. Der gegengekoppelteOPV ändert sein Ausgangssignal halt so, daß die Eingangsbedingung U- =U+ erfüllt ist. Widerstände oder Dioden im Gegenkopplungspfad werden vom OPV schlicht mit der Spannung beaufschlagt, die die Eingangsbedingung U+ = U- erfüllt.


Der OPV erzeugt dann an seinem Ausgang einen Strom, der durch die
» Diode die Eingangsspannung an der Diode abfallen lässt.

nein, das ist falsch! an der Diode fällt die Schwellspannung ab. Die Eingangsspannung liegt am Widerstand!
»
» Gruß
» Ingo

Gruß

Hartwig

» Hallo Gerald,
» » ---
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» Dampfmaschin´ iss ne jroße, runde, schwarze Raum mit zwei Löchern. Durch
» das eine kommt der Dampf rein, un das andere krieje ma späta ...
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» die letzten 6 Worte......
»
» Grüße
» Hartwig

---
so'n etwa na wenste wat in de Dampf reinredest mus det dan wat wiede an Dampfplaudere rauskrieche...
Hab i'k det jud in deitsch übersetst??
---

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» » Danke, ist denn folgende Formulierung auch richtig?
» » Der OPV kann den Strom durch die Diode auch noch beeinflussen
» ja, das kann und tut er
»
» » und der bestimmt wiederum die Spannung an der Diode
» die Spannung an der Diode bestimmt er allenfalls indirekt, sie interessiert
» ihn nicht
»
» » und damit die rückgekoppelte Spannung.
»
» Man kann für die Gegenkopplung entweder den Strom oder die Spannung
» betrachten. Es kommt auf das Gleiche hinaus. Der gegengekoppelteOPV ändert
» sein Ausgangssignal halt so, daß die Eingangsbedingung U- =U+ erfüllt ist.
» Widerstände oder Dioden im Gegenkopplungspfad werden vom OPV schlicht mit
» der Spannung beaufschlagt, die die Eingangsbedingung U+ = U- erfüllt.
»
»
» Der OPV erzeugt dann an seinem Ausgang einen Strom, der durch die
» » Diode die Eingangsspannung an der Diode abfallen lässt.
»
» nein, das ist falsch! an der Diode fällt die Schwellspannung ab. Die
» Eingangsspannung liegt am Widerstand!
» »
» » Gruß
» » Ingo
»
» Gruß
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» Hartwig

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Einen kleinen Satz will ich noch reinstellen:
Bitte differenziellen Widerstand der Diode nicht vergessen.
Dahingehend, wo' dabei der Abgriff der Rückkopplung ist.

Grüße
Gerald
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Hallo Gerald und alli andere wo do mitluege und mitläse dient,

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» so'n etwa na wenste wat in de Dampf reinredest mus det dan wat wiede an
» Dampfplaudere rauskrieche...
» Hab i'k det jud in deitsch übersetst??
» ---

Baselditsch vom Däig:

Jäääää was isch denn do bassiert. Nundefahnenomol! Do goht me äifach mit der Spannig am Ygang vom Opämp unter d'Ärde (GND) und scho hesch e aaaaa aktive Glychrichter. I muess das emol im Sepp vom Schariwari verzelle, will das isch eppis fir die nägschti Faaasnacht. Es wird e Latärne gäh mit däre Zäichnig druf.

(ELKO-Original-Standard-Sprache: die obere Zeichnung ist gemeint)

Am Morgesträich kas denn jede gseh. Pfiffe und Drummler iebe (üben) denn e äxtra Lied i, 's Lied vom Dampfmaschine-Glychrichter.
I lach mer jetz scho dr Ranze (Bauch) voll.

So, aber jetz isch Schluss mit myne fuuule Sprich (Sprüche). Die vom Gerald zäigte Dampf-Glychrichter funktioniere. I ha 's emol imene Ami-Elegdronigheftli gseh. Die arme Ami mien an alle Egge spare. Au bi dr Diode. D'Ami bruche 's Gäld halt fir die wytere Grieg im Nohe Oschte. Was fir e veruggti Wält isch das worde. Do kunnt äine älläi nimme drus. I by jetz mied worde....

--
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

Moin zusammen.

Habe jetzt den Präzisionsgleichrichter verstanden. Würde gerne für den letzten Schliff noch einmal den Präzisionsgleichrichter im Zeitlupentempo betrachten.
Liegt eine positive Eingangsspannung am nichtinvertierenden Eingang, steigt die Spannung am Ausgang des OPVs an bis die Durchlassspannung der Diode erreicht ist. Ab diesem Erreichen bekommt der invertierende Eingang die Durchlassspannung.

Erhöht der OPV jetzt den Ausgangsstrom damit die Diodenspannung und damit die Spannung am invertierenden Eingang gleich der Eingangsspannung wird?

Ich kann mir diese Reaktion nicht so recht vorstellen, weil währenddessen steigt doch die Eingangsspannung weiter an.

Gruß
Ingo