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Regelungsvorgang: Erst einfach, dann komplexer... (Schaltungstechnik)

verfasst von schaerer , Kanton Zürich (Schweiz), 10.04.2017, 20:14 Uhr

Hallo Ingo und andere Interessierte...

» » » Also folgt die Ausgangsspannung der Eingangsspannung erst, nachdem
» dieser
» » Regelungsvorgang abgeklungen ist?
» » » Sehe ich das richtig?
» »
» » Im Prinzip ja. Nur dieser Regelvorgang, das Einschwingen geschieht in
» » Echtzeit. Davon bekommt man als langsamer Mensch nichts mit.
»
» Vielen Dank. Puhhh, langsam sehe ich wieder Licht in der
» Schaltungstechnik.
»
» An dieser Stelle muss ich mich dann selbst korrigieren. Mit dem
» Regelvorgang meinte ich jedoch das Umherschwingen um die
» 0V-Differenzspannung. Dieser Regelvorgang geschieht jedoch nicht. Klar,
» wenn die 1,4 V an der Rückkopplung erreicht sind, wird nicht weiter
» verstärkt.
» Hatte die allgemine Regelung irgendwie im Hinterkopf. So was in der Art:
»
»
» Der Einschwingvorgang im OPV ist aber nur das Erreichen einer bestimmten
» Spannung, z. B. nachdem ein Sprung an den nichtinvertierenden Eingang des
» Spannungsfolgers gelegt wurde, richtig?

» Die Zeit dafür wird im Datenblatt mit "Settling Time" bezeichnet?

Ergänzend zum Begriff "Settling Time" die Information im Wiki:
. . . . . https://de.wikipedia.org/wiki/Einschwingzeit

Sowie Du es erklärst, gilt es es für die ideale Opampschaltung und für den realen Opamp, wenn man die Schaltung relativ niederohmig auslegt.

Praktisches Beispiel, das man jederzeit mit Opamp und Schaltung erfahren kann: Wenn man bei einer einfachen gegengekoppelten Verstärkerschaltung die Widerstände in diesem Netzwerk hochohmig realisiert, werden die parasitären Kapazitäten wirksam, weil deren kapazitiven Widerstände bei den hohen Frequenzen ein Anteil am Geschehen haben.

Das wäre z.B. die parasitäre Kapazität zwischen den beiden Leiterbahnen vom Opamp-Ausgang und zum nichtinvertierenden Eingang. Wenn da der Quellwiderstand zum nichtinvertierenden Eingang hochohmig ist, dann begünstigt diese parasitäre Kapazität eine Mitkopplung bei den höheren Frequenzen. Im schlimmsten Fall führt dies zur unerwünschten Oszillation. Das ist die überkritische Situation. Ist sie nur kritisch, dann merkt man dies beim Hochfahren der Frequenz des Eingangssignales, wenn am Ausgang die Amplitude ansteigt bis zu einer gewissen hohen Frequenz. Und danach bei noch höherer Frequenz diese Amplitude wieder sinkt. Ein Resonanzeffekt. Ich habe solche Effekte in der Praxis schon oft erlebt. Bei aktiven Filterschaltungen sind diese Effekte sogar üblich, wenn die Filtergüte diesen Effekt zulässt. Aber das ist ein anderes Thema....

Bis hier ist der Vorgang im Frequenzbereich erklärt. Betrachten wir ihn noch im Zeitbereich. Eine steilflankige Spannungsänderung (diese enhtält ein hochfrequentes Frequenzspektrum) erzeugt am Opampausgang einen richtigen Einschwingvorgang (wörtlich genommen!). Verkleinert man die parasitäre Kapazität oder/und reduziert man die Widerstandswerte des Gegenkopplungsnetzwerkes, reduziert dies die Amplitude des Einschwingvorganges entsprechend.

Für den Hartwig: Ich schreibe solche schwierigere Inhalte auch immer mit dem Bewusstsein, dass das ELKO-(Forum) sehr GOOGLE-sensitiv ist und viele Leute solche Inhalte finden, die auch in der Lage sind, mit komplexeren Inhalten etwas anzufangen. Ich antworte oft nicht nur dem Fragesteller. Deshalb, wenn ich dran denke, versuche ich die einfachen von den komplexeren Inhalten etwas auseinader zu halten. das gling mir auch nicht immer.

--
Gruss
Thomas

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Invertierender Spannungsfolger - olit, 09.04.2017, 12:53

Invertierender Spannungsfolger - und was bietet das ELKO? - schaerer, 09.04.2017, 13:22

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