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Board-AnsichtPotentiale verbinden [Teil 1] (Schaltungstechnik)
verfasst von Kamikatse
, 29.05.2005, 21:34 Uhr
Vorab Masse ist nur ein Wort und bezeichnet nur einen Bezug.
Man muss sich dabei klar machen, dass es einen Punkt mit +5V oder +12V nicht gibt. Auch Punkte mit negativen Spannungen gibt es nicht.
Eine Spannung existiert nur zwischen 2 Punkten und der eine wird dabei (meist) als Nullpunkt definiert.
-12V und 0V, -6V und +6V oder 0V und +12V ist das gleiche. Eine Spannungsquelle mit 12V Spannungsdifferenz. Nur der Nullpunkt ist unterschiedlich definiert.
» ein gewöhnlicher OP hat jeweils einen Pin für positive und negative
» versorgungsspannung. In meinem Fall ist die negative Versorgungsspannung
» eben die Masse vom Netzteil.
Wer sagt, dass das Netzteil eine Masse hat und wo die liegt? Und was hat die Netzteilmasse mit der virtuellen OpAmp-Masse zu tun?
Also ein OpAmp wird mit einer Spannungsdifferenz betrieben, wobei die negativere Spannung an den Negativen Pin der Betriebsspannung kommt. Soweit klar. Gut, die Masse, auf die der OpAmp sich nun bezieht, liegt genau dazwischen. Auf die wird auch die Ausgangsspannung bezogen.
Ein Netzteil bietet grob gesagt nur eine Spannungsdifferenz. Wo die Masse liegt wird eigentlich definiert.
» Dann hat man einen positiven sowie negativen
» Eingang, sowie einen Ausgang (Offsetabgleich, Biasstromkompensation etc.
» lasse ich mal aussen vor). Die Spannungen von den Eingängen und vom
» Ausgang müssen ja einen Bezugspotential haben. Diese Spannungen werden
» also auf die negative Versorgung bzw. auf Masse bezogen.
Richtig, die Spannungen müssen einen Bezug haben. Aber sie werden nicht auf die neagtive oder positive Versorgungsspannung bezogen, sondern auf die OpAmp-Masse, die nicht gleich deiner Netzteilmasse ist.
» Eine Spannung ist aber nichts anderes als die Differenz zweier Potentiale.
Eine Spannung ist vereinfacht gesagt ein Potential zwischen zwei Punkten.
Theoretisch hast du zwar recht, ABER die Definition über die 2 Potentiale hat einen üblen Nachgeschmack. Die dabei gemachten Einschränkungen werden meist vergessen.
'Ein einzelner Punkt hat ein Potential' Dieser Satz ist zwar irgendwie richtig, aber nicht vollständig. Was hierbei nicht gesagt wurde ist, dass es hierbei um ein unendlich ausgedehntes Potentialfeld geht, dessen Nullpotential in einer unendlichen Entfernung definiert ist. Das Potential des Punktes ist dabei auf den unendlich weit entfernten Punkt bezogen.
'Das Potential zwischen zwei Punkten ist gleich der Differenz der Punktpotentiale' Auch da fehlt ein Kriterium. Die beiden Punkte müssen sich innerhalb des selben Potentialfeldes sein. Sind sie nicht im gleichen Feld, wird ein (ich nenn es mal) Sprungpunkt benötigt. Dieser stellt eine Verbindung zwischen den Potentialen dar. An diesem Punkt wird von einem Potential in das andere übergegangen.
» Wo diese Potentiale liegen ist im Prinzip egal. Deshalb benötigt man ein
» Bezugspotential (wie z.B. das Erdpotential) um die Spannungen entsprechend
» messen zu können. Dabei ist es wichtig sich immer auf ein einheitliches
» Bezugspotential zu beziehen.
Für die Messung einer Spannung benötigt man nur 2 Punkte innerhalb des Potentialfeldes.
Bei Schaltungen ist ein einheitliches Potential notwendig, bei einer reinen Spannungsmessung nicht.
» D.h. Masse ist nicht gleich Masse. Zwei Massen können also ein
» unterschiedliches Potential aufweisen.
Das ist so auch nicht ganz richtig. Es hängt immer von der Schaltung ab. Wie gesagt, Masse ist eine Definition.
Ok, ein kleines Beispiel:
Nimm einen Ringkerntrafo 230V zu 12V (wie immer, 230V sind böse, nicht anfassen und Vorsicht!)
Die Sekundärseite hat 2 Anschlüsse. Nimm ein Multimeter und messe die Spannung eines Anschlusses gegen Erde (Heizung, Wasserleitung etc.). Es wird dir 0V anzeigen. Was für eine Spannung hat dann die andere Leitung der Sekundärseite gegen Erde??
Genau, ebenfalls 0V. Und dennoch ist die Spannung zwischen den Anschlüssen 12V. Du kannst gleichrichten und mit einem Elko stabilisieren und noch viel mehr. Du wirst keine Spannung von einem Anschluss zur Erde bekommen. Erst wenn ein Anschluss mit Erde verbunden ist, hat der andere eine Spannung zur Erde, denn nur dann sind die Potentialfelder verbunden.
» Deshalb muss meine Signalspannung bezogen auf die Masse des OPs nicht mehr
» 0...1 V ausweisen, sondern kann andere Werte annehmen.
Wenn die Signalmasse mit der OpAmp-Masse verbunden ist, schon. Hierbei ist es nur wichtig zu wissen was die OpAmp-Masse ist. Sie ist nicht mit der Netzteilmasse gleichzusetzen. (Gilt nur im Spezielfall)
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Greez
Kami
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Die letzte Stimme, die man hört,
bevor die Welt explodiert,
wird die Stimme eines Experten sein,
der da sagt:
"Das ist technisch unmöglich!"
Peter Ustinov
Gesamter Thread:
, 29.05.2005, 16:09, 29.05.2005, 21:34, 29.05.2005, 21:34, 30.05.2005, 00:16