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OP als Differenzverstärker - Funktionsweise (Schaltungstechnik)

verfasst von MarkF(R), 05.12.2018, 17:28 Uhr

Hallo,

ich habe eher grundlegende Fragen zur Funktionsweise eines OP als Differenzverstärker:

Die gängige Beschreibung ist, daß die Differenz der Spannungen an den beiden Eingängen gebildet, also die Spannung am i-Eingang von der am ni-Eingang subtrahiert, und dann das Ergebnis entsprechend der eingestellen Verstärkung verstärkt wird.
Aber ist das wirklich so und werden nicht vielmehr erst die Spannungen verstärkt und dann die Differenz gebildet?

Beispiel:
OP vom 324er Typ. Unipolare Spannungsversorgung 20V. Verstärkung 5. Spannung an i-Eingang 15V, Spannung am ni-Eingang 13V. Kommen am Ausgang wirklich (15-13)*5 = 10V heraus?

Und wie ist das Verhalten bei negativen Eingangsspannungen bis -0,7V bei unipolarer Spannungsversorgung: Besteht da ein Unterschied zum Funktionieren bei positiven Spannungen? Ich habe hier ein Phänomen, das ich mir nicht erklären kann - vielleicht kennt einer von euch die Lösung/Erklärung:
Ein OP 1/2 LM358 (der tut es in der konkreten Anwendung völlig und die nahezu vollständige Aussteuerung bis Masse bei unipolarer Versorgung ist conditio sine qua non) als Differenzverstärker beschaltet, 2x 22k/180k (wenn ich mich richtig erinnere, kann aber auch 22k/150k gewesen sein). Unipolare Spannungsversorgung ca. 16V. An den beiden Eingängen die aus dem oberen Bild ersichtlichen Spannungsverläufe, oben der ni-Eingang, unten der i-Eingang, 0V ist bei der flatline. D.h. der Eingang erhält kurzzeitig eine Spannung von ca. -0,7V (es sollten eigentlich -0,4V sein, da eine inverse BAT85 die negative Spannung nach Masse klemmt). Das Ausgangssignal sieht man auf dem unteren Bild oben.
Wie kommt das zustande, wie läßt sich das erklären? Erwartet hätte ich Massepegel.
Parallel dazu habe ich den zweiten 1/2 LM358 als einfachen ni-Verstärker, Schaltung wie der Diff-OP und der Einfachheit halber den Widerstand am i-Eingang auf Masse geklemmt, beschaltet und den ni-Eingang an dasselbe Signal wie der ni-Eingang beim Diff-OP gelegt. Dessen Ausgangssignal sieht man auf dem zweiten Bild unten und entspricht in etwa meiner Erwartung (naja, mit Ausnahme des während des Eingansspulses etwas weniger positiven Ausgangs, aber darauf kommt es nicht an).





Gesamter Thread:

OP als Differenzverstärker - Funktionsweise - MarkF(R), 05.12.2018, 17:28 (Schaltungstechnik)
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