Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kompensation eines Widerstandes?


von Magic E. (phix)


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Hallo an alle,

gibt es eigentlich eine Methode um den Innenwiderstand einer Quelle zu 
kompensieren. Sprich: Kann man durch Dazuschalten von irgendwelchen 
Komponenten den Innenwiderstand einer Quelle (z.B. 50 Ohm) auf nahezu 
null reduzieren?

Lg und vielen Dank!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Im Prinzip macht jeder Operationsverstärker , der als 1-fach 
nicht-invertierender Amp geschaltet ist, genau dieses. Je nach 
gefordertem Strom und Freqeunzgang am Ausgang musst du Leistungsstufen 
(Je höher die Leistung, desto geringer der Innenwiderstand ) zufügen.
Im Prinzip ist jede Leistungsendstufe eine Quelle mit sehr grenigem 
Innenwiderstand. Genau null Ohm wirst du allerdings nie erreichen, da 
die Leistung dann unendlich hoch wird.

von ... (Gast)


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Ein negativer Widerstand entsprechender Größe in Serie zum 
Innenwiderstand kann ihn vollständig kompensieren ;-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Matthias Sch. schrieb:
> eine Quelle mit sehr grenigem
> Innenwiderstand

Soll natürlich heissen : sehr geringem Innenwiderstand

von Stephan (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Im Prinzip macht jeder Operationsverstärker , der als 1-fach
> nicht-invertierender Amp geschaltet ist, genau dieses.

Genau richtig...

Wenn ich mir Deine anderen Threads (Oszi bei 500MHz, 200V, 70GOhm) aber 
so ansehe: In dem Bereich ist das ganze nicht möglich.

Diese Themen solltest du dir besser nach einem Jahr intensiver 
Beschäftigung mit einfacheren Themen.
Jede Minute vorher wäre verschwendete Zeit die Du besser zum Lernen 
nutzen solltest. Nach dem Jahr wirst Du die Ideen beerdigen, um weitere 
5 Jahre verschieben oder für spannende Gedankenexperimente nutzen 
können.

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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ja, klar geht das, wird auch in der Praxis häufiger genutzt, nennt sich 
Sense-Leitung.

von j. c. (jesuschristus)


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Oder einfach mal Kondensator für kurze Transienten.

von Roland P. (pram)


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Man kann mehrere Quellen parallel schalten, dann sinkt der 
Innenwiderstand auch :)

von Hugo (Gast)


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Ist doch einfach. Entweder einen weiteren Innenwiderstand parallel 
schalten, oder einen negativen Innenwiderstand in Reihe. Voilà

von Kevin (Gast)


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Ein Stück Draht parallel zur Spannungsquelle ist sicher die beste 
Lösung.

von ingo (Gast)


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Als BLDC-Motoren noch nicht so verbreitet waren, hat man, z.B. für 
Kassettenrecordermotoren, der Spannungsquelle auch einen negativen 
Innenwiderstand spendiert, um den Innenwiderstand der Motorwicklung zu 
kompensieren und eine halbwegs konstante Drehzahl zu erreichen.
mfG ingo

von Arsch G. (arschgwaf)


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Suche mal nach NIC (Negative Impedance Converter).

Das ist eine OP schaltung die einen negativen Widerstand erzeugt. Damit 
kann man tatsächlich WIderstände kompensieren. (EDIT: grad gesehen man 
kann sowohl als reihe als auch parallel nehmen :P ups)

Ich benutzte NICs um Schwinkreise zu entdämpfen. Es sollte jedoch auch 
gehen damit den Innenwiderstand einer Stromquelle zu kompensieren und so 
dem Verbraucher eine ideale Quelle vorzugaukeln.

http://www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/inventing_circuits/ser_nr_comp/ser_neg_res_comp.htm
http://www.circuit-fantasia.com/circuit_stories/inventing_circuits/par_nr_comp/par_neg_res_comp.htm

von Harald W. (wilhelms)


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... schrieb:

> Ein negativer Widerstand entsprechender Größe in Serie zum
> Innenwiderstand kann ihn vollständig kompensieren ;-)

Ja, so etwas macht man z.B. bei stabilisierten Netzgeräten. Solche
Regler lassen sich durchaus so einstellen, das der Innenwiderstand
negativ ist.
Gruss
Harald

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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ingo schrieb:
> Als BLDC-Motoren noch nicht so verbreitet waren, hat man, z.B. für
> Kassettenrecordermotoren,

Hehe, heute ist es genau umgekehrt: BLDC Motoren sind hipp, aber 
Kassettenrecorder gibts nicht mehr.

von MaWin (Gast)


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> Ja, so etwas macht man z.B. bei stabilisierten Netzgeräten. Solche
> Regler lassen sich durchaus so einstellen, das der Innenwiderstand
> negativ ist.

Ja, gehen tut das, man kann negative Widerstände bzw. Schaltungen mit 
negativer Widerstandskennlinie bauen, und an Spannungsquellen positiven 
Innenwiderstands anschliessen, damit die Spannung trotz Belastung nicht 
absinkt, aber wenn der Ausgleich nicht 100% sondern 100.00000001% ist 
hat man einen Oszillator gebaut. Man wird also zur Sicherheit nicht ganz 
ausgleichen.

Üblich waren Spannungsquellen negativen Widerstands übrigens bei 
Elektromotoren als Antrieb im Cassettenrecoder die unter Last fast nicht 
an Drehzahl verlieren sollten.

von Fralla (Gast)


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Jedes Schaltnetzteil welches konstate Leisung zieht ist in NIC. Deshalb 
ist bei einem Eingangsfilter auch größte Vorsicht geboten. Wenn die 
Ausgansimpedanz des Fiters an die Eingangsimpedenz des Netzteils 
herankommt hat man was Schwingfähiges. ALso je nach Eingangsspannung und 
Belastung gedämpft oder aufklingend. Da kann noch so am Regler drehen...

von Arsch G. (arschgwaf)


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Ja, wie gesagt, ich benutz NICs zum ENTdämpfen ;)

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Fralla schrieb:
> Jedes Schaltnetzteil welches konstate Leisung zieht ist in NIC.

Aus welcher Perspektive betrachtet? Vom Eingang her gesehen sicher
nicht, denn der Eingangswiderstand ist weder konstant noch negativ.

Edit: Ok, der differentielle Widerstand ist negativ.

von Magic E. (phix)


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Hallo an alle,

gibt es ein OPV, der bis zu 500MHZ oder mehr arbeitet und eine 
Ausgangsspannung von bis zu 5V liefern kann? So ein OPV koennte mir auch 
helfen. Ich habe zwar den LM6265 gefunden, allerdings scheint es das 
nicht zum Kaufen zu geben?!

Danke!

von haaeffi (Gast)


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>Kann man durch Dazuschalten von irgendwelchen Komponenten den >Innenwiderstand 
einer Quelle (z.B. 50 Ohm) auf nahezu null reduzieren?

Im HF-Bereich ist das ja garnicht sinnvoll, weil man die 50R 
Quellimpedanz oft absichtlich für die Wellenwiderstandsanpassung 
erzeugt!

Kompensiert wird die Spannungsteilung, die sich automatisch durch die 
Wellenwiderstandsanpassung ergibt, ganz einfach, in dem der Treiber- 
oder Aufholverstärker auf eine Verstärkung von 2 eingestellt ist.

Aber wieso oft hier, solltest du erst mal genau erklären, was du 
überhaupt vor hast.

>Diese Themen solltest du dir besser nach einem Jahr intensiver
>Beschäftigung mit einfacheren Themen.
>Jede Minute vorher wäre verschwendete Zeit die Du besser zum Lernen
>nutzen solltest. Nach dem Jahr wirst Du die Ideen beerdigen, um weitere
>5 Jahre verschieben oder für spannende Gedankenexperimente nutzen
>können.

Boah, was für eine unerträgliche Arroganz und das 4 Tage vor dem Fest 
der Liebe! Stephan, dein Beitrag war eine völlige geistige Niederlage...

von Arsch G. (arschgwaf)


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Elecool Phix schrieb:
> Hallo an alle,
>
> gibt es ein OPV, der bis zu 500MHZ oder mehr arbeitet und eine
> Ausgangsspannung von bis zu 5V liefern kann? So ein OPV koennte mir auch
> helfen. Ich habe zwar den LM6265 gefunden, allerdings scheint es das
> nicht zum Kaufen zu geben?!
>
> Danke!

Puh habe mal was in dem Frequenzbereich gemacht, ist aber schon her. 
Such mal nach Teilen der ECL-Familie oder OPVs die für Videoverarbeitung 
gedacht sind. Die fallen in den Geschwindigkeits bereich. Grundsätzlich 
lässt sich aber nur sagen, das eine Schaltung sich bei 500MHz komplett 
anders verhällt als bei 500Hz. Hier wirken schon kurze Kabel als Spulen 
und du Musst auf Massebezug, parsitäre Kapazitäten und Iduktivitäten 
achten. Schreib duch mal was du willst. Was auf keinen Fall klappt, ist 
dir ne OPV-Schaltung rauszusuchen, die sich jemand für niedrige 
Frequenzen ausgedacht hat und die dann 1zu1 mit nem schnellen OPV 
nachzubauen.

Wie haaeffi schon geshrieben hat ist in diesem Frequenzbereich 50Ohm 
gewollt, weil du sonst durch Fehlanpassung wesentlich mehr Leistung 
verlierst (Reflektionen...).
Schreib bitte was du genau vorhast.

von Magic E. (phix)


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Also woran ich dachte (und ich weiss nicht ibs moeglich ist) ist 
folgendes:

Mein Funktionsgenerator ist an einer BNC Buchse meiner SChaltung 
angeschlossen. Was ich nun wollte ist, dass ich nach der BNC Buchse 
irgendetwas baue, was mir quasi den Innenwiderstand des 
Funktionsgenerators kompensiert. Da ich aber  bis 500MHz und mit 5V oder 
so arbeite muss diese dazugeschaltete SChaltung dem auch nachkommen!

Danke!

von haaeffi (Gast)


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>Mein Funktionsgenerator ist an einer BNC Buchse meiner SChaltung
>angeschlossen. Was ich nun wollte ist, dass ich nach der BNC Buchse
>irgendetwas baue, was mir quasi den Innenwiderstand des
>Funktionsgenerators kompensiert.

Nochmals: Der Funktionsgenerator ist mit deiner Schaltung ja über ein 
Kabel verbunden, also ist bei 500MHz eine Wellenwiderstandsanpassung 
erforderlich. Also hat dein Funktionsgenerator einen 50R Widerstand am 
Ausgang und deine Schaltung einen 50R Last-Widerstand am Eingang. Da 
gibt es doch nichts zu kompensieren, wenn du weißt, daß da eine 
Spannungsteilung stattfindet und daß diese aufgrund des Prinzips der 
Wellenwiderstandsanpassuung immer exakt gleich ist.

von Christian L. (cyan)


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@Elecool Phix
Was stört dich den genau an dem Ausgangswiderstand deines 
Funktionsgenerators? Was genau soll sich also verbessern durch eine 
Kompensation?

Elecool Phix schrieb:
> Ich habe zwar den LM6265 gefunden, allerdings scheint es das
> nicht zum Kaufen zu geben?!

Der reicht auch nicht aus. Aus den bis zu 5V schließe ich, eine 
Amplitude von 2,5V. Oder soll die Amplitude 5V sein? Dabei müsste nicht 
nur die GBW berücksichtigt werden, sondern auch die Slew Rate. Diese 
beträgt dann im ersten Fall 7854V/µs. Das ist sehr sportlich. Dein OPV 
schafft aber bloß 200V/µs. Bei 5V Amplitude verdoppelt sich der Wert 
sogar noch. Und abgesehen davon sollte man auch eine gewisse Reserve 
haben.

LG Christian

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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http://www.minicircuits.com/
stellt monolithische 4-beiner Verstärker her, mit Frequenzgängen von 
0-2000 Mhz.  Schau dir mal die MAR Serie an. Allerdings ist es nahezu 
unmöglich , eine äussere Beschaltung komplett ohne 
Frequenzgangbeeinflussung herzustellen.

von Magic E. (phix)


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Matthias Sch. schrieb:
> http://www.minicircuits.com/
> stellt monolithische 4-beiner Verstärker her, mit Frequenzgängen von
> 0-2000 Mhz.  Schau dir mal die MAR Serie an. Allerdings ist es nahezu
> unmöglich , eine äussere Beschaltung komplett ohne
> Frequenzgangbeeinflussung herzustellen.

Interessant....Hab von denen noch nie gehört. Sind das 
Operationsverstärker? Die haben irgendwie keinen 
invertierenden/nicht-invertierenden Eingang??? Wie baue ich dann mit 
denen einen negativen widerstand?

Danke!

von haaeffi (Gast)


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>Interessant....Hab von denen noch nie gehört. Sind das
>Operationsverstärker? Die haben irgendwie keinen
>invertierenden/nicht-invertierenden Eingang??? Wie baue ich dann mit
>denen einen negativen widerstand?

Beantworte doch bitte erst mal unsere Frage: Warum willst du die 
obligatorische 50R Quellimpedanz kompensieren, wenn sie immer da und 
immer gleich ist??

von Magic E. (phix)


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Meine Schaltung "sieht" ja den Innenwiderstand des FuncGen. Was ich will 
ist, diesen 50Ohm Widerstand erst nach der BNC Buchse meiner Schaltung 
zu kompensieren!

Lg!

von Dietrich L. (dietrichl)


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Und was soll R2 und R3 sei?
Du solltest mal etwas lesen über Wellenwiderstand und Leitungsanpassung.
Der Wellenwiderstand ist kein ohmscher Widerstand der Leitung. Eine 
Leitung mit der Eigenschaft "Wellenwiderstand = 50 Ohm" muss an beiden 
Enden mit 50 Ohm abgeschlossen (beschaltet) werden, damit das Signal 
nicht reflektiert wird, sich die hin- und rücklaufende Welle sich 
überlagert und sich damit unkalkulierbare Spannungswerte ergeben.
In Deinen Fall existiert R2 und R3 nicht, und Deinen Abschlusswiderstand 
von 50 Ohm baust Du hinter der BNC-Buchse in Deine Schaltung ein.

Gruß Dietrich

von haaeffi (Gast)


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>Meine Schaltung "sieht" ja den Innenwiderstand des FuncGen. Was ich will
>ist, diesen 50Ohm Widerstand erst nach der BNC Buchse meiner Schaltung
>zu kompensieren!

In der HF-Technik verwendet man Wellenwiderstandsanpassung in 50R- bzw. 
75R-Technik. Das funktioniert so: Man nimmt ein 50R-Kabel, treibt es am 
Sender mit einer 50R Quellimpedanz und belastet es am Empfänger mit 
einer 50R Lastimpedanz. Dann verhält sich das 50R-Kabel, als wäre es 
nicht da. Das einzige was du von der Übertragung spürst, ist die 
Signalteilung durch die Quellimpedanz und Lastimpedanz um den Faktor 2. 
Die 50R vom Kabel tauchen in dieser Rechnung nicht auf, solange du nur 
diese Wellenwiderstandsanpassunng richtig machst.

Wann immer du im HF-Bereich ein Signal von einem Gerät zum anderen 
transportieren willst, verwendest du diese Wellenwiderstandsanpassung 
und hast immer eine Signalteilung um den Faktor 2.

von Udo S. (urschmitt)


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Irgendwie lernresistent der Junge
Siehe sein Lastwiderstand von 10GOhm bei 500 MHz
Beitrag "Loetkolben und Oszi"

von Christian L. (cyan)


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Elecool Phix schrieb:
> Meine Schaltung "sieht" ja den Innenwiderstand des FuncGen. Was ich will
> ist, diesen 50Ohm Widerstand erst nach der BNC Buchse meiner Schaltung
> zu kompensieren!

OK, ich versuche es nochmal. Warum? Was passt dir bei deinem aktuellen 
Aufbau nicht? Wie sieht dein Problem konkret aus?

LG Christian

von Ralph B. (rberres)


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Man könnte am Ende der BNC Leitung einen resistiven Combiner nehmen, und 
mit dem zweiten Ausgang des Combiners einen Diodengleichrichter 
ansteuern, der seinerseits über den Modulationseingang des 
Funktionsgenerator die Spannung nachregelt. Man erreicht dann das am 
Ende der Leitung der Innenwiderstand 0 wird.

Das macht man in der HF Tecnik öfters, um die Frequenzabhängige Dämpfung 
der HF Leitung zu kompensieren.

Ralph Berres

von haaeffi (Gast)


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>Das macht man in der HF Tecnik öfters, um die Frequenzabhängige Dämpfung
>der HF Leitung zu kompensieren.

Das mag ja sein, aber ich denke unser TE ist hier einfach nur auf dem 
Holzweg, weil er irgendetwas nicht wirklich verstanden hat.

Tja, da der TE partout nicht gewillt ist, irgendwelche Details zu 
verraten, werden wir wohl alle dumm sterben...

von Ralph B. (rberres)


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haaeffi schrieb:
> Das mag ja sein, aber ich denke unser TE ist hier einfach nur auf dem
>
> Holzweg, weil er irgendetwas nicht wirklich verstanden hat.

Den Eindruck habe ich leider auch.

Ralph Berres

von Jens G. (jensig)


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> Hallo an alle,
>
> gibt es ein OPV, der bis zu 500MHZ oder mehr arbeitet und eine
> Ausgangsspannung von bis zu 5V liefern kann? So ein OPV koennte mir auch
> helfen. Ich habe zwar den LM6265 gefunden, allerdings scheint es das
> nicht zum Kaufen zu geben?!
>
> Danke!

THS3201/3202, wenn es denne sein muß ...
Die machen zwar noch ordentliche Amplitude, aber glaube nicht, daß die 
bei 500MHz noch saubere Sinus'e hervorzaubern, wenn es um Amplitude 
geht.

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